知识讲解_原子结构与元素的性质_基础
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原子结构与元素的性质知识衔接◆1.元素的化学性质是由元素原子的最外层电子数决定的。
2.1 碱金属元素碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素,在自然界中都以化合态存在,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr),钫有放射性,中学阶段一般不讨论。
知识衔接◆钠元素的原子结构和性质钠原子最外层只有1个电子,易失去;钠是活泼金属,具有强还原性,易与O2、H2O等多种物质发生反应。
(1)碱金属元素的原子结构由表中信息分析可知:(2)碱金属单质的主要物理性质(3)教材P94·探究碱金属化学性质的比较①碱金属与氧气的反应K+O2KO2(超氧化钾)2Na+O2Na2O2钾的焰色钠的焰色总结◆相同条件下,碱金属从Li到Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,说明金属越来越活泼。
名师提醒(1)做碱金属化学性质的比较实验时,碱金属一般取绿豆大小为宜。
若用量过多,实验时易发生危险。
在使用前,要用滤纸吸干钾、钠等金属表面的煤油。
未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。
(2)碱金属在空气中加热与O2反应,Li与O2反应主要生成Li2O,Na与O2反应生成Na2O2,K与O2反应生成KO2,Rb和Cs遇空气立即燃烧,生成更复杂的产物。
改变反应条件,K 也能与O2反应生成K2O、K2O2。
②碱金属与水的反应总结◆相同条件下,碱金属从Li到Cs,与水反应越来越剧烈,说明金属越来越活泼,反应方程式可用通式表示:2R+2H2O===2ROH+H2↑。
名师提醒(1)碱金属单质与H2O反应生成强碱和H2,Li反应剧烈(但比Na弱),Rb和Cs遇H2O 立即燃烧、甚至会爆炸。
着火时,不能用水灭火,必须用干燥的沙土扑灭(2)由于Li、Na、K能与O2和H2O反应,故实验室中Na、K保存在煤油中,Li(密度比煤油的小)常保存在液体石蜡中。
(3)碱金属与盐溶液反应时,可以看作是碱金属先与H2O反应生成碱和H2,而非直接与盐发生置换反应。
原子结构与元素的性质原子是构成所有物质的基本单位。
原子结构与元素的性质之间存在密切的关系。
原子结构包括原子的核和电子壳层,而元素的性质则取决于这些结构的特征。
在本文中,我将详细探讨原子结构与元素性质之间的关系。
原子结构可以通过元素的原子序数和质子数来描述。
原子的核心由质子和中子组成,质子带有正电荷,中子是中性的。
质子数决定了元素的原子序数,而中子的数量决定了元素的同位素。
原子核外围则是由电子壳层组成。
电子是带有负电荷的粒子,它们以不同的能级围绕核心转动,每个能级可以容纳一定数量的电子。
电子的数目与元素的原子序数相等。
原子结构对元素性质的影响主要体现在原子的化学性质和物理性质上。
原子的化学性质包括元素的化学反应性、反应类型和化学键的形成。
原子的物理性质则包括元素的物理状态、密度、熔点、沸点和电导率等。
首先,原子结构决定了元素的原子半径。
原子半径是指原子中心到电子壳层边界的距离。
随着原子核的电荷数增加,原子的半径减小。
这是因为质子带有正电荷,而电子带有负电荷,它们之间存在电磁力的相互作用。
根据库仑定律,质子和电子之间的排斥力越大,原子半径就越小。
其次,原子结构还决定了元素的化学反应性。
元素的化学反应性取决于电子结构中未填满的能级。
具有未填满能级的元素更容易发生化学反应,以获得稳定的电子结构。
例如,碱金属元素的电子结构中有一个未填满的s能级,因此它们很容易失去一个电子,与其他元素形成阳离子。
另外,原子结构也影响了元素的物理性质。
原子的物理性质主要由原子核和电子之间的相互作用力以及电子之间的相互作用力决定。
原子核和电子之间的相互作用力决定了原子的密度和硬度。
电子之间的相互作用力决定了原子的熔点和沸点。
还有一些元素的性质与原子的同位素有关。
同位素具有相同的质子数,但不同的中子数。
由于中子的数量不同,同位素的质量也会有所不同。
同位素的存在可以影响元素的物理性质,例如稳定同位素的存在可以提高元素的熔点和沸点。
原子结构知识:原子结构和原子的物理及化学性质原子是构成物质的基本单位,也是研究物质的基础。
原子结构和原子的物理及化学性质是研究原子的重要内容,下面将从以下几个方面进行论述。
一、原子结构原子结构包括原子核和电子云两部分。
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成。
电子云是包围在原子核周围的一层层电子,是负电荷。
电子云的形状是由电子云中电子的位置所决定的。
原子的大小和构成有多种不同的衡量方法,其中最常用的是以其电子云的大小为基础。
原子的大小和电子云的大小有很大的联系,当然也和原子核的大小有关。
原子核的大小相比于整个原子来说是非常微小的。
一般而言,原子的大小取决于其原子的核的半径。
原子核半径大小的估计需要用到原子核的质量和电荷来计算。
二、原子的物理性质原子的物理性质包括原子的质量、电子的电荷量、原子的半径、电子的速度和能量,等等。
其中,原子的质量是原子核的质量,用原子质量单位表示,即u。
一个质子和一个中子的总质量约为1.0 u。
电子的电荷量与正电荷相等,因而原子是电中性的。
原子中的电子数量是相等于质子数量的。
原子半径的大小是难以确定的。
原子核的直径远远小于原子的直径,因此原子的半径主要取决于电子云的大小。
电子的速度和能量是物理性质中最重要的两个,它们直接影响着电子在原子中的位置和动态。
电子速度越高,电子离原子核的距离就越远,而电子的能量也就越大。
三、原子的化学性质原子的化学性质包括原子的原子序数、元素周期表中的位置、原子价电子数、氧化态、化学键、化学反应等。
原子的原子序数是元素周期表中所有元素的一个重要特征。
原子序数越大,元素的周期数就越多,元素的化学性质也相应地发生变化。
原子价电子数是原子在化学反应中参与的电子数。
氧化态是指原子在化学反应中的电子失去或者获得,形成的化学物质中原子所具有的电荷状态。
化学键是指相邻原子间通过共享电子来形成的结合力,比如共价键和离子键。
这些化学键的强度决定着金属、非金属、甚至是惰性元素的区别。
元素的原子结构及其化学性质元素是组成物质的基本单位,其原子结构和化学性质是研究化学的基础。
本文将详细介绍元素的原子结构及其化学性质。
一、原子结构原子是最小的物质单位,具有无限的分解能力。
在现代原子理论中,原子结构被分为三个组成部分:质子、中子和电子。
质子和中子位于原子核中心,占据原子的大部分质量,而电子则绕核旋转,占据大部分原子的体积。
原子核的电荷为正电荷,电子的电荷为负电荷,因此原子整体带有净电荷为0的性质。
元素的质子数为每种元素的唯一特征,称作原子序数。
原子序数为1的元素是氢(H),原子序数为2的元素是氦(He),以此类推。
元素的核外层的电子数,决定了元素的性质和化学反应能力。
原子的电子排布方式是按照“能量最低、能级最少”的原则排布,也称作能级填充原则。
二、周期表元素的周期性是指,在同一周期内,原子核内的质子数不断增加,电子数不断增加,外层电子在同一层次上填满,导致原子性质的周期性变化。
Dmitri Mendeleev将元素按照原子序数和化学性质排列,并形成了我们熟知的现代元素周期表。
周期表的竖列为元素的族,每个族的元素具有相似的物理和化学性质。
周期表的水平行被称为一周期,同时在相邻一周期内的元素具有相似的元素化学性质。
由此,周期表成为研究元素化学性质和性质周期性的基础。
三、元素的化学性质元素的化学性质包括元素的原子结构、元素的反应活性和元素的物理性质。
1. 元素的反应活性元素的反应活性是指元素自身或与其他物质发生反应的能力。
化学反应是通过原子的失去或获得电子实现的,因此,原子外层的电子数越少,该元素就越容易与其他元素反应形成化合物。
金属元素与非金属元素的反应活性是不同的。
金属元素在化学反应中,通常是丧失外层电子形成离子,再和其他原子形成化合物。
非金属元素则通常是在反应中获得一个或多个外层电子,形成阴离子或分子化合物。
元素的反应活性可以通过电位高低、键结构和化学结构等来指示。
2. 元素的物理性质元素的物理性质包括元素的密度、熔点、沸点和硬度等特征。
化学九年级上册知识点原子在化学的世界中,原子是构成一切物质的基本单位。
对于九年级的学生来说,理解原子的基本概念和相关知识点是非常重要的。
本文将从原子的结构、原子的组成以及原子的性质等方面详细介绍九年级上册化学中关于原子的知识。
一、原子的结构原子是物质的最小单位,由原子核和电子云组成。
原子核位于原子的中心,由带电的质子和不带电的中子组成。
电子云则是环绕原子核运动的带负电荷的粒子。
原子的结构可以用以下公式表示:原子 = 质子 + 中子 + 电子。
1.1 原子核原子核是原子的中心部分,由带正电的质子和不带电的中子组成。
质子的质量约为1.67 × 10^-27千克,电荷为+1。
质子的数量决定了元素的原子序数,也就是元素周期表中的序号。
中子的质量与质子相近,但不带电。
1.2 电子云电子云是环绕原子核的带电粒子的区域。
电子的质量非常轻,约为9.11 × 10^-31千克,电荷为-1。
电子云并不是一个轨道,而是一个模糊的区域,表示了电子的可能位置。
电子云的分布与能级有关,能级越低,电子云越接近原子核。
二、原子的组成原子由带电的质子和不带电的中子组成原子核,周围环绕着带负电荷的电子。
这些组成部分的数量决定了原子的特性。
2.1 质子数质子数决定了原子的元素。
不同的元素具有不同数量的质子。
例如,氧原子的质子数为8,铁原子的质子数为26。
我们可以通过查看元素周期表来确定不同元素的质子数。
2.2 中子数中子数是指原子核中不带电的粒子的数量。
相同元素的不同同位素具有不同数量的中子。
例如,氧的同位素有氧-16和氧-17,分别具有8个和9个中子。
2.3 原子序数原子序数即为元素周期表中的序号,它等于原子核中的质子数。
原子序数决定了元素的特性和元素在周期表中的位置。
例如,氧的原子序数为8,铁的原子序数为26。
三、原子的性质原子具有一系列的性质,包括原子的尺寸、原子的质量以及原子的化学活性等。
3.1 原子的尺寸原子的尺寸极小,约为0.1纳米(1纳米等于10^-9米)。
原子结构与元素的性质专题复习与总结物质结构、元素周期律是中学无机化学的重要理论基础,它可以指导元素周期表中每一主族元素的学习和运用;同时在高考中它占有重要的地位。
原子结构与元素的性质这一专题主要让学生在已有的原子内部结构的知识基础上,进一步探索原子核外电子的运动特征与规律,同时探究所有元素之间在性质上有何规律性,主要抓住结构决定性质这一主张展开,现就本专题总结如下:一、考点与热点透视1、原子结构和同位素的考查,常以重大科技成果为知识背景,寓教于考,突出教育性与实践性,常考的热点有:①关于原子的组成及各基本粒子之间的关系。
②注意对电性关系的考查。
③同位素的概念及其应用。
④原子核外电子的排布规律及原子结构示意图,电子排布式、轨道式的书写。
2、元素性质的递变规律即元素周期律。
常考的热点有:①原子核外电子的排布、原子半径、元素主要化合价、元素的第一电离能和元素电负性的周期性变化。
②原子轨道和能级的理解及其应用。
③元素金属性和非金属性强弱的比较及其应用。
④了解焰色瓜及其应用。
⑤理解元素周期表中元素的位置、结构、性质三者之间的变化关系。
二、知识精析1、原子的结构:2、核外电子的运动①形象描述??电子云。
原子核外电子绕核高速运动是没有确定的轨道,就好像一团“带点电荷云雾”称之为“______”。
电子云密集(单位体积内小黑点多)的地方,表示电子出现的__________;反之,电子云稀疏(单位体积内小黑点少)的地方,电子出现的___________。
②原子核外电子的排布:③元素周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。
④原子结构示意图,电子排布式、轨道式的书写。
如:Mg:原子结构示意图:______________ 电子排布式_____________轨道表示式为_______________。
3、元素性质的递变规律:①原子核外电子排布的周期性:②元素第一电离能的周期性变化同一周期,随着原子序数的增加,充分的第一电离能逐渐________。
物质结构与性质--原子结构与性质一、 原子结构 1、原子的构成中子N 同位素 (核素)原子核 → 质量数(A=N+Z ) 近似相对原子质量质子Z → 核电荷数 元素 →原子结构 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电性电子数(Z 个) 化学性质及最高正价和族序数体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道核外电子 运动特征电子云(比喻) 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图2、三个基本关系(1)数量关系:质子数 = 核电荷数 = 核外电子数(原子中) (2)电性关系:①原子中:质子数=核电荷数=核外电子数②阳离子中:质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中:质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 (3)质量关系:质量数 = 质子数 + 中子数 [特别提醒]对于公式:质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N ),无论原子还是离子,该公式均适应。
原子可用X AZ 表示,质量数A 写在原子的右上角,质子数Z 写在原子的左下角,上下两数值的差值即为中子数。
原子周围右上角以及右下角或上面均可出现标注,注意不同位置标注的含义,右上角为离子的电性和电荷数,写作n ±;右下角为微粒中所含X 原子的个数,上面标注的是化合价,写作±n 形式,注意与电荷的标注进行正确区分,如由氧的一种同位素形成的过氧根离子,可写作168O -1-22。
[例1]一定量的锎(98252Cf )是有用的中子源,1mg (98252Cf )每秒约放出2. 34xl99个中子,在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。
下列有关锎的说法错误的是( )A.98252Cf 原子中,中子数为154B.98252Cf 原子中,质子数为98C.98252Cf 原子中,电子数为 98D.锎元素的相对原子质量为252 二 原子核外电子排布规律[例2]X 和Y 属短周期元素,X 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y 位于X 的前一周期,且最外层上只有一个电子,下列说法正确的是( )A .X 可能是第二周期的非金属元素B .X 可能是第三周期的金属元素C .Y 可能与X 同主族D .Y 一定是金属元素 三、 相对原子质量[特别提醒]1-18号元素的原子结构特性:①原子核中无中子的原子: 11H 。
《原子结构与元素的性质》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《原子结构与元素的性质》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《原子结构与元素的性质》是高中化学选修 3 第一章《原子结构与性质》的重要内容。
这部分知识在化学学科中具有承上启下的作用,它既是对必修 2 中原子结构知识的深化和拓展,又为后续学习元素周期律、化学键等知识奠定了基础。
通过对原子结构的深入研究,学生能够从微观角度理解元素的性质,如元素的金属性和非金属性、化合价、原子半径等,从而建立起结构决定性质的化学学科思维。
二、学情分析学生在必修2 中已经学习了原子的构成、核外电子排布等基础知识,对原子结构有了一定的了解。
但对于原子结构与元素性质之间的关系,学生的认识还比较模糊,需要通过进一步的学习来建立清晰的概念。
此外,高二学生已经具备了一定的逻辑思维能力和抽象思维能力,但对于微观世界的理解仍存在一定的困难。
因此,在教学中需要运用多种教学方法和手段,帮助学生突破难点,理解抽象的概念。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解原子结构与元素性质的关系,掌握原子半径、电离能、电负性等概念。
(2)能够运用原子结构的知识解释元素性质的周期性变化规律。
2、过程与方法目标(1)通过对数据的分析和归纳,培养学生处理信息、分析问题和解决问题的能力。
(2)通过小组讨论和交流,培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对化学学科的兴趣,培养学生的探索精神和创新意识。
(2)通过对原子结构与元素性质关系的学习,使学生认识到事物的普遍联系和相互制约的辩证唯物主义观点。
四、教学重难点1、教学重点(1)原子半径、电离能、电负性的概念及其变化规律。
(2)原子结构与元素性质的关系。
2、教学难点(1)电离能、电负性的变化规律及应用。
(2)运用原子结构的知识解释元素性质的周期性变化。
高考化学原子结构知识点详解在高考化学中,原子结构是一个非常重要的知识点。
理解原子结构对于深入学习化学的其他领域,如化学键、物质的性质和化学反应等,都有着至关重要的作用。
接下来,让我们详细地了解一下高考化学中原子结构的相关知识。
一、原子的组成原子是由位于原子中心的原子核和核外电子组成的。
原子核带正电荷,由质子和中子构成。
质子带正电荷,中子不带电。
而核外电子则带负电荷,围绕着原子核做高速运动。
质子数决定了原子的种类,也就是说,只要质子数相同,就属于同一种元素。
质子数和中子数之和称为质量数。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
电子在原子核外的分布是有一定规律的。
电子按照能量的高低分层排布,离原子核越近的电子,其能量越低;离原子核越远的电子,其能量越高。
二、原子核外电子的排布规律1、能量最低原理电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再依次排布在能量较高的电子层里。
2、每层最多容纳的电子数第 n 层最多容纳 2n²个电子。
例如,第一层最多容纳 2 个电子,第二层最多容纳 8 个电子,第三层最多容纳 18 个电子。
3、最外层电子数最外层电子数不超过 8 个(当 K 层为最外层时,电子数不超过 2 个)。
4、次外层电子数次外层电子数不超过 18 个。
这些规律是我们判断原子结构和推测元素性质的重要依据。
三、原子结构与元素周期表的关系元素周期表是按照原子序数递增的顺序排列的。
原子序数等于质子数。
周期表的横行称为周期,同周期元素的原子电子层数相同,从左到右,原子序数递增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
周期表的纵列称为族,主族元素的最外层电子数相同,化学性质相似。
四、原子结构与元素性质的关系1、原子半径原子半径的大小主要取决于电子层数和核电荷数。
电子层数越多,原子半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小。
2、金属性和非金属性原子最外层电子数越少,越容易失去电子,金属性越强;原子最外层电子数越多,越容易得到电子,非金属性越强。
初三化学知识点:原子结构与元素性质的关系
(1)质子数决定了元素的种类和原子核外电子数。
(2)质子数与核外电子数是否相等,决定该元素的微粒是原子还是离子。
(3)原子最外电子层电子的数目与元素的化学性质关系密切。
(4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定结构,化学性质较稳定,一般条件下不与其它物质发生化学反应。
(5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个,在化学反应中易失去最外层电子,使次外层成为最外层达到稳定结构。
(6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使最外层达到稳定结构。
九年级原子结构知识点总结原子结构是化学中的基础知识,它涉及到原子的组成以及原子的性质。
本文将对九年级学生必须掌握的原子结构知识点进行总结。
一、基本概念原子是物质的最小单位,由原子核和电子组成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,电子带负电。
原子核位于原子的中心,电子在原子核周围的能层上运动。
二、元素符号和元素符号元素是由相同类型的原子组成的纯物质。
元素符号是表示元素的一两个字母,通常来自元素名称的拉丁文缩写,例如氢的符号是H,氧的符号是O。
三、电子结构原子的电子排列方式称为电子结构。
基本原则是:1. 电子按照能级从低到高的顺序填充。
能级按照K、L、M、N 等字母来表示,K能级最靠近原子核。
2. 每个能级最多容纳固定数量的电子,第一能级最多容纳2个电子,第二能级最多容纳8个电子,第三能级最多容纳18个电子。
3. 原子外层电子数目决定了元素的化学性质。
四、原子序数和质子数原子的质子数等于原子核中质子的数量,也等于元素周期表中元素的原子序数。
例如,氧元素的原子序数为8,质子数也为8。
五、同位素同位素是指具有相同质子数但质量数不同的原子。
同位素具有相似的化学性质,但质量不同。
六、离子离子是具有正电荷或负电荷的原子或原子团。
正离子是电子数目比质子少的原子或原子团,负离子是电子数目比质子多的原子或原子团。
七、原子的平衡状态原子的平衡状态是指原子内外电子数目相等时的状态。
原子通过得电子或失电子来实现平衡。
得电子后的原子形成负离子,失电子后的原子形成正离子。
八、原子的价电子原子外层最活跃的电子称为价电子。
原子通过共享、转移或捐赠价电子来与其他原子形成化学键。
九、同位素的应用同位素在实际应用中具有广泛的用途,例如用于放射治疗、碳-14用于碳定年、同位素示踪等。
十、元素周期表元素周期表将所有已知元素按照原子序数排列并划分成周期和族。
周期数表示原子中能级最高的电子能级,族数表示原子外层电子数。
总结:九年级的原子结构知识点包括基本概念、元素符号、电子结构、原子序数和质子数、同位素、离子、原子的平衡状态、原子的价电子、同位素的应用以及元素周期表。
高二原子结构与性质知识点原子结构与性质是高二化学学科的重要内容之一,它涉及到原子的组成、结构以及性质等方面的知识。
下面将从原子的组成,原子结构和原子性质三个方面进行详细的讲解。
一、原子的组成在化学中,我们常常听到原子这个名词,那么什么是原子呢?原子是物质的基本单位,在化学中具有重要的地位。
原子由质子、中子和电子三种基本粒子组成。
1. 质子:质子是原子的基本正电荷粒子,它位于原子的核心,具有单位正电荷。
2. 中子:中子是原子的基本中性粒子,它同样位于原子的核心,不带电荷。
3. 电子:电子是原子的基本负电荷粒子,它以负电荷环绕在原子核外部的电子层中。
这样,原子的基本组成就是由质子、中子和电子三种粒子构成的。
二、原子结构原子结构是指原子内部的构造布局,它涉及到电子的排布和层次结构。
根据原子结构理论,原子由核和电子层构成。
原子核由质子和中子组成,质子和中子集中在原子核的中心。
而电子以不同能级的轨道围绕在原子核外部。
1. 能级:能级是指电子在原子结构中所具有的不同能量的分层结构。
在原子结构中,能级的层数不同,能级越靠近原子核,其能量越低,能级越远离原子核,其能量越高。
2. 电子轨道:电子轨道是指电子在原子内部所具有的固定路径。
根据原子结构理论,电子轨道可以分为四种类型:s轨道、p轨道、d轨道和f轨道。
其中s轨道最接近原子核,能级最低,p轨道次之,d轨道再次,f轨道最远离原子核,能级最高。
通过以上的原子结构分析,我们可以看出,原子的电子层数与元素的周期性质、元素化合价等性质有着密切关系。
三、原子性质原子的性质是指原子所具有的特征和行为。
原子性质主要包括物理性质与化学性质两个方面:1. 物理性质:物理性质是指原子在物理过程中所表现出来的性质。
例如,原子的质量、尺寸、稳定性等都属于物理性质。
原子的物理性质是通过一系列物理实验来确定的。
2. 化学性质:化学性质是指原子在化学反应过程中所表现出来的性质。
例如,原子的化学反应性、化学价、化学键等都属于化学性质。
考点二十八物质结构与性质学问点讲解一、原子结构1. 能层与能级由必修的学问,我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的,由内而外可以分为:第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、Q……能量由低到高例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,其次层8个电子,第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从内层排起,当一层充溢后再填充下一层。
理论探讨证明,原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(S、P、d、F),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:能层 K L M N O ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……(1)每个能层中,能级符号的依次是ns、np、nd、nf……(2)任一能层,能级数=能层序数(3)s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:2. 构造原理依据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎全部元素原子的电子排布。
即电子所排的能级依次:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……电子填充的先后依次(构造原理)为:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p...ns (n-2)f (n-1)d np构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
原子结构与元素性质首先,我们来看原子结构。
原子是物质的基本组成单位,由原子核和围绕在核外的电子构成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电。
电子带负电荷,围绕原子核中心的轨道上运动。
原子的质量主要集中在原子核中,电子的质量相对较小。
原子核的结构对元素的性质有着重要的影响。
首先是质子的数量。
质子决定了原子的元素特性,也就是原子的原子序数(或称为质子数)。
不同的元素由于质子数不同,其原子核中的质子数也不同。
例如,氢的原子核中只有一个质子,而氧的原子核中有八个质子。
这种质子数的差异直接导致了不同元素之间的化学性质的不同。
例如,氢原子倾向于与其他元素共价结合形成化合物,而氧原子倾向于形成带有负电荷的离子。
另外一个影响原子结构的因素是中子的数量。
中子数决定了原子的同位素。
同位素指的是拥有相同质子数但中子数不同的原子。
同位素在化学性质上基本相似,但可能在核反应、放射性衰变等方面有所不同。
原子核外的电子结构也对元素的性质产生了很大的影响。
电子是带负电荷的,它们通过电子云的方式环绕在原子核附近的轨道上。
电子的运动状态由量子力学描述,也就是由其波函数决定。
有几个重要的概念需要我们了解:主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。
主量子数决定了电子所在轨道的能级,角量子数决定了电子在轨道上的角动量大小和形状,磁量子数决定了电子角动量在空间中的方向,而自旋量子数决定了电子自旋的方向。
电子的分布和排布遵循泡利不相容原理,即每个电子在一个原子中都有唯一的一组量子数和自旋状态。
这也反映了原子结构的稳定性和宏观性质的多样性。
原子核的正电荷和电子的负电荷相互吸引,使得电子在原子核附近形成一个相对稳定的电子云。
不同元素的电子排布方式和数量不同,这直接决定了元素的化学性质。
例如,元素周期表就是将元素按照电子结构的规律排列而成的工具。
元素周期表的左侧为金属元素,右侧为非金属元素,而位于两者之间的为过渡元素。
此外,电子的排布方式还决定了原子之间的化学键的形成。
原子结构和元素的性质原子结构是指构成物质的最小单元,原子的组成和排列方式。
了解原子结构对于理解元素的性质至关重要。
在本文中,我们将探讨原子结构和元素性质的关系。
原子由三个基本组成部分组成:质子、中子和电子。
质子和中子位于原子核中,而电子则绕核旋转。
质子带有正电荷,中子中性,电子带有负电荷。
质子和中子的总数称为原子核的质量数,而电子的数量称为原子的电荷数。
原子的核外层电子规定了原子元素的化学特性。
原子核和核外电子的相对数量决定了元素的原子量。
原子量是原子质量单位的数量,而不是原子的质量。
例如,氢原子的原子量约为1克/摩尔,而铅原子的原子量约为207克/摩尔。
元素的性质可以分为物理性质和化学性质。
物理性质是指描述物质外部特征和观察到的变化的特征。
它们可以用于对物质进行分类,如密度、熔点、沸点和颜色。
这些性质与元素的原子结构相关。
例如,原子的大小和电荷分布决定了元素的密度和熔点。
原子核的质量数决定了元素的相对原子质量,从而影响了密度。
化学性质是指描述物质在与其他物质反应时发生的变化的特性。
它们涉及元素与其他元素结合形成化合物的能力。
原子的电子结构决定了元素的化学性质。
例如,原子的外层电子数决定了元素的化合价,即元素与其他元素结合的能力。
元素的化学性质还包括元素与酸、碱和氧化剂等物质的反应性。
元素的周期表是一种按照原子结构和性质排列的方式。
它把元素按照原子核的质量数和原子的电荷数进行分类。
周期表的排列方式揭示了元素间的关系和模式。
原子结构相似的元素被放置在同一列中,被称为“族”,具有类似的化学性质。
原子核质量逐渐增加的元素被放置在同一行中,被称为“周期”。
元素的周期表排列方式反映了原子结构对元素性质的影响。
例如,同一族的元素具有相似的原子结构,因此具有类似的化学性质。
例如,群1元素(如钠和钾)具有相似的外层电子配置,都有一个外层电子,因此它们具有相似的化学性质。
此外,原子结构的改变也会导致元素性质的变化。
《原子结构与元素的性质》讲义一、原子结构的基本概念我们生活的世界由各种各样的物质组成,而这些物质的性质千差万别。
要理解这些差异,就需要深入探究原子的结构。
原子是化学变化中的最小粒子,它由位于中心的原子核和核外电子构成。
原子核带正电荷,由质子和中子组成。
质子带正电,中子不带电。
而核外电子则带负电,围绕着原子核高速运动。
原子的质量主要集中在原子核上,因为质子和中子的质量要比电子大得多。
原子的质子数决定了它的元素种类,例如,氢原子的质子数为 1,氧原子的质子数为 8。
电子在原子核外分层排布,离核越近的电子能量越低,越稳定;离核越远的电子能量越高,越活泼。
这些电子层也被称为能层,分别用K、L、M、N、O、P、Q 等表示。
二、原子结构中的电子排布规律在原子中,电子的排布遵循一定的规律。
首先,每个能层最多能容纳的电子数为 2n²个(n 为能层序数)。
例如,K 层最多容纳 2 个电子,L 层最多容纳 8 个电子。
其次,最外层电子数不超过 8 个(K 层为最外层时不超过 2 个),次外层电子数不超过 18 个。
另外,电子总是先占据能量较低的轨道,然后再依次进入能量较高的轨道,这就是所谓的“能量最低原理”。
例如,钠原子的原子序数为 11,其电子排布为 2、8、1。
先排满 K 层 2 个电子,再排满 L 层 8 个电子,最后剩下的 1 个电子排在 M 层。
三、原子结构与元素周期表元素周期表是化学中非常重要的工具,它清晰地展示了元素之间的周期性规律。
而原子结构与元素周期表有着密切的关系。
元素周期表的横行称为周期,周期数等于原子的电子层数。
同一周期的元素,从左到右,原子的核电荷数逐渐增大,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多。
元素周期表的纵列称为族,主族元素的族序数等于原子的最外层电子数。
同一主族的元素,从上到下,电子层数逐渐增多,最外层电子数相同。
例如,第一周期只有氢和氦两种元素,它们的电子层数都为 1。
而第ⅠA 族(碱金属族)包括锂、钠、钾等元素,它们的最外层电子数都为 1。
原子结构与元素的性质编稿:宋杰审稿:于冬梅【学习目标】1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系;2、知道外围电子排布和价电子层的涵义,认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律;3、掌握原子半径的变化规律;4、了解元素电离能的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质、主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系;5、了解元素电负性的涵义,能应用元素的电负性说明元素的某些性质,根据元素的电负性资料,解释元素的“对角线”规则;6、认识原子结构与元素周期系的关系,形成有关物质结构的基本观念,认识物质的结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。
【要点梳理】【高清课堂:原子结构与性质#原子结构与周期表】要点一:原子结构与周期表1、元素周期系:(元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复的结果)随着元素原子的核电荷数递增,每到出现碱金属,就开始建立一个新的电子层,随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到8个电子,出现稀有气体。
然后又开始由碱金属到稀有气体,这就是元素周期系中的一个个周期。
这也是原子核外电子排布规律中为什么最外层的电子数不超过8个电子的原因。
2、元素周期表:(体现元素原子结构、元素性质的周期性变化)⑴元素周期表的结构在第一周期中元素只有一个电子层即第一个能层,而第一能层只有一个能级,该能级最多只容纳2个电子,所以第一周期只有两种元素。
因此元素周期系的发展就像螺壳上的螺纹一样螺旋上升的。
⑵、原子结构与元素在周期表中的位置关系(元素在周期表中的位置由原子结构决定)原子核外电子层数决定元素所在的周期:周期序数=原子核外电子层数;原子的价电子总数决定元素所在的族,周期表上的外围电子排布称为“价电子层”,这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化,“价电子”即与元素化合价有关的电子,元素周期表的每个纵列的价电子层上电子总数相同,对于主族元素,价电子指的就是最外层电子,所以:主族元素其族序数=价电子数=最外层电子数。
而副族元素的族序数不等于其最外层电子数,其族序数跟核外电子的排布有关。
要点诠释:价电子数与族序数的关系S区元素价电子特征排布为nS1~2,价电子数等于族序数。
d区元素价电子排布特征为(n-1)d1~10ns1~2,价电子总数等于副族序数;ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns1~2,价电子总数等于所在的列序数;p区元素特征电子排布为ns2np1~6;价电子总数等于主族序数。
外围电子总数决定排在哪一族如:29Cu3d104s1,10+1=11尾数是1所以,是IB。
⑶、元素周期表的分区【高清课堂:原子结构与性质#元素周期律】要点二:元素周期律1、原子半径㈠决定原子半径大小的因素原子半径的大小取决于两个相反的因素:一是电子的能层数,另一个是核电荷数。
电子层数越多,电子间的排斥将使原子半径增大;而当电子层数相同时,核电荷数越大,核对电子的吸引力也越大,将使原子半径缩小。
①电子能层数:电子能层数越多,原子半径越大②核电荷数:核电荷数越大,原子半径越小㈡原子半径的变化规律①同周期:从左到右,原子半径逐渐减小同周期元素原子具有相同的电子能层,但随着核电荷数增多,原子核对核外电子的吸引力变大,从而使原子半径减小②同主族:从上到下,原子半径逐渐增大同主族元素自上到下,原子具有的电子能层数增多,使原子半径增大,虽然自上到下核电荷数也增多可使原子半径减小,但由于核电荷数的增多使核对核外电子的吸引比不上由于能层的增多使得电子负电排斥来得大,所以最终结果原子半径增大。
【小结】在同周期中影响原子半径的主要因素是核电荷数的多少,而同主族中影响原子半径的主要因素是能层数的多少要点诠释:原子的核外电子排布与元素周期律的关系在原子里,原子核位于整个原子的中心,电子在核外绕核作高速运动,因为电子在离核不同的区域中运动,我们可以看作电子是在核外分层排布的。
按核外电子排布的3条原则将所有原子的核外电子排布在该原子核的周围,发现核外电子排布遵守下列规律:原子核外的电子尽可能分布在能量较低的电子层上(离核较近);若电子层数是n,这层的电子数目最多是2n2个;无论是第几层,如果作为最外电子层时,那么这层的电子数不能超过8个,如果作为倒数第二层(次外层),那么这层的电子数便不能超过18个。
这一结果决定了元素原子核外电子排布的周期性变化规律,按最外层电子排布相同进行归类,将周期表中同一列的元素划分为一族;按核外电子排布的周期性变化来进行划分周期。
如:第一周期中含有的元素种类数为2,是由1s1~2决定的第二周期中含有的元素种类数为8,是由2s1~22p0~6决定的第三周期中含有的元素种类数为8,是由3s1~23p0~6决定的第四周期中元素的种类数为18,是由4s1~23d0~104p0~6决定的......由此可见,元素原子核外电子排布的规律是元素周期表划分的主要依据,是元素性质周期性变化的根本所在。
对于同族元素而言,从上至下,随着电子层数增加,原子半径越来越大,原子核对最外层电子的吸引力越来越小,最外层电子越来越容易失去,即金属性越来越强;对于同周期元素而言,随着核电荷数的增加,原子核对外层电子的吸引力越来越强,使原子半径逐渐减小,金属性越来越差,非金属性越来越强。
因此,在元素周期表中非金属主要集中在右上三角区内,处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。
2、电离能:(可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度)㈠概念:气态中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
注意:上述表述中的“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”等都是保证“最低能量”的条件,缺一不可。
㈡第一电离能的变化规律:随着核电荷数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化①同周期:随着原子序数的增加,元素的第一电离能逐渐增大对于同一周期的元素,随着核电荷数的增加,原子半径逐渐变小(稀有气体除外,稀有气体原子半径比同周期的卤族元素原子半径大),原子核对核外电子的吸引越来越强,元素的原子越来越难失去电子,因此元素的第一电离能呈递增趋势。
同周期内,碱金属的第一电离能最小,稀有气体的第一电离能最大。
②同主族:随着核电荷数的递增,元素的第一电离能逐渐减小同一主族元素,从上到下,随着核电荷数的增加,电子能层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的吸引越来越弱,元素的原子越来越容易失去电子,故同一主族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小。
㈢影响电离能的因素①核电荷数②原子半径③原子的电子构型(当元素具有全充满,半充满的电子构型时,稳定性高,电离能大)【小结】第一电离能数值越小,原子越易失去一个电子,金属性越强,第一电离能数值越小大,原子越难失去一个电子,非金属性越强要点诠释:核外电子排布、元素的性质与电离能的关系①第一电离能与原子的核外电子排布的关系对于同一周期的元素从左到右第一电离能并不是呈直线上升,有些元素原子的电离能出现反常,这是什么原因造成的呢?第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关,通常情况下,当原子核外的电子排布的能量相等的轨道上形成全空,半满,全满的结构时,原子的能量较低,原子较稳定,则该原子比较难失去电子,故第一电离能较大。
在元素周期表中第IIA族与第V A族元素出现反常。
比如Be的价电子排布为2s2,是全充满结构,比较稳定,而B的价电子排布为2s22p1,不如Be稳定,因此失去第一个电子B比Be容易,第一电离能小。
镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大,Mg:1s22s22p63s2P:1s22s22p63s23p3。
那是因为镁原子、磷原子最外层能级中,电子处于半满或全满状态,相对比较稳定,失电子较难。
如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O,Mg的第一电离能大于Al。
②第一电离能与金属的活泼性的联系第一电离能数值越小,原子越易失去一个电子,金属性越强。
比如碱金属的第一电离能均较小,易失去一个电子,故碱金属都较活泼。
③电离能与元素化合价的关系气态原子失去一个电子生成+1价气态阳离子所需要的能量叫做第一电离能,常用符I1表示。
由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子所需要的能量称为第二电离能,常用符I2表示。
依次还有第三、第四电离能等。
原子的逐级电离能是越来越大的,原因是离子的电荷正值越来越大,离子半径越来越小,所以失电子,所以钠通常显+1价;而镁的第一、二电离能均较低,第三电离能突跃升高,说明镁易失去2个电子,第三个电子难失去,故显+2价;同理,铝的第一、二、三电离能均较低,说明铝较易失去三个电子,显+3价,而第四电离能突跃升高,说明铝难失去第四个电子。
3、电负性:(可以作为判断金属性和非金属性强弱的依据)㈠概念:用于描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,电负性越大的原子对键合电子的吸引力越大。
其中键合电子指原子中用于形成化学键的电子。
㈡元素的电负性变化规律:随着核电荷数的递增,元素的电负性呈周期性变化①同周期:从左到右,元素的电负性逐渐增大。
即金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
②同主族:从上到下,元素的电负性逐渐减小。
即金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
【小结】电负性越大,对电子吸引能力越强,越容易得电子,元素的非金属性越强。
要点诠释:元素的性质与电负性的关系:①元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系电负性数值越大,元素的非金属性越强,金属性越弱;电负性数值越小,元素的金属性越强,非金属性越弱。
一般来说电负性大于1.8的元素为非金属元素。
电负性最大的元素为氟,电负性最小的为铯,而当元素的电负性在1.8左右时,该元素一般既有金属性又有非金属性。
②电负性与化合物类型的关系一般认为:如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,他们之间容易形成离子键,相应的化合物为离子化合物,如果两个成键元素间的电负性差值小于 1.7,那么他们之间通常形成共价键,相应的化合物为共价化合物。
③电负性与元素的化合价的关系在化合物中,电负性数值较小的元素的化合物中吸引键合电子的能力较弱,元素的化合价为正价,电负性数值较大的元素在化合物中吸引键合电子的能力较强,元素的化合价为负值。
由于氟是所有元素中电负性数值最大的元素,所以在氟的化合物中,氟一定显示负价,没有正价。
④对角线规则在元素周期表中,某些元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,被称为对角线规则。
锂、镁在空气中燃烧产物都是碱性氧化物,B和Al的氢氧化物都是两性氢氧化物,硼和硅的含氧酸均为弱酸,由此可以看出对角线规则是合理的。
这是因为这些处于对角线的元素的电负性数值相差不大,得失电子的能力相差不大,故性质相似,值得注意的是,并不是所有处于对角线的元素的性质都相似的。