《原子的结构》考点精粹

原子的可分性

原子的可分性

原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中原子不能再分。但通过其他方法或其他变化可以证明，原子还是可以再分的。科学实验证明：

（1）原子不是一个简单的、不可分割的实心球体，它是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。

（2）原子核是由质子和中子构成的。

（3）每个质子带1个单位的正电荷，每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电。

（4）每个原子只有一个原子核。

$质子\left\{\begin{array} {l} {原子核（带正电）\left\{\begin{array} {l} {\text {质子（每个质子带1个单位正电荷）}} \\ {\text {中子（不带电）}}\end{array}\right.} \\ {\text {核外电子（每个电子带1个单位负电荷）}}\end{array}\right.$

说明：

原子核位于原子中心，体积很小。如果把原子比作一个体育场，而原子核只相当于位于体育场中心的一只蚂蚁。相对而言，原子核外有很大的空间，电子就在这个空间里作高速运动。

拓展：

1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了实验。在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时发现（如图所示）：

（1）大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向。

（2）一小部分α粒子改变了原来的运动方向。

（3）有极少数α粒子被弹了回来.

大多数α粒子穿透金箔而不改变运动方向，说明原子内部有很大的空间；一小部分α粒子改变原来的运动方向，是因为α粒子靠近了原子核，原子核带正电，对α粒子产生斥力；极少部分α粒子被弹了回来，是因为a粒子撞击在原子核上，说明原子核体积很小且原子核的质量比α粒子大得多。

原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系

原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系

（1）核电荷数指的是原子核所带的正电荷数，由于原子核是由质子和中子构成的（除$^{1}_{1}H$之外），每个质子带1个单位正电荷，中子不带电，所以，原子核所带的正电荷数等于质子数，也等于核电荷数。

（2）原子不显电性的原因（以氧原子为例）。氧原子是由8个质子、8个中子、8个电子构成的，其中8个质子、8个中子构成了氧原子核，位于氧原子的中心，8个电子在氧原子核外空间作高速运动。原子不显电性，是由于原子核内质子所带电荷与核外电子所带的电荷数量相等，电性相反。每个质子带1个单位正电荷，每个电子带1个单位负电荷，所以质子数等于核外电子数。

原子种类的区分

原子种类的区分

原子的种类是如何区分的？要解答这个问题，先分析几种原子的构成。

从上表可以看出：

（1）不同种类的原子，核内的质子数不同（核电荷数不同）；

（2）质子数与中子数不一定相等；

（3）并不是所有的原子都含有中子（如上表中的氢原子）；

（4）质子数＝该原子核外电子数。

规律总结

区分原子种类的依据是原子的质子数（或核电荷数），因为不同种类的原子，核内的质子数（或核电荷数）不同。

原子核外电子的排布

1.电子层

核外电子有自己的运动特点。在含有多个电子的原子里，电子的能量各不相同，有的电子能量较低，通常在离核较近的区域运动，有的电子能量较高，通常在离核较远的区域运动。科学家形象地将这些区域称为电子层，核外电子的这种分层运动又叫分层排布。已知原子的核外电子最少的有1层，最多的有7层。

2.核外电子的分层排布

3.核外电子排布的规律

（1）核外电子在分层排布时，总是优先排布能量较低、离核较近的电子层，即先排第一层，再排第二层，依次类推。

（2）每一个电子层上所能容纳的电子数是不同的：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数最多不超过8个（若第一层为最外层时，则不超过2个电子）。

4.原子结构示意图

原子结构示意图通常是由原子核及核电荷数、电子层及各层的电子数等组成的。其各部分的意义如图所示（以硫原子为例）。

5. 最外层电子数与化学性质的关系

稀有气体不易与其他物质发生反应，化学性质比较稳定，它们的原子最外层都有8个电子（氦为2个电子），被认为是一种相对稳定的结构。金属的原子最外层电子一般都少于4个，在化学反应中易失去电子；非金属的原子最外层电子一般都多于4个，在化学反应中易得到电子；都趋于达到相对稳定的结构。

相对原子质量

1. 概念

以一种碳原子（这种碳原子叫做碳12，是核内有6个质子和6个中子的碳原子）质量的$\frac {1} {12}$为标准，其他原子质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。

2. 表达式

$相对原子质量 ＝ \left. \begin{array} {l} {\text {一个某原子的质量}} \\ \hline \text {一个碳} 12 \text {原子的质量} \times \frac {1} {12} \end{array} \right.$

3. 近似计算

相对原子质量≈质子数＋中子数。