原子的结构
原子与分子的结构
原子与分子的结构原子和分子是构成物质的基本单位，它们的结构对物质的性质和行为起着重要的决定性作用。
本文将从原子和分子的组成以及结构的角度来探讨原子与分子的结构。
一、原子的结构原子是物质的最小单位，由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成，而电子则围绕原子核运动。
1. 原子核原子核由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子的质量几乎相同，都远大于电子的质量。
2. 电子电子是负电荷的基本粒子，质量很小。
电子围绕原子核以轨道运动，形成电子云。
电子云的轨道可以分为不同能级，每个能级可以容纳一定数量的电子。
二、分子的结构分子是由两个或多个原子通过化学键连接在一起形成的。
分子的结构包括原子的排列方式以及化学键的类型和角度。
1. 原子排列分子中原子的排列方式决定了分子的种类和性质。
不同原子可以通过共价键、离子键或金属键连接在一起形成分子。
2. 化学键化学键是原子之间的相互作用力，包括共价键、离子键和金属键。
- 共价键是通过原子间的电子共享形成的。
共价键可以分为单键、双键、三键等，共享的电子越多，化学键越强。
- 离子键是由带正电荷的离子和带负电荷的离子之间的电荷吸引力形成的。
离子键通常存在于正负离子化合物中。
- 金属键是金属原子间的电子云形成的。
金属键的特点是电子自由移动，使得金属具有良好的导电性和热传导性。
三、原子与分子间的相互作用原子和分子间存在着相互作用，这些相互作用对物质的性质和行为有着重要的影响。
1. 范德华力范德华力是分子间的吸引力，是由于分子之间的瞬时或短时极化而产生的。
范德华力对于非极性分子尤为重要，它影响着分子的状态、相变和溶解度等性质。
2. 氢键氢键是一种特殊的化学键，它是由于分子中氢原子与较电负的原子（如氧、氮、氟）之间的吸引作用形成的。
氢键在生物分子的结构和功能中起着重要的作用。
3. 离子间相互作用离子间相互作用是来自带电离子间的相互吸引力和排斥力。
离子间相互作用决定了离子晶体的结构和性质，也影响了溶液的电导性和溶解度等。
原子的结构
原子的结构原子是构成物质的基本单位，也是能够保持化学反应的最小单位。
它由核部分和电子云部分构成。
核部分包括质子和中子，而电子云部分则包括电子。
质子是带有正电荷的基本粒子，它们存在于原子核中。
质子的质量约为1.67×10^-27千克，其电荷为元电荷即+1。
原子的质子数目被称为原子的原子序数，通常用字母Z表示。
质子的数量决定了原子的化学属性和元素的身份。
中子是电中性的基本粒子，它们也存在于原子核中。
中子的质量约为1.67×10^-27千克，由于没有电荷，所以中子对原子的化学反应没有直接影响。
电子是负电荷的基本粒子，其质量要远小于质子和中子，约为9.11×10^-31千克。
电子云是指围绕着原子核的电子，它们以不确定的方式分布在原子周围的轨道中。
根据量子力学理论，原子的电子以能级的形式存在。
能级是指位于不同轨道上的电子具有不同的能量。
通常，原子的电子云可以分为不同的壳层，每个壳层可以容纳不同数量的电子。
内层壳层离核较近，能量较低，外层壳层离核较远，能量较高。
按照杨振宁和约会一瑟尔提出的电子自旋相对论解（Dirac方程），每个原子都可以由四个量子数来描述。
主量子数（n）表示电子所在能级的大小，角量子数（l）表示电子的角动量大小，磁量子数（m）表示电子在空间中方向的分布，自旋量子数（s）表示电子的自旋方向。
此外，原子还具有一些其他特征，如原子半径、离子半径、原子的电离能和电子亲和能等。
原子半径是指原子核外电子云边界与原子核的距离。
离子半径是指带电原子（即离子）中正负电荷之间的距离。
原子的电离能是指从原子中永久移除一个电子所需的能量。
电子亲和能是指从原子或离子中获得一个电子所释放的能量。
总结而言，原子具有复杂的结构，包括质子、中子和电子三个基本粒子。
质子和中子位于原子核中，而电子以电子云的形式环绕核。
电子在不同的能级上以不确定的方式存在，并且通过量子数来描述。
此外，原子还具有其他特征，如半径、离子半径、电离能和电子亲和能等。
原子的结构ppt课件
D
A. 离子带电，所以不能直接构成物质B. 氯离子的质子数比电子数多1个C. 离子是带电粒子，所有带电粒子一定是离子D. 原子得失电子变成离子，原子核不发生变化
14.下列关于、 两种粒子的判断，正确的是( )
C
①核电荷数相同 ②核外电子数相等比 稳定 ④质量几乎相等⑤质子数相等A. ①③⑤ B. ②④ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤
A
B
C
11.下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列叙述中，不正确的是 ( )
B
A. 钠原子在化学反应中容易失去电子B. 钠原子与钠离子都不显电性C. 氯原子得到1个电子形成氯离子D. 氯化钠由钠离子和氯离子构成
12.某粒子结构示意图如图所示，下列说法错误的是( )
D
A. 若 ，则该粒子是阴离子B. 若 ，则该粒子是原子C. 若 ，则该粒子是阳离子D. 若 ，则该粒子是由一个原子得到2个电子形成的
5、相同的原子层结构化学性质相似相同的原子层结构：
化学性质相似：
电子层数相同，切每层上电子数相等
条件：最外层电子数认为最终的结果是（ ）A.Na原子与Cl原子都无法构成相对稳定结构B.Na原子与Cl原子都构成了相对稳定结构C.Na原子与Cl原子只有一方构成了相对稳定结构
小练习：试着写出下面的离子示意图代表什么
Al3+
S2-
5、离子符号的意义
Al3+
3Al3+
表示一个铝离子
表示3个铝离子
表示一个铝离子带3个单位正电荷
6、离子也是构成物质的一种粒子
由离子构成的物质，化学性质由离子保存
如：NaCl由Na+和Cl-构成，所以化学性质由 Na+和Cl-保持。
《原子的结构》PPT课件
电子的能级
电子在原子中具有不同的能级，每个 能级对应不同的电子轨道和能量状态。
电子的运动
电子在原子核外以极高的速度运动， 形成“电子云”或“概率分布”。
原子核与电子的关系
电荷平衡
原子核的正电荷与电子的负电荷 相互平衡，使得整个原子呈电中
性。
引力与斥力
原子核与电子之间存在引力和斥力， 引力使得电子被束缚在原子核周围， 斥力则使得电子不会塌缩到原子核 中。
电负性是衡量元素在化合物中吸引电子能力 相对大小的标度，电负性越大，元素的非金 属性越强。
元素周期表的应用
预测未知元素的性质
根据已知元素的性质和周期律， 可以预测未知元素的性质。
指导新材料的研发
利用元素周期表中的元素性质， 可以指导新材料的研发，如超导 材料、半导体材料等。
指导化学反应
利用元素周期表中的元素性质， 可以指导化学反应的进行，如选 择合适的催化剂、反应条件等。
3
汤姆生的“葡萄干面包”模型 发现电子后，提出原子由带正电的“面包”和嵌 在其中的带负电的“葡萄干”（电子）组成。
原子结构研究的重要性
01
02
03
理解物质本质
原子是构成物质的基本单 元，研究其结构有助于理 解物质的本质属性。
推动科技发展
原子结构的深入研究为量 子力学、核能利用、材料 科学等领域的发展奠定了 基础。
性质。
原子结构与元素性质的关系
原子半径
电离能
原子半径的大小与元素的化学性质密切相关， 原子半径越大，原子核对核外电子的吸引力 越小，元素的金属性越强。
电离能的大小反映了原子失去电子的难易程 度，电离能越小，原子越容易失去电子，元 素的金属性越强。
原子的结构完整版PPT课件
工业领域应用
放射性同位素可用于材料 检测、无损探伤、辐射加 工等。
其他领域应用
放射性同位素还可用于科 学研究、环境保护、农业 生产等领域。
放射性同位素对环境影响及安全防护措施
对环境影响
放射性同位素衰变产生的射线会对环境和生物体造成危害，如污 染空气、水源和土壤等。
安全防护措施
为了保障人类和环境安全，需要采取一系列安全防护措施，如合 理选址、屏蔽防护、废物处理等。
放射性同位素概念及来源
放射性同位素定义
01
具有相同原子序数但质量数不同的同位素，能自发地放出射线
并转变为另一种元素。
放射性同位素来源
02
天然放射性元素和人工合成放射性元素。
放射性同位素衰变类型
03
α衰变、β衰变和γ衰变。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学领域应用
放射性同位素可用于诊断 和治疗疾病，如放射性碘 治疗甲状腺疾病、PET扫 描等。
过渡元素位于周期表中间部分， 包括3~12列的元素。它们具有 多种氧化态和丰富的化学性质， 是构成众多合金和催化剂的重要
成分。
稀有气体元素
稀有气体元素位于周期表的最右 侧，它们具有稳定的8电子构型 （氦为2电子构型），化学性质 极不活泼，一般不易与其他物质
发生化学反应。
04
化学键与分子间作用 力
化学键类型及特点
分子间作用力影响物质的物理性质
分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。一般来说，分子间作用力越强，物质的熔点 、沸点越高，密度越大，硬度也越大。例如，氢键的存在使得水的熔沸点异常高，范德华力则主要影响由分子构 成的物质的物理性质。
05
原子光谱与能级跃迁
原子的结构
原子: Na Mg Fe C(金刚石，石墨， 木炭） Si P He Ne等
离子: CuSO4 NaCl KMnO4 Na2CO3
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MgCl2
NaOH
等
22
由离子构成的物质
NaCl 由Na+和Cl-构成 CuSO4 由Cu2+和SO42-构成 MgCl2 由Mg2+和Cl-构成 KMnO4 由K+和MnO4-构成 Na2CO3 由Na+和CO32-构成 NaOH 由Na+和OH-构成
Fe3+ Cl﹣、OH-、CO32-、SO422016/10/6 14
（2）离子的分类： 阳离子：带正电的离子叫阳离子。 如 Na﹢ 、Mg2+、 Fe2+ 阴离子：带负电的离子叫阴离子。
如 Cl﹣、OH-、CO32-、SO42-
阴、阳离子由于静电作用而形 成不带电的化合物。如：Na﹢与 Cl﹣由于静电作用而结合成化合物 氯化钠NaCl（请看以下图示）
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1、原子的构成： (核电荷数)
质子
(+)
1个质子带一个 单位正电荷
原子核
(+)
中子 不带电
原子
( 电中性 ) (-) 2、原子不显电性：因为原子中：
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核外电子
一个电子带一个单位 负电荷
核电荷数=质子数=核外电子数
4
例5：填空
在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等 微粒中，找出符合下列条件的微粒，填空。 • 能直接构成物质的是（ 分子、原子 ） • 能保持物质化学性质的是（ • 带正电荷的是（ • 带负电荷的是（
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原子结构
Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
简 化 Zn：[Ar] 3d10 4s2
Ar
离子电子排布式书写
失电子的顺序： 从外层到内层逐渐失去 Fe2+ ：1s22s22p63s23p63d6 Fe3+ ：1s22s22p63s23p63d5
得电子 Cl- ：1s22s22p63s23p6 S2- ：1s22s22p63s23p6
小结：原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4 1s 2s 2p
电子排布图 O原子
基态原子
处于能量最低状态的原子 激发态原子 基态原子吸收能量后，电子发 生跃迁变为
原子光谱
——核外电子的跃迁
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的 光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或 发射光谱，总称原子光谱。 激发态 吸收光谱 光（辐射）是电子释放 能量的重要形式之一 发射光谱
质子 （正电） 中子 （不带电） 原子 不显 电性 核外电子 分层排布 （负电） 与物质化学性质密切相关 原子核 （正电）
学与问
核外电子是怎样排布的？
能层(电子层)
+17 2
8
7
3s 3p 3d
1s
4s 4p 4d 4f
2s 2p
+
K L M N O
s能级
原子轨道
p能级
d能级
f能级
能级（电子亚层）
当原子轨道处于 全满、半满、全空时较稳定
电子排布图（即轨道表示式）
1s 2s N ↑↓ ↑↓
1s O ↑↓ 1s F ↑↓ 2s ↑↓
2p ↑ ↑ ↑
2p ↑↓ ↑ ↑ ↑ 2p
原子的结构
原子一、原子1．原子的结构原子是由位于原子中心的中子构成的。
原子核位于原子的做高速运动。
注：（1）不是所有原子的原子（2）核电荷数=质子数（3）原子的质子数（或核数不同。
（4）原子核内质子数与中2．核外电子的排布 （1）原子的核外电子排布①电子层在含有多个电子的原子里能量高的通常在离核较远的区稍远的叫第二层，由里向外依②原子结构示意图：如钠（2）元素原子最外层电子原子的相关知识 中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。
原子原子的中心，体积很小，原子里有很大的空间，电子的原子核中都有中子。
子数=核外电子数。
或核电荷数）决定原子的种类，因此不同种类的原数与中子数不一定相等。
子排布 原子里，电子的能量并不相同，能量低的通常在离核较近远的区域运动。
把能量最低、离核最近的叫第一层，向外依次类推，叫三、四、五、六、七层。
如钠原子结构示意图。
层电子数与元素化学性质的关系原子核是由质子和电子在这个空间里类的原子，核内质子核较近的区域运动，，能量稍高、离核元素类别 稀有气体元素 金属元素非金属元素 一般多（3）原子结构示意图的书要正确书写原子结构示意①每一电子层上所容纳的纳2×12=2个；第二层上能容纳②核外电子是逐层排布的依此类推。
③最外层电子数不得超过二、离子1．离子概念：带电的原子（或原分类：阳离子：带正电的原子或原阴离子：带负电的原子或原离子的形成过程：（1）金属原子的最外层电核外电子数，所以带正电荷（2）非金属原子的最外层于核外电子数，所以带负电荷2．离子符号（1）离子符号表示的意义（2）分子、原子和离子的最外层电子数 得失电子倾向 8个(He 为2) 不易得失 一般少于4个 易失去最外层电子 一般多于4个或等于4个 易得到电子图的书写及相关判断构示意图，必须遵循核外电子排布的一般规律：容纳的电子数不超过2n 2个(n 为电子层数)。
例如，能容纳2×22=8个电子；第三层上能容纳2×32=18个电子排布的，先排满第一层，再排第二层，第二层排满后得超过8个。
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Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
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比一比,看一看你画对了吗？Ｐ54 3-12
氢H
氦He
锂Li 铍Be 硼B 碳C 氮N 氧O 氟F 氖Ne
钠Na 镁Mg
铝Al
硅Si 磷P
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硫S 氯Cl 氩Biblioteka r找找规律这三大类元素的原子最外层电子
金属元素 非金属元素
稀有气体 元素
一般＜4
不稳定
易失去 电子
容易 发生化
一般＞4
不稳定
易得到 电子
学反应
等于8
难发
(氦等于2) 稳定
稳定结构 生化学 反应
【结论】元素的化学性质与原子核外电子的排 布，特别是最外层电子数有密切关系。
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1、“嫦蛾一号”的任务之一是探测月球上的氦-3资源，
数有什么规律？ 氢H
氦He
金 属 锂元Li 铍 Be 硼 B 碳 C 素
非 金 属 氮N 元氧O 素
稀 有 气 氟 F 氖体元Ne 素
钠Na 镁Mg 铝Al 硅Si 磷P 硫 S 氯Cl 氩Ar
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4.元素的性质与原子最外层电子数的关系
元素的分类 最外层电子数 稳定性 得失电子 化学性质 趋势
下列元素的化学性质最相似的是(AB ).
A.
B.
C.
D.
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我们学习了原子的结构及原子结构示意图 的画法，要熟练掌握1～18号元素的原子结构 示意图画法并能灵活运用。
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感谢您的观赏
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复习 原子的结构
1、核内质子数就是核电荷数； 2、原子中：
核电荷数=质子数＝核外电子数； 3、质 子 数 不 一 定 等 于 中 子 数，原子 中 不 一 定 含 有 中 子； 4、构成原子的必要粒子是质子和电子，决 定原子种类的是核内质子数，它必不可少。
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你知道吗？原子核的体积与原 子体积的关系？
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二.原子核外电子的排布
1.核外电子是分层排布的
电子层 一 二 三 四 五 六 七 K LMNO P Q
离核远近: 近
远
能量高低: 低
高
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2.核外电子分层排布的规律(仅限前3层） （1）先 “里”后“外” ；(能量最低原则) （2）第一层最多排2个，第二层最多排8个； （3）最外层最多排8个电子
B He-3的原子结构示意图为 +2 x ，图中x为( )。
A.1 B. 2 C. 3 D. 4
2、下列原子结构示意图所表示的元素，化学性
质最稳定的是( A )。
+10 2 8
A
+11 2 8 1
+12 2 8 2
B
C
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+17 2 8 7
D
3.这是磷原子的结构示意图
,该原子的
15 3 核电荷数是＿＿，共有＿＿个电子层，第二电子
+ 11 2 8 1 次外层
最外层电子
电子层
该层的电子数目
钠原子结构示意图 第7页/共18页
3.原子结构示意图
画法:画圆圈,标核电, 弧线呈扇面,数字一条线。
Na
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例如：O和P的原子结构示意图：
O
P
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画一画
请按以下排列格式画出1~18号元素的原子结构示 意图：
H
He
乒 乓 球
原子核的半径为原子半径 的十万分之一
原子核的体积为原子体积 的千亿分之一
在原子核外有很大的空间，电子就在这广 阔的空间里高速运动。
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原子核外的电子是如何运动的？
1.高速运动
2.无规则运动
3.分层运动
电子运动经常出
现的区域叫电子层。
把电子在不同的区域内运 动的现象叫做核外电子的 分层排布
(只有一个电子层时最多 2个电子)；
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请你动手试一试：
元 质子 电子 素 数 层数
Ｈ１ １ O8 ２ Ne 10 2 Mg 12 3
Cl 17 3
各层电子数 第1层 第2层 第3层
１
２6
２8
２８ ２
２８
7
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3.原子结构示意图
第二层
第三层
第一层
最外层
原子核 电荷种类
质子数
8 5 层上有＿＿个电子，最外层上的电子数是＿＿。
CD 4. 下列具有相似化学性质的元素组别是(
)。
A.
B.
C.
D.
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5.已知碘元素(I)原子结构示意图
为
，请回答下列问题：
⑴ x 的值为＿53＿;
⑵(多选)一般情况下,元素原子最外层电子数相 同,具有相似化学性质.碘元素的化学性质与