初三化學上冊，原子的結構認識歷程與原子結構示意圖分析講解

原子可以分為電子嗎

原子結構與原子結構示意圖是中學化學學習的重點內容。

1、一些物質是由分子構成，分子由原子構成，那麼原子是由什麼構成的，可以再分嗎？，科學家們對原子的結構做了大量的研究和探索，對原子的結構認識經歷了以下幾個歷程。

1.1、道爾頓（1803年提出：實心小球模型）

英國科學家

道爾頓

，認為原子是組成物質的最小單元，是個堅硬的不可分割的實心小球。他對原子結構認識有以下幾點：

①原子是不可再分的粒子；

②原子是個實心小球；

③同種元素的原子的各種性質和質量都相等。

道爾頓的原子學說雖然不正確，但他第一個提出了原子的概念，為以後原子結構的研究奠定了基礎。

1.2、湯姆森（1904年提出：葡萄乾布丁模型）

1897年英國物理學家湯姆森發現原子中存在電子，

證明原子可分

，並提出了“

葡萄乾布丁”的原子模型

，認為原子是一個圓球狀內充斥著正電荷，而帶負電的電子像一粒粒葡萄乾一樣均勻相欠在其中。他對原子結構認識有以下幾點：

①原子可以分為帶負電的電子和帶正電荷的物質；

②原子是個平均分佈正電荷的球體，帶負電的電子

相嵌

在其中；

③電子是靜止不動的。

1.3、盧瑟福（1911年提出：核式模型或行星模型）

1909年著名物理學家盧瑟福透過

α粒子散射實驗

（

也叫金箔實驗

），提出了原子的核式模型。

α粒子散射實驗：

用

一束帶正電的α粒子

去轟擊金箔，發現大多數α粒子都能穿過金箔，且發生很小的偏轉，很少的α粒子發生大的偏角，極少數α粒子發生超過90度的偏轉，極個別的α粒子發生180度角偏轉而反彈回來。

核式原子的結構模型的基本觀點：

①原子質量幾乎全部集中在直徑很小的帶正電的原子核上；

②原子內部大部分體積是空的；

③帶負電的電子隨意的繞帶正電荷的原子核運動；

1.3、波爾原子模型（1913年提出：波爾量子化模型）

1913年波爾原子模型指出：電子不是隨意佔據在原子核的周圍，而是在固定層面上運動。

波爾原子結構模型的基本觀點：

①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上，繞原子核運動；

②在不同軌道上的運動的電子具有不同的能量；

③當電子從一個軌道躍遷到另個軌道時，才會輻射或吸收能量。

1.4、現代電子雲模型（1926年提出）

現代電子雲原子模型指出，電子繞原子核運動形成一個帶負電的雲團，如上圖。

2、原子結構的劃分

原子分為：

原子核和核外電子（帶負電）；原子核分為質子（帶正點）和中子（不帶電）；

2.1、原子核很小且原子質量主要集中在原子核上，電子的質量很小，幾乎忽略不計。

2.2、原子的體積與半徑

原子體積和半徑的大小和電子層數密切相關，一般情況下電子層數越多的原子的體積與半徑越大，

如氧原子（O）核外有二個電子層，鈉原子（Na）有三個電子層。所以氧原子的半徑和體積小於鈉原子。

3、原子結構示意圖

原子結構示意圖是表示原子核電荷數和電子層排布圖示，比較直觀的表示原子的結構。

3.1、原子結構示意圖認識

以氧（Na）原子的結構示意圖為例：

“

圓圈

”代表原子核，圓圈內的“+11”代表帶11個正電荷的質子；

“

弧線

”代表電子層，三個弧線代表三個電子層。弧線上的數字表示每個電子層上的電子數（帶負電）。

在原子中

，圓圈內的數值等於所有電子數之和，整個原子不帶電。

電子層上電子的簡單排列方法

：第一層最多隻能放2個電子，最外層最多隻能放8個電子。初中只要掌握1~20號元素的原子原子結構示意圖。

3.2、原子結構示意圖的書寫方法

①由已知原子畫出原子結構示意圖（1~20號元素以），以鈉為例：

第一步：找到鈉元素在元素週期表中的排列序數（

即質子數

），將“+序數”寫入圓圈內，

第二步：後在根據第一層、等二層、第三層…依次寫上2、8、1…，最後保證正電荷數等於核外電子數。

②由原子結構示意圖寫出粒子種類（1~20號元素）

第一步：根據圓圈中的數字，得到元素的質子數（即元素週期表中的排列序數）；寫出元素的符號

第二步：根據正電荷總數與核外電子總數來判斷原子還是離子。

正電荷總數=核外電子總數：

原子

；

正電荷總數>核外電子總數：

陽離子

；

正電荷總數<核外電子總數：

陰離子

；

3.3、原子的最外層電子得失規律

在化學反應中原子的最外層容易失去或得到電子，最終趨於穩定結構。

原子的穩定結構：

原子的最外層電子數達到8，若只有一個電子層，第一層電子數為2，就形成了原子的穩定結構。

原子達到穩定結構的兩種方式：

①原子的最外層電子全部失去

：原子的最外層電子全部失去後，次外層併成最外層，次外層的8個電子併成了穩定結構（如果次外層是第一層，02個電子也成了穩定結構）。

②原子的最外層得到電子：

原子的最外層得到電子後，讓最外層達到8個電子併成了穩定結構。

原子的最外層電子得失規律：

原子最外層電子的得失遵循“就近原則“

①最外層電子數接近“0“的原子，容易失去電子，如金屬元素（鋰、鈉、鎂等），最外層電子數為1、2、3的原子，容易失去電子形成陽離子。

②最外層電子數接近“8“的原子，容易得到電子，如非金屬元素（氧、氯、硫等），最外層電子數為6、7的原子，容易得到電子形成陰離子。

③最外層電子數接近“0”與”8“中間的原子，既可以得到電子也可以失去電子，如碳、氮等元素，最外層電子數為4、5的原子。

3.4、原子的最外層電子數與原子的化學性質有關

從微觀上看：化學反應是反應物中的舊分子分解成原子，原子在重新組合成新分子的過程，如氫氣在氧氣中燃燒生成水的反應：

原子形成分子的過程：

是原子在接觸過程中，原子的最外層電子的得失（或偏向某個原子）產生正負電性，原子透過電荷間的吸引連線在一起，形成新的分子。所以原子的最外層電子數決定原子的化學性質，最外層電子數相同的原子，化學性

質相似。

比較兩種原子的化學性質是否相似，注意以下三點：

①一定要是不同種

原子與原子

之間的比較，不能是離子與原子，離子與離子之間的比較。

②如果某原子最外層是第一層且有2個電子，他和其他最外層也為2電子（最外層不是第一層）的原子的化學性質不相似。

③如果某原子最外層是第一層且有2個電子，和其他最外層為8電子（最外層不是第一層）的原子的化學性質相似。因為他們都達到穩定結構。