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物质结构元素周期律

一、原子结构

1.原子结构

微粒电子质子中子

-31-27-27

质量（Kg）9.109×101.673×101.675×10

相对质量0.000548(1/1836)1.007~11.008~1

-19-19

电量(C)1.602×101.602×100

电荷-1+10

核电荷数=质子数=核外电子数；质子数（Z）+中子数（N）=质量数（A）

AZX的意义：表示一个质量数为A、质子数为Z的原子。

2.原子结构理论的发展:

经历了以下五个发展阶段：

①古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质本源是原子和虚空，原子在虚空中处于永恒运动之

中，物质是由原子构成的，物质只能分割到原子；

②1803年英国化学家道尔顿家建立了原子学说；(认为原子是不可再分的实心球)

这一发现使化学开始成为一门科学

③1903年汤姆逊发现了电子建立了“葡萄干布丁”模型；（原子仍是实心球，电子象葡萄干一样嵌在球上）

④1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出原子结构的核式（行星式）模型；

⑤1913年丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型；

玻尔首次将量子化概念应用到原子结构中

⑥20世纪20年代建立了现代量子力学模型。

3.元素、核素和同位素

1）元素：具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。

2）核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。

同位素的物理性质不同，但化学性质几乎完全相同。不同同位素构成的化合物是不同的化合物，其物理

性质不同，化学性质几乎相同。

质子数决定元素的种类，质子数和中子数决定核素的种类。

说明：①三者的研究对象都是原子②同一元素的不同核素之间互称为同位素

③同种元素可以有多种核素（同位素）所以元素的种数远少于原子的种数。

4）同素异形体：是相同元素组成，不同形态的单质。

如碳元素就有金刚石、石墨、无定形碳等同素异形体。同素异形体由于结构不同，彼此间物理性质有差异；

但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似。同素异形体的形成方式有三种：

①组成分子的原子数目不同，例如：氧气O和臭氧O，红磷：P，白磷：P

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②晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石、石墨、C60

③晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫,(正交硫稳定)，分子式均为S8

4.原子核外电子的排布

电子在原子核外排布时，总是尽量先排在离核最近（能量最低）的电子层里，然后由里向外，依次排布在能

量较高的电子层里，核外电子是分层排布。电子做高速运动，接近光速

在化学上，各电子层的层序数n依次为1、2、3、4、5、6、7，分别称为K、L、M、N、O、P、Q电子层。

（1）各电子层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层序数)。

（2）最外层电子数都不超过8个（K层不超过2个）。

（3）各稀有气体元素的原子中最外层所容纳的电子数是8（氦除外）。

(4)各元素原子次外层所容纳的电子数最多是18，倒数第三层电子数不超过32个。

5.几种常见的相对原子质量

1）元素的相对原子质量：已知某元素的各种同位素的相对原子质量，及在自然界中各同位素的原子百分数，

就可以利用下式求出该元素的相对原子质量。