硅(Si)原子结构互动演示

实验目的

认识硅原子的结构，会画硅的原子结构示意图，并说明结构与位置、性质的关系。

实验原理

硅原子核电荷数为14，核外14个电子按能量由低到高分层排布，各层电子数为2、8、4，电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2。最外层有4个电子，既不易失去也不易得到电子，通常通过共用电子对成键，常见化合价为+4。

实验器材

• 硅原子模型（原子核与14个核外电子）
• K、L、M三个电子层
• 硅的原子结构示意图
• 元素周期表中硅所在的位置
• 最外层电子

实验步骤

1. 观察原子核，记下核电荷数为14
2. 依次查看K、L、M层，数出各层电子数
3. 核对各层电子数是否为2、8、4
4. 对照原子结构示意图，说出最外层电子数
5. 在周期表中由电子层数和最外层电子数确定硅的位置

实验现象与结论

演示中可见：原子核带14个正电荷，核外三个电子层依次排有2、8、4个电子。电子层数等于周期数3，最外层电子数等于主族序数4，因此硅位于第三周期ⅣA族，常见化合价为+4。

常见问题

硅原子的结构示意图怎么画？

圆圈内写+14，外面画三个弧线，从内到外依次标2、8、4。

硅为什么位于第三周期ⅣA族？

硅原子有3个电子层，所以在第三周期；最外层有4个电子，所以在ⅣA族。