化學人教版九上同步課堂講義：3.2 原子的結構

課題2原子的結構一、學習目標1.理解原子結構，質子、中子和電子的特點，及原子中的等量關系。2.了解原子核外電子排布特點，理解原子核外電子和元素化學性質的關系，掌握原子結構示意圖，了解離子形成過程，掌握離子符號的書寫。3.了解相對原子質量及相對原子質量與原子質量的關系。二、重難點 重點：原子結構及構成微粒的數量關系，核外電子排布難點：離子的形成、相對原子質量三、考點精講（一）原子的構成1.原子的結構質子（1個質子帶1個單位正電荷）原子核（帶正電）原子（不顯電性）中子（不帶電）核外電子（1個電子子帶1個單位負電荷）原子不顯電性的原因是：原子核內質子所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷的電量相等，電性相反，所以原子整體不顯電性。2.幾種原子的構成原子種類核電荷數原子核核外電子數質子數中子數氫1101碳6666氧8888鈉11111211氯17171817構成原子的各種粒子間的關系：（1）在原子中，原子序數＝核電荷數＝核內質子數＝核外電子數（2）不是所有的原子都有中子，氫原子沒有中子（3）原子的中類是由質子數決定的（4）質子數與中子數不一定相等典型例題1：化學使世界絢麗多彩，科學家為此做出了巨大貢獻。沿用至今的現代原子結構模型是由哪位科學家提出的（）A.拉瓦錫 B.湯姆森 C.門捷列夫 D.盧瑟?！敬鸢浮緿【解析】A、拉瓦錫首先通過實驗得出空氣是由氮氣和氧氣組成的結論，錯誤；B、1897年，湯姆森發(fā)現了電子，錯誤；C、1869年，門捷列夫發(fā)現了元素周期律，并編制出元素周期表，錯誤；D、盧瑟福通過實驗建立了現代原子結構模型，正確。典型例題2：下列關于原子結構的說法正確的是（）A.所有原子的原子核中都一定含有質子和中子B.原子核外，能量高的電子在離核近的區(qū)域里運動C.原子的種類是由核外電子數決定的D.原子中，質子數和中子數不一定相等【答案】D【解析】A、氫原子核中沒有中子，錯誤；B、原子核外，能量低的電子在離核近的區(qū)域里運動，錯誤；C、原子的種類是由質子數決定的，錯誤；D、原子中，質子數和中子數不一定相等，正確?！眷柟烫嵘?．知識梳理有助于我們對已學知識的鞏固，如圖是某同學學習物質結構層次后以氧氣為例進行的梳理，下列選項中與a、b、c相對應的是（）A．原子、核外電子、原子核 B．原子核、原子、核外電子C．原子、原子核、核外電子 D．核外電子、原子核、原子【答案】C【解析】分子是由原子構成的，故a是原子，原子是由原子核和核外電子構成的，原子核是由質子和中子構成的，故b是原子核，c是核外電子。2.碳－14常用于測量古生物的生活年代。碳－14原子的核電荷數為6，中子數為8。下列關于碳－14原子的說法中，正確的是（）A.最外層電子數為6 B.質子數為8C.核外電子數為8 D.碳－14質量為14【答案】C【解析】A、碳原子的最外層電子數為4，錯誤；B、碳原子的質子數為6，錯誤；C、核外電子數=核電荷數，正確；D、碳－14的相對原子質量為14，錯誤。3.下列說法正確的是（）A．原子都是由質子、中子、電子三種粒子構成的B．分子與原子的主要區(qū)別是分子大，原子小C．不同種原子之間的本質區(qū)別是核電荷數不同D．在原子中，質子數等于中子數【答案】C【解析】A、有的原子中沒有中子，氫原子中沒有中子，錯誤；B、在化學變化中分子分成原子，原子再重新組合成新的分子，所以分子與原子的主要區(qū)別是：在化學變化中是否可分，錯誤；C、決定原子種類的是原子的核電荷數（或核內質子數），所以不同種原子之間的本質區(qū)別是核電荷數不同，正確；D、在原子中，質子數不一定等于中子數，錯誤。（二）原子核外電子的排布1.在含有多個電子的原子中，核外電子具有不同的運動狀態(tài)，電子的能量并不相同，離核近的電子能量較低，離核越遠，電子的能量越高。離核最近的電子層為第一層，次之為第二層，以此類推為三、四、五、六、七層。核外電子的這種分層運動又叫作分層排布。已知元素的原子核外電子最少的有一層，最多的有七層。（1）核外電子總是盡先排在能量最低的電子層里，第一層排滿才能排第二層，第二層排滿才能排第三層；（2）每個電子層最多能容納2n2個電子（n為層序數，第一層n=1，第二層n=2），如第一層不超過2個；第二層不超過8個；……（3）最外層電子數不超過8個（第一層為最外層時，不超過2個）（4）1-18號原子結構示意圖核外電子排布的規(guī)律：同一列的規(guī)律最外層電子數相同；同一行的規(guī)律是電子層數相同。原子的分類最外層電子數得失電子趨勢化學性質稀有氣體原子8個（氦為2個）相對穩(wěn)定，不易得失電子穩(wěn)定金屬原子一般少于4個易失去最外層電子，次外層成為最外層，形成穩(wěn)定結構不穩(wěn)定非金屬原子一般多于4個易得到電子，最外層形成穩(wěn)定結構不穩(wěn)定（5）原子的最外層電子數與化學性質的關系①原子的最外層電子數決定元素原子的化學性質②原子最外層電子數為8（氦為2）的結構稱為穩(wěn)定結構3.離子定義帶電的原子或原子團表示方法在表示該離子的元素符號（或原子團）右上角，標出該離子所帶的正負電荷數，數字在前，正負符號在后，帶1個電荷時，1省略不寫分類帶正電荷的原子叫做陽離子，質子數＞核外電子數帶負電荷的原子叫做陰離子，質子數＜核外電子數典型例題3：下列結構示意圖中，能表示陽離子的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】A、質子數＝核外電子數＝17，為原子，錯誤；B、質子數＝12，核外電子數＝10，質子數＞核外電子數，為陽離子，正確；C、質子數＝核外電子數＝16，為原子，錯誤；D、質子數＝9，核外電子數＝10，質子數＜核外電子數，為陰離子，錯誤。典型例題4：我們考試填涂答題卡專用的2B鉛筆如圖甲，其筆芯主要成分是石墨和黏合劑，石墨由碳原子直接構成，碳原子結構模型如圖乙所示，下列有關說法正確的是（）A．電子在離核遠近不同的區(qū)域中運動 B．所有原子中，質子數＝中子數＝核外電子數 C．質子和中子由更小的、不能再分的夸克構成 D．中子的質量相對于帶電的質子和電子，可以忽略【答案】A【解析】A、核外電子在離核遠近不同的區(qū)域中運動，通常能量高的離核遠，能量低的離核近，正確；B、原子中：質子數＝核電荷數＝電子數，錯誤；C、原子不是最小的微粒，它由質子、中子和電子構成，這三種微粒又是由更小的微?？淇藰嫵?，但是夸克也不一定是最小的微粒，能再分，錯誤；D、中子質量和質子質量大約相等，電子質量比它們小的多，電子質量相對于質子和中子質量可忽略，錯誤?！眷柟烫嵘?.如圖為硫原子的原子結構示意圖。下列說法不正確的是（）A．硫原子的質子數為16 B．硫原子在化學變化中易失電子 C．硫原子的第二層電子數為8 D．硫原子核外有3個電子層【答案】B【解析】A、由硫原子的原子結構示意圖可知，硫原子的質子數為16，正確；B、硫原子的最外層電子數是6，大于4，在化學反應中容易得到電子，錯誤；C、由硫原子的原子結構示意圖可知，硫原子的第二層電子數為8，正確；D、由硫原子的原子結構示意圖可知，硫原子核外有3個電子層，正確。2.一種原子變成離子，發(fā)生的變化是（）A．得到電子B．失去電子C．電子層改變D．可能得到電子，也可能失去電子【答案】D【解析】A、原子得失電子后都可以成為離子；B、原子得失電子后都可以成為離子；C、一般的來說原子得到電子時，電子層數一般不會變化，失去電子時往往伴隨電子層的減?。籇、原子得失電子后都可以成為離子。3.下面表示鎂條在空氣中燃燒時，由鎂原子變成鎂離子的卡通圖．請寫出從圖中獲取的兩點信息：

（1）；（2）．【答案】（1）化學反應中鎂原子易失去兩個電子而成為鎂離子（2）鎂離子帶兩單位正電荷【解析】由圖示可以看出化學反應中鎂原子易失掉最外層的兩個電子而成為鎂離子，同時也可以看出鎂離子帶兩單位正電荷而原子不帶電以及化學反應前后元素的種類不變等信息（合理即可）。（三）相對原子質量國際上是以一種碳原子（碳12，其原子核內有6個質子和6個中子）的質量的1/12作為標準，其他原子的質量跟它相比較所得的數值，就是這種原子的相對原子質量。相對原子質量是一個比值，不是原子的實際質量原子的質量主要集中在原子核上，相對原子質量≈質子數＋中子數典型例題5：關于相對原子質量，下列敘述錯誤的是（）A．相對原子質量與原子質量沒有什么差別 B．由于原子的質量太小，使用不方便，所以采用相對原子質量 C．兩種原子的質量之比等于它們的相對原子質量之比 D．電子的質量很小，整個原子的質量主要集中在原子核上【答案】A【解析】A、相對原子質量與原子質量有差別，相對原子質量是原子的相對質量，原子質量是原子的實際質量，錯誤；B、由于原子的質量太小，使用不方便，所以采用相對原子質量，正確；C、兩種原子的質量之比等于它們的相對原子質量之比，正確；D、1個質子的質量約等于1個中子的質量，約等于1個電子質量的1836倍，所以原子的質量主要集中在原子核上，正確。典型例題6：假設1個甲原子的質量為Akg，1個標準的碳原子的實際質量Bkg，則甲原子的相對原子質量可以表示為（）A．12B/A千克 B．12 C．B/24A D．12A/B【答案】D【解析】已知標準碳原子的質量為Bkg，則實際質量為Akg的另一原子的相對原子質量為【鞏固提升】1.“氧的相對原子質量為16”的意義是（）A．一個氧原子的質量是16g B．一個氧原子有16個質子 C．一個氧原子的質量是一個碳原子質量的16倍 D．一個氧原子的質量是相當于16個“相對原子質量標準”的質量【答案】D【解析】國際上是以一種碳原子的質量的作為標準，其他原子的質量跟它相比較所得到的比值，就是該原子的相對原子質量，氧的相對原子質量為16，含義是一個氧原子的質量是相當于16個“相對原子質量標準”的質量。2.原子、分子質量很小，為計算和使用方便引入相對原子質量，下列說法錯誤的是（）A．相對原子質量是采用以小比小使數值變大的計量原理 B．相對原子質量是一個原子質量與一個碳﹣12原子質量的比值 C．相對分子質量等于組成它的所有原子的相對原子質量之和 D．1個分子質量一定大于1個原子質量【答案】D【解析】A、相對原子質量是采用以小比小使數值變大的計量原理，正確；B、相對原子質量是一個原子質量與一個碳﹣12原子質量的比值，正確；C、相對分子質量等于組成它的所有原子的相對原子質量之和，正確；D、1個分子質量不一定大于1個原子質量，比如一個氫分子的質量遠遠小于一個鐵原子的質量，錯誤。3.已知氧原子的相對原子質量為16，銀原子的相對原子質量為108，若銀原子的實際質量為m，則氧原子的實際質量可以表示為?！敬鸢浮?m/27【解析】已知氧原子的相對原子質量為16，銀原子的相對原子質量為108，若銀原子的實際質量為m，設氧原子的實際質量是x，根據原子的相對質量之比等于原子的實際質量成之比，則16/108=x/mx＝4m/27?！菊n后練習】1.對于Fe、Fe2+、Fe3+三種微粒的判斷，正確的是（）①核電荷數相同②核外電子數相同③質量幾乎相等④等質量的三種微粒所含的質子數相同⑤三種粒子的化學性質相似A．①③④ B．①③⑤ C．②③④ D．①②③④⑤【答案】A【解析】鐵原子在一定條件下失去2個、3個電子就轉變成了Fe2+、Fe3+，Fe3+，Fe2+，Fe三種微粒的核外電子數一定不相等，電子層結構不同。但核內的質子數沒有發(fā)生變化，故三種微粒核內質子相等，屬于同種元素的粒子；由于電子的質量很小，可以忽略不計。所以，三種微粒的質量質量幾乎相等。等質量的三種微粒所含的質子數相等，因為微粒發(fā)生電子得失的情況不同，所以三種粒子的最外層電子數不同，其化學性質一定不同。A正確。2.下列粒子中質子數與電子數都相等的一組是（）A．Cl-與S2- B．Na與NH4+ C．Mg2+與Al3+ D．Ne與H2O【答案】D【解析】A、氯離子質子數為17，電子數為18，硫離子質子數為16，電子數為18，質子數不相等，錯誤；B、鈉原子質子數為11，電子數為11，銨根離子質子數為11，電子數為10，錯誤；C、鎂離子質子數為12，電子數為10，鋁離子質子數為13，電子數為10，錯誤；D、氖原子質子數與電子數都是10，水分子中質子數與電子數也為10，正確。3.原子變成離子后，一定會引起改變的是（）A．化學性質 B．原子質量 C．電子層數 D．質子數【答案】A【解析】A、元素的化學性質與原子的最外層電子數密切相關，原子變?yōu)殡x子是原子得失電子的結果，因此核外電子總數一定發(fā)生改變，從而導致其最外層電子數發(fā)生改變，所以其化學性質一定改變，正確；B、電子的質量很小，可以會略不計，所以，原子得失電子變成離子后，原子的質量不變，錯誤；C、當原子得到電子時其核外電子層數不會變化，其核外電子層數不變，錯誤；D、原子變?yōu)殡x子是原子得失電子的結果，所以原子核并沒有改變，因此其質子數不變，錯誤。4.下列關于相對原子質量的敘述，正確的是（）A．相對原子質量就是原子質量 B．兩種原子的質量比等于它們的相對原子質量之比 C．碳12原子質量的1/12是1 D．相對原子質量基準是人為規(guī)定的，會影響原子的實際質量【答案】B【解析】A、相對原子質量不是原子質量，是以一種碳原子的質量的十二分之一作為標準，其他原子的質量跟它相比較所得到的比值，錯誤；B、原子的相對原子質量與原子的質量成正比，兩種原子的質量比等于它們的相對原子質量之比，正確；C、碳12原子質量的1/12不可能是1，錯誤；D、相對原子質量基準是人為規(guī)定的，不會影響原子的實際質量，錯誤。5.等數目的下列粒子，含有電子數目最多的是（）A．F﹣ B．Na C．H2O D．Mg2+【答案】B【解析】A、F﹣的電子數為9+1＝10，電子數目為10；錯誤B、Na原子的電子數＝質子數＝11，電子數目為11，正確；C、H2O的電子數為2×1+1×8＝10，電子數目為10，錯誤；D、Mg2+的電子數為12﹣2＝10，電子數目為10，錯誤。6.根據下列粒子的結構示意圖，回答問題：（1）具有相對穩(wěn)定結構的原子是（填字母，下同）；屬于陰離子的是；屬于金屬元素的離子是；（2）E所示粒子在化學反應中容易電子（填“得到”或“失去”）?！敬鸢浮浚?）CBD（2）得到【解析】（1）C中，質子數＝核外電子數，且最外層有8個電子，所以是具有相對穩(wěn)定結構的原子；陰離子中的質子數小于核外電子數，所以B是陰離子；D的質子數為12，是金屬元素——鎂元素，該粒子的質子數小于核外電子數，所以是金屬陽離子；（2）E所示粒子的最外層上有7個電子，在化學反應中容易得到電子。7.北斗導航系統(tǒng)采用我國自主研發(fā)的銣原子鐘提供精確時間，銣原子結構示意圖如圖，銣原子（Rb）屬于（填“金屬”或“非金屬”）元素的原子，銣原子的核內質子數為，X＝，銣原子在化學反應中（填“易得”或“易失”）子，銣離子的符號為?！敬鸢浮拷饘?78易失Rb+【解析】我們判斷一種元素的種類，通常可以根據其名稱的偏旁來判斷，“钅”字旁的為金屬元素，所以銣原子為金屬元素的原子；根據原子結構示意圖各部分的含義：圓圈表示原子核，圈內的數字表示質子數，所以銣原子的核內質子數為37；在原子中，質子數＝核外電子數，所以37＝2+X+18+8+1，X＝8，銣原子的最外電子層上的電子數為1，易失去電子而帶一個單位的正電荷，變成陽離子，其符號為：Rb+。8.（1）假設可作確定相對原子質量標準的碳原子的質量為b克，一個X原子的質量為m克，則X的相對原子質量為。（2）錳原子的質子數為25，中子數比質子數多5個，則錳原子的相對原子質量為，該原子中的微粒總數為個?！敬鸢浮浚?）12m/b（2）5580【解析】（1）假設可作確定相對原子質量標準的碳原子的質量為b克，一個X原子的質量為m克，則X的相對原子質量為。（2）錳原子的質子數為25，中子數比質子數多5個，因此中子數25+5＝30，根據相對原子質量＝質子數+中子數可知，則錳原子的相對原子質量為25+30＝5