内容正文:
3.2.1 原子的结构、离子
考点精讲
原子的结构
1. 原子的结构
1897年,英国科学家汤姆生发现电子,证明原子的可分性。
图 3-3 原子结构模拟图
2. 原子中核电荷数、质子数与核外电子数的关系
(1)核电荷数指的是原子核所带的正电荷数,由于原子核是由质子和中子构成的,每个质子带一个 单位的正电荷,中子不带电,所以原子的核电荷数等于质子数。
(2)原子不显电性,每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,所以质子数等于核 外电子数。
(3)所以:质子数=核电荷数=核外电子数
3. 原子种类的区分
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
镁
12
12
12
氯
17
18
17
从上表可以得到如下结论:
(1)不同种类的原子,质子数不同;
(2)同一个原子中,质子数不一定等于中子数;
(3)不是所有的原子都有中子;
(4)质子数决定原子种类。
【典型例题】
下列关于原子构成的说法正确的是( )
A.任何原子都含质子、中子和电子
B.原子核内质子数一定等于中子数
C.原子不带电是因为原子中不存在带电粒子
D.任何原子质子数都等于电子数
【答案】D
【解析】A.并不是所有的原子中都含有中子,如氢原子中没有中子,选项说法错误;
B.原子核内质子数不一定等于中子数,选项说法错误;
C.在原子中,质子和电子都带电,因为质子数一定等于核外电子数,所以原子不显电性,选项说法错误;
D.任何原子质子数都等于电子数,选项说法正确。
故选:D。
【举一反三】
1.同一原子中,其数目不一定相同的是( )
A.核电荷数和中子数 B.核电荷数和核外电子数
C.核电荷数和质子数 D.核外电子数和质子数
【答案】A
【解析】在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,与中子数没有必然联系。分析四个选项可知,A选项符合题意。
故选:A。
2.原子是构成物质的一种重要微粒。下列有关原子的说法中正确的是( )
A.原子的质量主要集中在原子核上
B.相同的原子无法构成不同的分子
C.温度升高,温度计内汞柱液面上升说明汞原子体积变大
D.原子呈电中性是因为原子中质子数与中子数相等
【答案】A
【解析】A、原子的质量主要集中在原子核上,故A正确;
B、相同的原子可以构成不同的分子,例如氧分子和臭氧分子,故B错;
C、温度升高,温度计内汞柱液面上升说明汞原子间隔变大,故C错;
D、原子呈电中性是因为原子中质子数带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数,故D错。
故选:A。
3.如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的是( )
A.决定该原子种类的粒子是b
B.原子中a与b的数目一定相同
C.原子中b与c的数目相加近似等于相对原子质量
D.原子中a与c的质量近似相等
【答案】C
【解析】
由图示可知a代表电子,b代表中子,c代表质子。
A、质子数决定原子的种类,所以决定该原子种类的粒子是c,故A错误;
B、质子数和中子数不一定相等,质子数等于电子数,所以在原子中电子数和中子数不一定相等,原子a中与b的数目不一定相同,故B错误;
C、原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量=质子数+中子数,故C正确;
D、电子的质量很小可以忽略不计,质子的质量比电子质量大很多,故D错误。
故选:C。
【技巧方法】
1.关于原子结构:
①原子核位于原子中心,绝大多数由质子和中子构成(有一种氢原子的原子核内只含1个质子,无中子),体积极小,密度极大,几乎集中了原子的全部质量,核外电子的质量很小,可以忽略不计。
②每个原子只有一个原子核,核电荷数(核内质子数)的多少,决定了原子的种类。
③在原子中:核电荷数=质子数=核外电子数。
④原子核内的质子数不一定等于中子数,如钠原子中,质子数为11,中子数为12。
⑤并不是所有的原子中都有中子,如有一种氢原子中就没有中子。
2.原子变为离子时,质子数、元素种类没有改变;电子数、最外层电子数发生了改变。
3.判断是否为稳定结构:最外层电子数为8(一个电子层时为2)个电子的是相对稳定结构。
4.判断化学性质是否相似:最外层电子数(只有一个电子层的除外)相同的粒子,化学性质相似。
【针对训练】
1.道尔顿、汤姆生和卢瑟福等科学家对原子结构进行了不断探索。下列叙述正确的是( )
①原子由原子核和核外电子构成;
②原子的质量主要集中在原子核上;
③原子核在原子中所占的体积极小。
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【解析】
①原子由位于中心的原子核和周围的核外电子构成的,故说法正确。
②原子的质量主要集中在原子核上,电子的