3.2 原子的结构（精讲）-2023-2024学年九年级化学上册《知识解读·题型分层归纳》（人教版）

3.2 原子的结构 知识点1 原子的定义与构成 （1）原子的定义是化学变化中的最小粒子，原子很小，一个原子跟一个乒乓球体积相比，就相当于乒乓球跟地球体积之比。 （2）原子的构成：原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上 ，原子核由质子和中子构成。电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。 ①原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性。 ②原子中的等量关系： 核电荷数=质子数=核外电子数 ③卢瑟福α粒子散射实验的解释 一束带正电的α粒子轰击金箔： 大多数α粒子穿透金箔——原子虽小，但原子内空间相对较大，而且电子质量很小 。 一小部分α粒子路径偏转——α粒子受到带正电的原子核的排斥，发生偏转， 说明原子内部有一微粒，该微粒的体积很小，带正电，即原子核。 极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹，说明原子中心的原子核体积较小，但质量相对较大。 知识点2 原子与离子的结构示意图 （1）核外电子排布规律 ①核外电子无固定的运动轨迹，但有经常出现的区域，该区域叫做电子层，电子 层由内而外总共分为7层，电子分层运动，电子优先排在离核较近的电子层，依 次向外排布。 ②第1层最多容纳2个电子，第2层最多容纳8个电子。最外层电子数不超过8个（只有1层的，电子不超过2个）（每层最多容纳电子数2n2个，n为电子层数） ③原子结构示意图 ④原子结构排布规律：每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增； 除稀有气体外，每一纵列，最外层电子数相同，电子层数从上到下依次递增。 （2）离子的结构示意图：指原子得失电子以后的结构示意图。 ①原子通过失去最外层电子，变成阳离子，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比，不仅减少了一个电子层，而且电子数也减少了，小于了核内质子数； ②原子通过获得电子，变成阴离子时，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比电子层数是一样的，但是电子数比原来多了，大于了核内质子数。 以钠原子所变成的钠离子为例，其结构示意图应该为： 具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较，如表所示： ①原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，原子最外层电子数相同，化学性质一般相似。 ②氦原子最外层2个电子，但属于相对稳定结构，与最外层8个电子的稀有气体原子化学性质相似，与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。 知识点3 原子和离子的相互转化 （1）离子定义：带电的原子（或原子团）叫离子。 （2）形成过程：阳离子：带正电的原子（或原子团）阴离子：带负电的原子（或原子团） （3）常见金属原子和非金属原子形成离子的过程 形成离子过程中，原子质子数不变，所以原子的种类不变；核外电子数改变，化学性质改变。 金属原子若失去最外层电子，则电子层数减少1层，非金属原子得到电子，电子层数不改变。（4）需要掌握的离子符号 氢离子H+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO3-、碳酸根离子CO32-、硫酸根离子SO42-、铵根离子NH4+ （5）离子符号的意义： （6）原子和离子的区别和联系 知识点4 相对原子质量与原子的有关数量计算 （1）概念：以一种碳原子质量的1/12（1.66×10-27kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar ）。 “相对原子质量”是一个比值，单位为“ 1 ”，可省略。 相对原子质量不是实际质量，实际质量之比等于相对原子质量之比。 （2）原子中各粒子间的个数推算，其原理是各粒子间的数量关系；利用如下等式进行推算： ①核内质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数（注意：该等号不适用与离子）=相对原子质量-核内中子数； ②核内中子数=相对原子质量-核内质子数。 （3）相对原子质量的近似计算，原理是根据原子的质量主要集中在原子核上（因为跟质子、中子相比，电子的质量很小）；构成原子的质子和中子的相对质量都约为1，电子质量忽略不计，故近似算法：相对原子质量≈质子数+中子数。 【题型1 原子的定义与构成】 【典例1】（2023•纳溪区模拟）宏观和微观是学习化学的两大抓手。下列说法错误的是（　　） A．固态、液态和气态分子之间均有间隙 B．分子在化学变化中有机会拆分为原子 C．任何原子都由质子、中子和电子构成 D．物理或化学变化均可能伴随能量变化 【变式1-1】（2023•永川区一模）在原子里质子数等于（　　） A．电子数 B．中子数 C．中子数和电子数之和 D．中子数和电子数之差 【变式1-