2.3-1建构原子模型——原子的结构-2024-2025学年七年级科学下册同步精讲精练（浙教版2024）

第2章 物质的微观结构 第3节 建构原子模型 课时1 原子的结构 ◆网络构建 ◆课本导学 1、 原子结构模型的建立过程 二、原子的构成 ◆基础训练 考点1 原子结构模型的建立过程 考点2 原子的构成 易错点 对原子的结构认识不清 ◆强化训练 一、原子结构模型的建立过程 时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据 1808年 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个不可再分的实心球体 猜测 1897年 枣糕模型 汤姆生(英国) 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中 汤姆生发现了电子，且测得电子带负电，而原子是电中性的 1911年 核式结构模型(又叫行星模型) 卢瑟福(英国) ①原子的大部分体积是空的 ②在原子的中心有一个很小的原子核 ③原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动 α粒子轰击金箔实验 【名师讲解】科学观念——模型建立的过程 模型法自从诞生以来，就一直在科学发展中占据着重要的地位，科学上建立模型的过程一般是先提出猜想，再通过实验的方法去验证模型，并不断修正完善，甚至重建模型。模型的建立往往有不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 【例1】[嘉兴期末]为了进一步探索原子的结构，卢瑟福用α粒子轰击金属箔。如图所示表示粒子的运动轨迹，其中错误的是（ ） A.① B.② C.③ D.④ 答案：B 解析：原子核带正电荷，而α粒子也带正电荷，二者相互排斥，则粒子②的运动轨迹应该向上偏转。 【名师讲解】卢瑟福的α粒子轰击金箔实验 卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击极薄的金箔，实验发现：①绝大部分α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向；②极少数α粒子发生了较大角度的偏转；③甚至有个别α粒子被反弹回来。 分析与结论：绝大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子核体积小，原子内部有较大的空间；极少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明带正电荷的α粒子受到原子内部有带同种电荷的微粒(原子核)的排斥作用；甚至有个别α粒子被反弹回来，说明撞击了原子内部质量大、体积小的原子核。 ◆教材<思考与讨论>以“科学家探索微观粒子结构、建构原子结构模型”为主题跟同学进行讨论交流（见课本第66页） 提示：参考前面表格内容，或从网上查找更多关于“科学家探究微观粒子结构、建构原子结构模型”的资料进行交流讨论。 【名师讲解】原子结构模型的发展史 道尔顿原子模型（1803年）→汤姆生原子模型（1904年）→卢瑟福原子模型（1911年）→玻尔原子模型（1913年）→电子云模型（1927年—1935年） 建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 二、原子的构成 1.原子的构成 原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位正电荷，每个电子带1个单位负电荷，中子不带电。原子的结构可用下图表示： 【名师讲解】①原子很小，原子核更小，原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一，核外电子在原子核外巨大的空间做高速运动。 ②科学研究还发现，构成原子核的质子、中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。 ③每个原子只有一个原子核。 2.原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系 (1)由于原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等，电性相反，因而原子呈电中性。由此推知：核内质子数=核外电子数。 (2)核电荷数：原子核所带正电荷数叫作核电荷数。每个质子带一个单位正电荷，因此核电荷数=核内质子数。 (3)原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。 【例2】国产5G通信芯片用最新一代碳化硅衬底氮化家(GaN)材料试制成功，打破国外的垄断。已知Ga元素某原子核内质子数为31，中子数为45，则该Ga原子的核外电子数为（ ） A.14 B.31 C.45 D.76 答案：B 解析：根据在原子中质子数=核电荷数=核外电子数，Ga元素某原子核内质子数为31，可知该Ga原子的核外电子数为31。 3.几种原子的构成 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 锂 3 4 3 碳 6 6 6 钠 11 12 11 由上表可知：(1)不同种类的原子，核内的质子数不同(核电荷数不同)。 (2)原子中，中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11，中子数为12，两者并不相等。 (3)原子核内一定有质子，但不一定有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。 (4)原子中，质子数=核外电子数。 【警示】不能依据核外电子数区分原子种类，因为化学反应中，原子核外电子充当重要的角色(原子核外电子数可能发生变化)。 【例3】人类对原子结构的认识，经历了道尔顿、汤姆生和卢瑟福等提出的模型的过程。 (1)卢瑟福核式结构模型是在利用α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。如图所示能正确反映他的实验结果的示意图是____________ (填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)通过α粒子散射实验，你认为原子结构为如图所示的______(填“A”“B”或“C”)。 (3)根据卢瑟福的实验所产生的现象，不能够获得的结论是________(填字母)。 A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷 答案：(1)乙 (2)C (3)D 解析：(1)原子不是一个实心球体，原子核体积很小，原子核外的电子质量很小，可以忽略不计，所以大多数α粒子能穿透过去，由于a粒子带正电荷，原子核也带正电荷，同性相斥，所以少数α粒子遇到原子核，就会发生偏转，由于原子的质量主要集中在原子核上，所以极少数α粒子被反弹了回来，或发生了很明显的偏转。(2)在卢瑟福的实验中，大多数α粒子穿过金箔后方向不变，极少数α粒子发生偏转，所以原子结构是C。(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象，说明原子核体积很小，原子核质量较大，原子核带正电荷，但是不能说明核外电子带负电荷。 【例4】[绍兴期末]人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期，一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型。 (1)以下是科学家及其提出的原子结构假设模型(如图所示)，其中符合原子结构模型建立先后顺序的是____________ (填序号)。 (2)下列模型能表示碳-14(有6个质子，8个中子)原子结构的是（ ） 答案：(1)③①② (2)C 解析：(1)三位科学家对原子结构的假设顺序依次为③道尔顿的实心球模型、①汤姆生的葡萄干面包模型、②卢瑟福的核式结构模型。 (2)碳-14的质子数为6，那么核外电子数也是6个，B、D不符合题意；在A中，中子数为6个；在C中，中子数为8个，A不符合题意，C符合题意。 4.原子核外电子的排布 (1)核外电子的运动特点：在含有多个电子的原子中，核外电子分层排布，并遵循一定的运动规律在原子核外运动。 注：离核近的电子能量较低，离核越越远，电子的能最越高。 (2)电子层：科学家形象地将这些电子运动的区域，称为电子层。 【名师讲解】在原子中，电子层开不是真实存在的，只是科学家为了研究方便，进行的一种人为规定，是理论上的假设而已。 5.原子结构示意图 (1)原子结构示意图通常是由原子核及核电荷数、电子层及各层上的电子数等组成的。其各部分的意义如下所示(以硫原子为例)。 (2)部分原子的结构示意图 【名师讲解】核外电子排布规律 (1)核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层，即先排满第一层，再排第二层，依次类推，排满一层，由里向外再排下一层。 (2)每一个电子层上所能容纳的电子数是不同的：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数一般不超过8个(若第一层为最外层时，则不超过2个电子)。 【例5】高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ） A.图中x为2 B.硼原子的核外电子带正电 C.硼原子的质子数为5 D.硼原子的最外层电子数为3 答案：B 解析：在原子中，质子数=核外电子数，则5=x+3，x=2，A正确；电子带负电荷，质子带正电荷，B错误；在原子结构示意图中，圆圈内的数字表示质子数，硼原子的质子数为5，C正确；由图可知硼原子的最外层电子数为3，D正确。 ◆教材<探索活动>1.钠原子的核外电子分成几个电子层排布，最外层有几个电子？2. 钠原子与氯原子的核外电子排布有哪些相同之处，最外层电子数有什么不同？（见课本第67页） 1.钠原子的核外电子分成三个电子层排布，最外层上有1个电子。 2.相同之处：核外都有三个电子层，第一层电子数都是2，第二层电子数都是8。 不同之处：最外层电子数不同，钠原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子。 【例6】镁是人体中重要的元素，具有促进蛋白质合成、肌肉收缩及保持骨骼健康等作用。如图为镁的原子结构示意图，下列说法错误的是（ ） A.镁原子的核电荷数为12 B.镁原子核外有3个电子层 C.镁原子的最外层电子数为2 D.若镁离子带正电荷，则镁离子是镁原子得到电子后形成的 答案：D 解析：镁离子带正电荷，其质子数大于电子数，是镁原子失去电子后得到的，D错误。 ◆考点1 原子结构模型的建立过程 1.卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子结构理论打下了基础。如图所示线条中，可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是(　　) A．abcd B．abc C．bcd D．ad 【答案】C　【解析】 由于原子中原子核体积很小，质量却很大，所以α粒子遇到原子核就会发生偏转，例如c和d。因为原子的核外电子质量很小，但所占的体积却很大，电子的质量小得可以忽略不计，所以α粒子可以直接穿过去，例如b。 2.原子结构模型的建立，经过了几代科学家艰辛努力，直到现在仍在探索中。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是(　　) A．原子始终在做无规则的运动 B．原子核体积只占整个原子体积的很小一部分 C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力 D．原子呈电中性 【答案】A 【解析】 根据原子结构行星模型图可以看出原子核的体积占原子的体积很小，原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电；原子核上的正电荷和电子所带的负电荷相等，整个原子对外不显电性；但是看不出原子始终在做无规则运动，但是电子绕原子核沿一定轨道运动，故A符合题意，BCD不符合题意。本题选择不能根据原子结构的行星模型得出的结论是；A。 3.[2024浙江宁波质检]科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是（ ） A.道尔顿认为原子是一个不可再分的实心球体，是构成物质的最小微粒 B.汤姆生等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型 C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验修正了汤姆生的原子结构模型 D.卢瑟福核式结构模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 【答案】D【解析】A.道尔顿提出原子是构成物质的最小微粒，是不可再分的实心球体，A正确；B.汤姆生在实验中发现了电子，电子的存在说明原子是可以再分的，这一发现推翻了道尔顿的实心球模型，B正确；C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验，提出了新的原子结构模型，修正了汤姆生的原子结构模型，C正确；D.虽然卢瑟福的核式结构模型在当时是一个重大的突破，但它并不是最完善的原子结构模型，随着科学的发展，人们逐渐认识到原子核内部还有更复杂的结构，如质子和中子的发现等，D不正确。 ◆考点2 原子的构成 4.原子的构成示意图如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．原子是实心球体 B．质子、中子、电子均匀分布在原子中 C．质子与电子质量相等 D．整个原子的质量主要集中在原子核上 【答案】D　【解析】 原子由带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成，原子不是不可分割的实心球体；质子、中子、电子不是均匀分布在原子中；质子与电子质量不相等，质子与中子质量几乎相等。 5.[2024浙江温州期中]如图为某原子的结构示意图，该原子的原子核中可能有（ ） A.6个质子和8个中子 B.4个质子和5个中子 C.6个质子和6个电子 D.4个质子和6个电子 【答案】A【解析】原子中核内质子数=核外电子数，由该原子的结构示意图可知，其原子核外有6个电子，则该原子核内有6个质子，原子核是由质子和中子构成的，A符合题意。 【归纳总结】原子的定义和构成：原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成；原子中，核内质子数=核外电子数=核电荷数。 6.[2024江苏南京质检]氦-3可作为核聚变燃料，其原子核是由2个质子和1个中子构成的，氦-3的原子结构示意图为（ ） 【答案】A【解析】由题意可知，氦-3的原子核是由一个中子和两个质子构成的，在原子中，质子数等于核外电子数，所以氦-3的原子核外有两个电子。故选A。 7.[2024江苏常州期末]根据如图所示的原子结构示意图，下列说法不正确的是（ ） A.该原子中有14个中子 B.图中n的值为4 C.该原子有3个电子层 D.该原子的核电荷数为14 【答案】A【解析】原子中，质子数=核电荷数=原子序数=14，D正确；在原子中，质子数=核外电子数，则n=14-2-8=4，B正确；电子层数为3，C正确；根据原子结构示意图无法得知中子数，A错误。 8.从分子、原子、原子核、质子、中子、电子等微粒中，找出符合下列条件的粒子，填在相应的横线上。 (1)不显电性的微粒是____________； (2)带正电荷的微粒是____________； (3)化学变化中的最小微粒是____________； (4)在同一原子中，数目相等的微粒是____________。 【答案】(1)分子、原子、中子 (2)原子核、质子 (3)原子 (4)质子、电子 【解析】(1)分子、原子、中子都是不显电性的微粒；(2)原子核、质子都是带正电荷的微粒；(3)原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中不能再分；(4)在同一原子中，质子数=核外电子数，所以原子中电子数一定等于质子数。 ◆易错点 对原子的结构认识不清 9.下列有关原子的说法正确的是（ ） A.原子都是由质子、中子和核外电子构成的 B.原子的类别是由原子核内的质子数决定的 C.原子中不存在带电微粒，因而整个原子不显电性 D.原子的质子和中子不能再分成更小的微粒 【答案】B【解析】原子中一定含有质子和电子，但并非一定含有中子，如有的氢原子中没有中子，A错误；不同种类的原子，原子核内质子数不同，即原子的类别由原子核内的质子数决定，B正确；原子中有带正电荷的质子和带负电荷的电子，由于两者带有的电量相等、电性相反，使整个原子不显电性，C错误；质子和中子是由更小的微粒——夸克构成的，D错误。 1.[2024浙江温州调研]“悟空”号卫星上的计算机被太空中某些带正电的粒子击中，导致“死机”，在遥控指令下，计算机重新启动，卫星恢复正常。带正电的粒子可能是（ ） A.原子核，质子 B.原子核，中子 C.电子，原子核 D.电子，质子 【答案】A【解析】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核通常是由带正电的质子和不带电的中子构成的。选项中带正电的粒子是原子核和质子，带负电的粒子是电子，不带电的粒子是中子，故A正确。 2.如图是某同学以氧气为例梳理的物质结构层次图，其中b为（ ） A.原子 B.质子 C.核外电子 D.原子核 【答案】D【解析】由题图可知，b是由d和中子构成的，则b是原子核，d是质子；a构成分子，则a是原子，原子是由原子核和核外电子构成的，则c是核外电子，故选D。 3.[2024广东广州期中]如图是X、Y两种原子的结构示意图。下列说法不正确的是（ ） A.X的原子序数比Y大 B.X是氧原子 C.Y的核外电子数为12 D.X、Y的最外层电子数不同 【答案】A【解析】X的原子序数=核电荷数=8，是氧原子，最外层电子数为6，Y的原子序数=核外电子数=核电荷数=12，最外层电子数为2。故A不正确。 4.在近代原子学说的发展过程中，有下列观点： ①物质都是由原子构成的；②原子是实心球体；③正电荷均匀分布在整个原子内。 1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】C 【解析】用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，说明带正电的原子核周围有较大的空间，因此原子不是实心球体，故②符合题意；极少数粒子发生了较大角度的偏转，说明正电荷分布在原子核上，较大空间内是没有带正电的粒子的，故③符合题意；该实验与物质是由原子构成的没有任何关系，故①不符合题意。 5.[2024浙江金华质检]如图为某原子的结构模型示意图，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b与c的数目一定相同 C.原子中a与c的数目一定相同 D.原子的质量主要集中在a和c上 【答案】C【解析】决定原子种类的粒子是质子，质子带正电，应是c，A不符合题意；在原子中，b(中子)和c(质子)的数目不一定相同，B不符合题意；原子中a(核外电子)和c(质子)的数目一定相同，C符合题意；原子的质量主要集中在原子核上，原子核是由b(中子)和c(电子)构成的，D不符合题意。 6.[2024江苏宿迁调研]生物体死亡后，体内含有的碳-14会逐渐减少(该过程称为衰变)。因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量，来计算它存活的年代，这种方法称为放射性碳定年法。碳-14原子核中含6个质子与8个中子，在衰变时，一个中子变成质子，形成新的原子核。关于衰变后生成的新原子核，下列说法正确的是（ ） A.碳原子核，含7个质子，7个中子 B.氧原子核，含8个质子，6个中子 C.碳原子核，含6个质子，7个中子 D.氮原子核，含7个质子，7个中子 【答案】D【解析】碳-14原子核中含6个质子与8个中子，在衰变时，一个中子变成质子，形成新的原子核，则衰变后生成的新原子核中质子数为6+1=7，中子数为8-1=7，即衰变后生成的新原子核中含7个质子，7个中子，该原子核为氮原子核。故选D。 7.[2024浙江杭州质检]在①分子；②原子；③原子核；④质子；⑤中子；⑥电子等6种粒子中，找出符合下列条件的粒子填空(填序号)。 (1)能直接构成纯净物的有____________； (2)化学反应中种类一定改变的是____________； (3)由分子构成的物质，一定能保持该物质化学性质的是____________； (4)化学变化中最小的粒子是____________； (5)质量最小的粒子是____________； (6)带负电荷的粒子是____________； (7)不显电性的粒子是____________。 【答案】(1) ①② (2)① (3)① (4)② (5)⑥ (6)⑥ (7)①②⑤ 【解析】(1)分子和原子能直接构成纯净物；(2)分子种类在化学反应中一定改变；(3)由分子构成的物质，分子一定能保持该物质的化学性质；(4)原子是化学变化中最小的粒子；(5)质量最小的粒子是电子；(6)电子是带负电荷的粒子；(7)分子、原子、中子都不显电性。 8.[2024浙江嘉兴调研]人类对原子结构的认识永无止境，请回答下列问题。 (1)“α粒子轰击金箔实验”为建立现代原子核理论打下了基础。该实验中极少数的α粒子被反弹了回来，为____________的存在提供了证据；在图中所示的线条中，不可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是____________。 (2)正电子、负质子都属于反粒子，它们与普通的电子、质子的质量与电量均相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些地方可能存在完全由反粒子构成的反物质。请你推测反氢原子的结构：反氢原子中含有一个带____________电荷的质子和一个带____________电荷的电子。 【答案】(1)原子核 a (2)一个单位负 一个单位正 【解析】(1)“α粒子轰击金箔实验”中，极少数的α粒子被反弹了回来，说明了金原子中存在某种坚硬密实的、很小的、带有正电且集中了原子大部分质量的核，即为原子核的存在提供了证据；由题图可知，a不可能是α粒子在该实验中的运动轨迹。(2)因为正电子、负质子都属于反粒子，它们与普通的电子、质子的质量与电量均相等，而电性相反，所以可推测反氢原子中含有一个带一个单位负电荷的质子和一个带一个单位正电荷的电子。 易错警示：(1)原子核内的质子数不一定等于中子数，如钠原子的质子数为11，中子数为12。(2)并不是所有的原子中都有中子，如有的氢原子中就没有中子。(3)在原子中，虽然存在带电的粒子，但整体上不显电性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 物质的微观结构 第3节 建构原子模型 课时1 原子的结构 ◆网络构建 ◆课本导学 1、 原子结构模型的建立过程 二、原子的构成 ◆基础训练 考点1 原子结构模型的建立过程 考点2 原子的构成 易错点 对原子的结构认识不清 ◆强化训练 一、原子结构模型的建立过程 时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据 1808年 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个不可再分的实心球体 猜测 1897年 枣糕模型 汤姆生(英国) 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中 汤姆生发现了电子，且测得电子带负电，而原子是电中性的 1911年 核式结构模型(又叫行星模型) 卢瑟福(英国) ①原子的大部分体积是空的 ②在原子的中心有一个很小的原子核 ③原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动 α粒子轰击金箔实验 【名师讲解】科学观念——模型建立的过程 模型法自从诞生以来，就一直在科学发展中占据着重要的地位，科学上建立模型的过程一般是先提出猜想，再通过实验的方法去验证模型，并不断修正完善，甚至重建模型。模型的建立往往有不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 【例1】[嘉兴期末]为了进一步探索原子的结构，卢瑟福用α粒子轰击金属箔。如图所示表示粒子的运动轨迹，其中错误的是（ ） A.① B.② C.③ D.④ 【名师讲解】卢瑟福的α粒子轰击金箔实验 卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击极薄的金箔，实验发现：①绝大部分α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向；②极少数α粒子发生了较大角度的偏转；③甚至有个别α粒子被反弹回来。 分析与结论：绝大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子核体积小，原子内部有较大的空间；极少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明带正电荷的α粒子受到原子内部有带同种电荷的微粒(原子核)的排斥作用；甚至有个别α粒子被反弹回来，说明撞击了原子内部质量大、体积小的原子核。 ◆教材<思考与讨论>以“科学家探索微观粒子结构、建构原子结构模型”为主题跟同学进行讨论交流（见课本第66页） 提示：参考前面表格内容，或从网上查找更多关于“科学家探究微观粒子结构、建构原子结构模型”的资料进行交流讨论。 【名师讲解】原子结构模型的发展史 道尔顿原子模型（1803年）→汤姆生原子模型（1904年）→卢瑟福原子模型（1911年）→玻尔原子模型（1913年）→电子云模型（1927年—1935年） 建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 二、原子的构成 1.原子的构成 原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位正电荷，每个电子带1个单位负电荷，中子不带电。原子的结构可用下图表示： 【名师讲解】①原子很小，原子核更小，原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一，核外电子在原子核外巨大的空间做高速运动。 ②科学研究还发现，构成原子核的质子、中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。 ③每个原子只有一个原子核。 2.原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系 (1)由于原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等，电性相反，因而原子呈电中性。由此推知：核内质子数=核外电子数。 (2)核电荷数：原子核所带正电荷数叫作核电荷数。每个质子带一个单位正电荷，因此核电荷数=核内质子数。 (3)原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。 【例2】国产5G通信芯片用最新一代碳化硅衬底氮化家(GaN)材料试制成功，打破国外的垄断。已知Ga元素某原子核内质子数为31，中子数为45，则该Ga原子的核外电子数为（ ） A.14 B.31 C.45 D.76 3.几种原子的构成 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 锂 3 4 3 碳 6 6 6 钠 11 12 11 由上表可知：(1)不同种类的原子，核内的质子数不同(核电荷数不同)。 (2)原子中，中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11，中子数为12，两者并不相等。 (3)原子核内一定有质子，但不一定有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。 (4)原子中，质子数=核外电子数。 【警示】不能依据核外电子数区分原子种类，因为化学反应中，原子核外电子充当重要的角色(原子核外电子数可能发生变化)。 【例3】人类对原子结构的认识，经历了道尔顿、汤姆生和卢瑟福等提出的模型的过程。 (1)卢瑟福核式结构模型是在利用α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。如图所示能正确反映他的实验结果的示意图是____________ (填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)通过α粒子散射实验，你认为原子结构为如图所示的______(填“A”“B”或“C”)。 (3)根据卢瑟福的实验所产生的现象，不能够获得的结论是________(填字母)。 A.原子核体积很小 B.原子核质量较大 C.原子核带正电荷 D.核外电子带负电荷 【例4】[绍兴期末]人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期，一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型。 (1)以下是科学家及其提出的原子结构假设模型(如图所示)，其中符合原子结构模型建立先后顺序的是____________ (填序号)。 (2)下列模型能表示碳-14(有6个质子，8个中子)原子结构的是（ ） 4.原子核外电子的排布 (1)核外电子的运动特点：在含有多个电子的原子中，核外电子分层排布，并遵循一定的运动规律在原子核外运动。 注：离核近的电子能量较低，离核越越远，电子的能最越高。 (2)电子层：科学家形象地将这些电子运动的区域，称为电子层。 【名师讲解】在原子中，电子层开不是真实存在的，只是科学家为了研究方便，进行的一种人为规定，是理论上的假设而已。 5.原子结构示意图 (1)原子结构示意图通常是由原子核及核电荷数、电子层及各层上的电子数等组成的。其各部分的意义如下所示(以硫原子为例)。 (2)部分原子的结构示意图 【名师讲解】核外电子排布规律 (1)核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层，即先排满第一层，再排第二层，依次类推，排满一层，由里向外再排下一层。 (2)每一个电子层上所能容纳的电子数是不同的：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，最外层电子数一般不超过8个(若第一层为最外层时，则不超过2个电子)。 【例5】高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ） A.图中x为2 B.硼原子的核外电子带正电 C.硼原子的质子数为5 D.硼原子的最外层电子数为3 ◆教材<探索活动>1.钠原子的核外电子分成几个电子层排布，最外层有几个电子？2. 钠原子与氯原子的核外电子排布有哪些相同之处，最外层电子数有什么不同？（见课本第67页） 1.钠原子的核外电子分成三个电子层排布，最外层上有1个电子。 2.相同之处：核外都有三个电子层，第一层电子数都是2，第二层电子数都是8。 不同之处：最外层电子数不同，钠原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子。 【例6】镁是人体中重要的元素，具有促进蛋白质合成、肌肉收缩及保持骨骼健康等作用。如图为镁的原子结构示意图，下列说法错误的是（ ） A.镁原子的核电荷数为12 B.镁原子核外有3个电子层 C.镁原子的最外层电子数为2 D.若镁离子带正电荷，则镁离子是镁原子得到电子后形成的 ◆考点1 原子结构模型的建立过程 1.卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子结构理论打下了基础。如图所示线条中，可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是(　　) A．abcd B．abc C．bcd D．ad 2.原子结构模型的建立，经过了几代科学家艰辛努力，直到现在仍在探索中。其中，行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是(　　) A．原子始终在做无规则的运动 B．原子核体积只占整个原子体积的很小一部分 C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力 D．原子呈电中性 3.[2024浙江宁波质检]科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是（ ） A.道尔顿认为原子是一个不可再分的实心球体，是构成物质的最小微粒 B.汤姆生等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型 C.卢瑟福等人通过α粒子散射实验修正了汤姆生的原子结构模型 D.卢瑟福核式结构模型是最完善的原子结构模型，不会被替代 ◆考点2 原子的构成 4.原子的构成示意图如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．原子是实心球体 B．质子、中子、电子均匀分布在原子中 C．质子与电子质量相等 D．整个原子的质量主要集中在原子核上 5.[2024浙江温州期中]如图为某原子的结构示意图，该原子的原子核中可能有（ ） A.6个质子和8个中子 B.4个质子和5个中子 C.6个质子和6个电子 D.4个质子和6个电子 【归纳总结】原子的定义和构成：原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成；原子中，核内质子数=核外电子数=核电荷数。 6.[2024江苏南京质检]氦-3可作为核聚变燃料，其原子核是由2个质子和1个中子构成的，氦-3的原子结构示意图为（ ） 7.[2024江苏常州期末]根据如图所示的原子结构示意图，下列说法不正确的是（ ） A.该原子中有14个中子 B.图中n的值为4 C.该原子有3个电子层 D.该原子的核电荷数为14 8.从分子、原子、原子核、质子、中子、电子等微粒中，找出符合下列条件的粒子，填在相应的横线上。 (1)不显电性的微粒是____________； (2)带正电荷的微粒是____________； (3)化学变化中的最小微粒是____________； (4)在同一原子中，数目相等的微粒是____________。 ◆易错点 对原子的结构认识不清 9.下列有关原子的说法正确的是（ ） A.原子都是由质子、中子和核外电子构成的 B.原子的类别是由原子核内的质子数决定的 C.原子中不存在带电微粒，因而整个原子不显电性 D.原子的质子和中子不能再分成更小的微粒 1.[2024浙江温州调研]“悟空”号卫星上的计算机被太空中某些带正电的粒子击中，导致“死机”，在遥控指令下，计算机重新启动，卫星恢复正常。带正电的粒子可能是（ ） A.原子核，质子 B.原子核，中子 C.电子，原子核 D.电子，质子 2.如图是某同学以氧气为例梳理的物质结构层次图，其中b为（ ） A.原子 B.质子 C.核外电子 D.原子核 3.[2024广东广州期中]如图是X、Y两种原子的结构示意图。下列说法不正确的是（ ） A.X的原子序数比Y大 B.X是氧原子 C.Y的核外电子数为12 D.X、Y的最外层电子数不同 4.在近代原子学说的发展过程中，有下列观点： ①物质都是由原子构成的；②原子是实心球体；③正电荷均匀分布在整个原子内。 1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 5.[2024浙江金华质检]如图为某原子的结构模型示意图，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b与c的数目一定相同 C.原子中a与c的数目一定相同 D.原子的质量主要集中在a和c上 6.[2024江苏宿迁调研]生物体死亡后，体内含有的碳-14会逐渐减少(该过程称为衰变)。因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量，来计算它存活的年代，这种方法称为放射性碳定年法。碳-14原子核中含6个质子与8个中子，在衰变时，一个中子变成质子，形成新的原子核。关于衰变后生成的新原子核，下列说法正确的是（ ） A.碳原子核，含7个质子，7个中子 B.氧原子核，含8个质子，6个中子 C.碳原子核，含6个质子，7个中子 D.氮原子核，含7个质子，7个中子 7.[2024浙江杭州质检]在①分子；②原子；③原子核；④质子；⑤中子；⑥电子等6种粒子中，找出符合下列条件的粒子填空(填序号)。 (1)能直接构成纯净物的有____________； (2)化学反应中种类一定改变的是____________； (3)由分子构成的物质，一定能保持该物质化学性质的是____________； (4)化学变化中最小的粒子是____________； (5)质量最小的粒子是____________； (6)带负电荷的粒子是____________； (7)不显电性的粒子是____________。 8.[2024浙江嘉兴调研]人类对原子结构的认识永无止境，请回答下列问题。 (1)“α粒子轰击金箔实验”为建立现代原子核理论打下了基础。该实验中极少数的α粒子被反弹了回来，为____________的存在提供了证据；在图中所示的线条中，不可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是____________。 (2)正电子、负质子都属于反粒子，它们与普通的电子、质子的质量与电量均相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些地方可能存在完全由反粒子构成的反物质。请你推测反氢原子的结构：反氢原子中含有一个带____________电荷的质子和一个带____________电荷的电子。 易错警示：(1)原子核内的质子数不一定等于中子数，如钠原子的质子数为11，中子数为12。(2)并不是所有的原子中都有中子，如有的氢原子中就没有中子。(3)在原子中，虽然存在带电的粒子，但整体上不显电性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！11 学科网（北京）股份有限公司 $$