第三单元 人类对原子结构的认识-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（苏教版2019）

专题二 研究物质的基本方法 第三单元 人类对原子结构的认识 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 人类认识原子结构的历程 1.我国古代的物质微观思考​ 早在战国时期，惠施提出 “一尺之棰，日取其半，万世不竭”，认为物质是无限可分的，这是我国古代先贤对物质微观世界的初步思考。​ 2.道尔顿的原子学说​ 19 世纪初，英国科学家道尔顿（J. Dalton，1766—1844）总结了一些元素形成化合物时的质量比例关系，提出了原子学说。其主要观点为：物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，它们在化学变化中不可再分割。这一学说为近代化学的发展奠定了重要基础。​ 3.汤姆生的 “葡萄干面包式” 模型​ 1897 年，汤姆生（J.J. Thomson，1856—1940）发现原子中存在电子，并用实验方法测出电子的质量不及氢原子质量的千分之一（后进一步确定为氢原子质量的 1/1836）。他推测这种粒子是均匀地嵌在云状的正电荷球体中，于是提出了 “葡萄干面包式” 的原子结构模型，并将这种粒子命名为电子。电子的发现使人们认识到原子是由更小的微粒构成的，标志着对原子结构的认识进入新的阶段。​ 4.卢瑟福的 “有核模型”​ 1911 年，卢瑟福（E. Rutherford，1871—1937）用α粒子轰击金箔，发现大部分α粒子直线穿过金箔，有少数发生一定的偏移，极少数反弹回来。根据这一实验现象，他推测原子的内部结构并不是均匀的，而存在一个中心的 “核”，称为原子核。原子核带正电，电子在其周围高速运动，就像行星围绕太阳运转一样，这就是卢瑟福的 “有核模型” 或 “行星模型”。该模型进一步揭示了原子结构的奥秘，为原子结构理论的发展做出了重要贡献。 5.玻尔的原子结构模型​ 1913 年，玻尔（N. Bohr，1885—1962）在研究氢原子光谱时，发现氢原子光谱是不连续的，而且谱线能量的差异存在一定的规律。他引入了量子论观点，大胆地提出了新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。当电子从一个能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，会放出能量；反之，当电子从一个能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时，会吸收能量，且放出或吸收的能量以光的形式表现出来，其能量值等于两个轨道的能量差。这一模型很好地解释了氢原子光谱的不连续性，进一步发展了原子结构理论。 知识点2 原子核的构成 1.原子是由带正电的原子核和核外带负电的核外电子构成的。原子核由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成。一个原子的核内质子数和核外电子数相等，所以原子是电中性的。 2.核素：把具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。 3.同位素：把质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。同位素的应用已遍及医学、工业、农业、考古和环境等众多领域。 4.质量数：将原子核内所有质子和中子的相对质量取整数，加起来所得的数值叫做质量数，常用A表示。 5.原子构成的表示方法：X，其中A代表质量数，Z代表质子数，X为元素符号。 拓展比较：原子的质量、相对原子质量、原子质量数之间的关系 ①原子的质量：也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。原子的真实质量很小。例如：一种碳原子的真实质量为1.993×10-26Kg ②原子的相对质量：指的是某原子的绝对质量与原子质量的的 比值 ③原子的质量数：原子核中所有质子和中子的相对质量的近似整数值加起来，所得数值叫质量数。 6.构成原子的粒子间的关系 ①原子中：原子序数=质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； ③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 提醒：①并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如氕原子核内无中子。 ②在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数。 知识点3 原子核外电子排布 1.电子层：在含有多个核外电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域称作电子层。如图为电子层模型示意图： 2.不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 3.核外电子排布规律 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 Oe 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 （1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 （2）数量规律 ①原子核外各电子层最少容纳2n2个电子。 ②原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18，倒数第三层电子数不能超过32。 ③次外层最少能容纳的电子数不超过18个。 提醒：核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最少可排18个电子，而当它是最外层时，最少排8个电子。 4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 （1）原子结构示意图 ①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 如钠原子结构示意图： ②用弧线表示电子层。 ③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。 ④原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。 附：1～20号元素原子结构示意图 （2）离子结构示意图 ①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。 如MgMg2＋ ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数不变。 如FF－ 5.镁原子和氧原子形成氧化镁的过程中原子核外电子的变化情况 钠、镁、铝等活泼金属原子的最外层电子数较少，与活泼非金属反应时容易失去电子，形成稳定的电子层结构；氧、氟、氯等活泼非金属原子的最外层电子数较多，与活泼金属反应时容易得到电子，形成稳定的电子层结构。 在活泼金属单质与活泼非金属单质的反应中，金属元素的原子失去电子，形成阳离子，在生成的化合物中呈现正化合价；非金属元素的原子得到电子，形成阴离子，在生成的化合物中呈现负化合价。 教材习题01（P51） 下列关于原子的说法中正确的是( ) A.同种元素的原子内质子数相同 B.原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数 C.含有相同中子数的原子，一定是同一种原子 D.原子是最小的粒子，不可再分 解题方法 A. 正确。根据学案中核素与元素的定义，元素是具有相同质子数的一类原子的总称。因此，同种元素的所有原子的质子数必然相同，而中子数可以不同（如氢元素的氕、氘、氚原子）。​ B. 错误。原子不显电性的原因是原子核内的质子数等于核外电子数，质子带正电，电子带负电，二者电荷数相等、电性相反，从而使原子整体呈电中性。而中子不带电，其数量与原子的电性无关。​ C. 错误。判断是否为同一种原子需同时满足质子数和中子数相同​ D. 错误。根据原子结构的发展历程，原子由原子核和核外电子构成，而原子核又由质子和中子组成。因此，原子并非不可再分的最小粒子，其内部还包含更小的微粒（如电子、质子、中子）。 【答案】A 教材习题04（P51） 诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔（A. H. Zewail）开创了“飞秒化学”的新领域，使利用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术还无法观察到的是( ) A. 化学反应中反应物分子的分解 B. 化学反应中原子的运动 C. 化学反应中生成物分子的形成 D. 原子核的内部结构 解题方法 A. 化学反应中反应物分子的分解可观察。分子分解为原子的过程涉及原子间化学键的断裂，而 “飞秒化学” 技术能够观测分子中原子的运动，因此可以追踪反应物分子分解时原子的重新排列过程。​ B. 化学反应中原子的运动可观察。题目明确指出该技术能 “观测化学反应时分子中原子的运动”，B 选项直接与题干信息对应，属于技术的观测范围。​ C. 化学反应中生成物分子的形成可观察。生成物分子的形成过程本质是原子重新结合成新分子的过程，此过程中原子的运动和结合方式可通过激光光谱技术进行观测。​ D. 原子核的内部结构无法观察。“飞秒化学” 技术的观测对象是分子中原子的运动，而原子核的内部结构（如质子、中子的相互作用）属于亚原子层级的研究范畴，超出了该技术对原子运动的观测尺度。原子在化学反应中仅涉及核外电子的转移或重新排布，原子核本身不发生变化，因此该技术无法观察到原子核的内部结构。 【答案】D 考点1：原子结构与模型 1. 下列关于原子结构模型的说法错误的是（ ） A. 道尔顿提出 “原子不可再分” 的实心球模型 B. 汤姆生通过发现电子提出 “葡萄干面包式” 模型 C. 卢瑟福的 α 粒子散射实验支持 “行星模型” D. 玻尔提出的模型解释了所有原子光谱的不连续性 【答案】D 【解析】玻尔模型仅能解释氢原子光谱的不连续性，无法解释多电子原子的光谱，D 错误。 考点2：原子的表示方法及各微粒数目之间的关系 1.可用于辐照治疗癌症，下列关于说法正确的是 A．核电荷数为138 B．核外电子数为226 C．中子数为88 D．质量数为226 【答案】D 【解析】本题考查原子的构成及相关数量关系，关键在于掌握：质量数（A）= 质子数（Z） + 中子数（N）， 原子中：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数。 2.核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则a g R2＋中含有的电子数物质的量为 A．(A－N)mol mol B．(A－N＋2)mol C．(A－N－2) D．(A－N－2)mol 【答案】D 【解析】 考点3：同位素 1. 下列关于同位素的说法正确的是（ ） A. 同位素的物理性质和化学性质均相同 B. 同位素的质量数不同，质子数相同 C. 同位素在自然界中的含量均相同 D. 只有放射性元素存在同位素 【答案】B 【解析】同位素化学性质相似，物理性质不同，A 错误；质量数 = 质子数 + 中子数，同位素中子数不同，故质量数不同，B 正确；同位素在自然界中的丰度不同，C 错误；多数元素存在同位素，D 错误。 2.下列各组中属于同位素的是（ ） 【答案】B 【解析】同位素是质子数相同、中子数不同的核素，B 符合同位素定义；A 质子数不同，C、D 为单质，属于同素异形体。 考点4：原子的核外电子排布规律判断及其应用 1.下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是 A．Mg2＋ B．Na＋ C．AL3＋ D．K＋ 【答案】A 考点5：微粒的结构示意图 1.今有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是 A．它们表示四种元素 B．②表示的是阳离子 C．④表示的元素是金属元素 D．①④表示的是阳离子 【答案】C 【解析】明确粒子结构示意图的含义​ 粒子结构示意图中，圆圈内数字为质子数，弧线及弧线上数字为核外电子数。​ 阳离子：质子数 > 核外电子数；​ 阴离子：质子数 < 核外电子数；​ 原子：质子数 = 核外电子数；​ 元素种类：由质子数决定，质子数相同则为同种元素。 2.下列微粒结构示意图错误的是 A．Cl－的结构示意图： B．钠离子的结构示意图： C．S2－的结构示意图： D．镁离子的结构示意图： 【答案】D 考点6：核外电子的排布规律 1. 某元素原子最外层电子数为次外层的 2 倍，则该元素在周期表中位于（ ） A. 第一周期 B. 第二周期 C. 第三周期 D. 第四周期 【答案】B 【解析】若次外层为 K 层（2 个电子），最外层为 4 个电子，核外电子排布为 2、4，为 C 元素，位于第二周期，B 正确。 1. 下列离子的核外电子排布与 Ne 原子相同的是（ ） A. Na⁺ B. Cl⁻ C. K⁺ D. S²⁻ 【答案】A 【解析】Ne 核外电子数为 10，Na⁺核外电子数 = 11-1=10，A 正确；Cl⁻、S²⁻核外电子数是18，K⁺核外电子数是18，B、C、D 错误。 知识导图记忆 人类对原子结构的认识 知识目标复核 【学习目标】 1. 了解原子结构认识历程：知晓从我国古代物质微观思考到道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等科学家关于原子结构理论的发展过程。 2. 掌握原子核构成：明确原子由原子核和核外电子构成，理解核素、同位素、质量数等概念，以及原子中各粒子间的数量关系。 3. 理解核外电子排布：清楚电子层的概念、能量关系及核外电子排布规律，能看懂并绘制原子（离子）结构示意图，知晓电子排布与元素化学性质的联系。 【学习重难点】 1.原子结构模型的发展历程及各模型的核心观点。 2.原子核的构成、核素与同位素的概念，以及质量数与质子数、中子数的关系。 3.核外电子排布规律（能量规律、数量规律）及原子（离子）结构示意图的表示方法。 1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是(　　) 【答案】C 【解析】汤姆孙在原子中发现了电子,A不符合题意;道尔顿提出的是近代原子学说,认为原子是不可再分的实心球体,B不符合题意;卢瑟福认为原子是由原子核和核外电子构成,带负电的电子绕原子核运动,C符合题意;玻尔引入量子论,提出电子在一定轨道上运动,D不符合题意。 2.一种原子的核内有6个质子和6个中子,另一种原子的核内有6个质子和7个中子,则它们不同的是(　　) A.核电荷数 B.核外电子数 C.原子的质量 D.元素的种类 【答案】C 【解析】一种原子的核内有6个质子和6个中子,另一种原子的核内有6个质子和7个中子,二者质子数相同,中子数不同。质子数等于核电荷数等于原子核外电子数。质子数相同的原子属于同一元素。由于原子的质量主要集中在原子核上,二者的质子数相同,中子数不同,因此二者的质量不相同,故合理选项是C。 3.稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器,下列关于Dy的说法正确的是(　　) A.质子数为156 B.中子数为90 C.核外电子数为222 D.质量数为66 【答案】B 【解析】 Dy的质子数为66,A错误Dy的中子数为156-66=90,B正确;原子核外电子数等于质子数,故Dy核外电子数为66,C错误Dy的质量数为156,D错误。 4.某元素原子的核外电子排布中,L层电子一定比K层电子(　　) A.数目少 B.数目多 C.能量低 D.能量高 【答案】D 【解析】解析 L层电子数目可以是8,K层电子数目为2,A错误;L层电子数目可以是1,K层电子数目为2,B错误;离核越近能量越低,离核越远能量越高,C错误,D正确。 5.某粒子的结构示意图为 ,关于该粒子的说法不正确的是(　　) A.核电荷数为17 B.核外有3个电子层 C.在化学反应中易得1个电子 D.单质具有较强的还原性 【答案】D 【解析】某粒子的结构示意图为 ,该粒子是Cl。A项,氯原子的核电荷数为17,A正确;B项,氯原子的核外有3个电子层,B正确;C项,氯原子易得1个电子达到8电子稳定结构,C正确;D项,氯原子易得电子,具有较强的氧化性,D错误。 6.核电荷数小于18的某原子,最外层电子数是次外层电子数的3倍,那么该原子(　　) A.有3个电子层 B.有2个电子层 C.最外层电子数是8 D.核电荷数是10 【答案】B 【解析】核电荷数小于18的原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则该原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,核电荷数为8,对应元素为氧元素,选项B正确。 7.下列说法正确的是(　　) A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有M层排满后才排N层 C.某原子M层电子数为L层电子数的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等 【答案】D 【解析】在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核远的区域内运动,A错误;原子核外电子通常先排在能量低的电子层上,但不完全遵循先排满内电子层,再排外电子层的规律,如钾原子的N层上有1个电子,若该电子排在M层上,则M层变为最外层,且有9个电子,不符合最外层电子数不超过8的规律,B错误;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层最多只能容纳18个电子,C错误;O2-的结构示意图为 ,D正确。 8.元素X的离子结构示意图为 ,元素Y的原子结构示意图为 ,则元素X与元素Y形成常见化合物的化学式为(　　) A.XY和XY2 B.XY2和X2Y C.X2Y和XY D.X2Y和X2Y2 【答案】D 【解析】元素X的离子结构示意图为 ,该离子为Na+,元素Y的原子结构示意图为 ,该原子为O原子,则X是Na,Y是O,Na与O可形成Na2O和Na2O2两种化合物,故D项正确。 9.下列有关35S的说法正确的是(　　) A.K层和M层电子数之和是核内质子数的 B.核外电子数为19 C.中子数为35,质量数为51 D.35S的质子数为35 【答案】A 【解析】已知S是16号元素,其核内有16个质子,K层有2个电子,M层有6个电子,二者电子数之和是8,是核内质子数的,A正确;已知S原子核内有16个质子,核外电子数为16,B错误;35S中质量数为35,中子数为35-16=19,C错误;35S的质子数是16,D错误。 12.有A、B、C、D四种微粒,核外电子总数均与氖原子相同,A微粒失去2个电子后呈中性,B微粒比A微粒的质子数多4,C、D微粒的质子数和微粒所带电荷数均相等,且C微粒中含有比A微粒少1个质子的原子,则A、B、C、D微粒可能是(　　) A.O2-、Mg2+、N、Na+ B.O2-、Mg2+、OH-、Na+ C.O2-、Mg2+、N、Na D.O2-、Mg2+、NH3、Na 【答案】A 【解析】根据题干及选项进行分析,氖原子核外共有10个电子,A微粒失去两个电子后呈中性,说明A微粒带负电,则A微粒为O2-,B微粒比A微粒的质子数多4,则B微粒为Mg2+,C、D微粒的质子数和所带的电荷数均相等,且C微粒中含有比A微粒少一个质子的原子,则C中含有氮原子,C微粒为N,共有11个质子,则D为钠离子;综上所述,答案为A。 13.Ⅰ.一同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请你根据下面的提示做出判断。 （1）若该粒子为中性微粒,则这种微粒的符号是　　　　　。  （2）若该粒子得到一个电子后变为中性原子,其原子很容易失去电子,则这种微粒的符号是　 。 （3）若该微粒失去1个电子后,变为中性原子,其原子很容易得到1个电子,则这种微粒的符号是　　　　　。  Ⅱ.已知某微粒的结构示意图为。 （4）当x-y=10时,该微粒为　　　　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。  （5）当y=8且x>15时,该微粒可能为　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　(填名称)。  【答案】Ⅰ.（1）Ne　（2）Na+　（3）F-　Ⅱ.（4）原子　（5）氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子 【解析】 （1）若为中性微粒,说明核外电子数等于质子数,即该微粒质子数为10,为Ne原子。（2）若该微粒得到1个电子后变为中性原子,则该微粒带一个单位正电荷,为Na+。（3）若该微粒失去1个电子后变为中性原子,则该微粒带一个单位负电荷,应为F-。（4）当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该微粒应为原子。（5）当y=8时,应为有18个电子的微粒,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。 14.Ⅰ.若元素X和Y的核电荷数都小于18,X原子和Y原子最外层电子数分别为n和(m-5),次外层分别有(n+2)个和m个电子。 （1）对于元素X,n　　(填“>”“<”或“=”)8,(n+2)个电子所在电子层为　　　　　层,(n+2)=　　　　　,n=　　　　　。  （2）对于元素Y,0<(m-5)　　(填“>”“<”或“=”)8;次外层有m个电子,则m=　　;m个电子所在电子层为　　　　　层。  （3）据此推断元素X和Y,元素X的名称为　　　　　,Y对应简单离子的结构示意图为　 。 Ⅱ.A、B、C、D是四种元素的原子,质子数都小于20。A原子与B原子的最外层电子数相同,B原子与C原子的核外电子层数相同,0.2 mol C单质与足量稀硫酸反应时放出H2 6.72 L(标准状况),A原子最外层上的电子比次外层上的电子多5个,C原子与D原子的质子数之和为32。 （4）A、B、C、D的元素符号分别为　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　。 （5）A的离子结构示意图为　　　　　,C的原子结构示意图为　　　　　。  【答案】Ⅰ.（1）<　L　8　6　（2）<　8　L　（3）硫　 Ⅱ.（4）F　Cl　Al　K　（5） 【解析】Ⅰ.元素X和Y的核电荷数都小于18,X原子次外层有(n+2)个电子,此层为L层,n+2=8,n=6,元素X为硫;Y原子最外层电子数为(m-5),次外层有m个电子,则m等于8,元素Y为铝。 Ⅱ.由A原子最外层上的电子比次外层电子多5个,可推知A元素为F;又由A原子与B原子的最外层电子数相同,则B元素为Cl;根据0.2 mol C单质与足量稀硫酸反应放出0.3 mol H2可判断C单质与酸反应时生成了+3价的化合物,C元素为Al;再由C原子与D原子的质子数之和为32,可得D元素为K。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二 研究物质的基本方法 第三单元 人类对原子结构的认识 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 人类认识原子结构的历程 1.我国古代的物质微观思考​ 早在战国时期，惠施提出 “一尺之棰，日取其半，万世不竭”，认为物质是无限可分的，这是我国古代先贤对物质微观世界的初步思考。​ 2.道尔顿的原子学说​ 19 世纪初，英国科学家道尔顿（J. Dalton，1766—1844）总结了一些元素形成化合物时的质量比例关系，提出了_____学说。其主要观点为：物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，它们在化学变化中不可再分割。这一学说为近代化学的发展奠定了重要基础。​ 3.汤姆生的 “葡萄干面包式” 模型​ 1897 年，汤姆生（J.J. Thomson，1856—1940）发现原子中存在电子，并用实验方法测出电子的质量不及氢原子质量的千分之一（后进一步确定为氢原子质量的 1/1836）。他推测这种粒子是均匀地嵌在云状的正电荷球体中，于是提出了 “_____________” 的原子结构模型，并将这种粒子命名为电子。_____的发现使人们认识到原子是由更小的微粒构成的，标志着对原子结构的认识进入新的阶段。​ 4.卢瑟福的 “有核模型”​ 1911 年，卢瑟福（E. Rutherford，1871—1937）用α粒子轰击金箔，发现大部分α粒子直线穿过金箔，有少数发生一定的偏移，极少数反弹回来。根据这一实验现象，他推测原子的内部结构并不是均匀的，而存在一个中心的 “核”，称为_____。原子核带正电，电子在其周围高速运动，就像行星围绕太阳运转一样，这就是卢瑟福的 “有核模型” 或 “行星模型”。该模型进一步揭示了原子结构的奥秘，为原子结构理论的发展做出了重要贡献。 5.玻尔的原子结构模型​ 1913 年，玻尔（N. Bohr，1885—1962）在研究氢原子光谱时，发现氢原子光谱是不连续的，而且谱线能量的差异存在一定的规律。他引入了量子论观点，大胆地提出了新的原子结构模型：______________________________________________________________________________________。当电子从一个能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，会放出能量；反之，当电子从一个能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时，会吸收能量，且放出或吸收的能量以光的形式表现出来，其能量值等于两个轨道的能量差。这一模型很好地解释了氢原子光谱的不连续性，进一步发展了原子结构理论。 知识点2 原子核的构成 1.原子是由带正电的_____和核外带负电的_____构成的。原子核由带正电荷的_____和不带电荷的_____构成。一个原子的核内质子数和核外电子数相等，所以原子是电中性的。 2.核素：把具有一定_____和一定_____的一种原子称为一种核素。 3.同位素：把_____相同、______________不同的核素互称为同位素。同位素的应用已遍及医学、工业、农业、考古和环境等众多领域。 4.质量数：将原子核内所有_____和_____的相对质量取整数，加起来所得的数值叫做质量数，常用_____表示。 5.原子构成的表示方法：X，其中A代表_____，Z代表_____，X为_____。 拓展比较：原子的质量、相对原子质量、原子质量数之间的关系 ①原子的质量：也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。原子的真实质量很小。例如：一种碳原子的真实质量为1.993×10-26Kg ②原子的相对质量：指的是某原子的绝对质量与原子质量的的 比值 ③原子的质量数：原子核中所有质子和中子的相对质量的近似整数值加起来，所得数值叫质量数。 6.构成原子的粒子间的关系 ①原子中：原子序数=__________＝__________＝___________； ②质量数(A)＝__________＋__________； ③阳离子的核外电子数＝质子数_____阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数_____阴离子所带的电荷数。 提醒：①并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如氕原子核内无中子。 ②在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数。 知识点3 原子核外电子排布 1.电子层：在含有多个核外电子的原子里，电子分别在__________的区域内运动。我们把不同的区域称作电子层。如图为电子层模型示意图： 2.不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 离核远近 由__________到__________ 能量高低 由__________到__________ 3.核外电子排布规律 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 Oe 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 （1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从__________排起，当一层充满后再填充下一层。 （2）数量规律 ①原子核外各电子层最少容纳______个电子。 ②原子最外层电子数不能超过______(K层为最外层时不能超过_____)，次外层电子数不能超过_______，倒数第三层电子数不能超过__________。 ③次外层最少能容纳的电子数不超过_______个。 提醒：核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最少可排18个电子，而当它是最外层时，最少排8个电子。 4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 （1）原子结构示意图 ①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示__________。 如钠原子结构示意图： ②用弧线表示__________。 ③弧线上的数字表示该电子层上的__________。 ④原子结构示意图中，核内质子数＝__________。 附：1～20号元素原子结构示意图 （2）离子结构示意图 ①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数__________。 如MgMg2＋ ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数__________。 如FF－ 5.镁原子和氧原子形成氧化镁的过程中原子核外电子的变化情况 钠、镁、铝等活泼金属原子的最外层电子数较少，与活泼非金属反应时容易__________电子，形成稳定的电子层结构；氧、氟、氯等活泼非金属原子的最外层电子数较多，与活泼金属反应时容易__________电子，形成稳定的电子层结构。 在活泼金属单质与活泼非金属单质的反应中，金属元素的原子失去电子，形成______离子，在生成的化合物中呈现_______化合价；非金属元素的原子得到电子，形成______离子，在生成的化合物中呈现______化合价。 教材习题01（P51） 下列关于原子的说法中正确的是( ) A.同种元素的原子内质子数相同 B.原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数 C.含有相同中子数的原子，一定是同一种原子 D.原子是最小的粒子，不可再分 解题方法 【答案】 教材习题04（P51） 诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔（A. H. Zewail）开创了“飞秒化学”的新领域，使利用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术还无法观察到的是( ) A. 化学反应中反应物分子的分解 B. 化学反应中原子的运动 C. 化学反应中生成物分子的形成 D. 原子核的内部结构 解题方法 【答案】 考点1：原子结构与模型 1. 下列关于原子结构模型的说法错误的是（ ） A. 道尔顿提出 “原子不可再分” 的实心球模型 B. 汤姆生通过发现电子提出 “葡萄干面包式” 模型 C. 卢瑟福的 α 粒子散射实验支持 “行星模型” D. 玻尔提出的模型解释了所有原子光谱的不连续性 考点2：原子的表示方法及各微粒数目之间的关系 1.可用于辐照治疗癌症，下列关于说法正确的是 A．核电荷数为138 B．核外电子数为226 C．中子数为88 D．质量数为226 2.核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则a g R2＋中含有的电子数物质的量为 A．(A－N)mol mol B．(A－N＋2)mol C．(A－N－2) D．(A－N－2)mol 考点3：同位素 1. 下列关于同位素的说法正确的是（ ） A. 同位素的物理性质和化学性质均相同 B. 同位素的质量数不同，质子数相同 C. 同位素在自然界中的含量均相同 D. 只有放射性元素存在同位素 2.下列各组中属于同位素的是（ ） 考点4：原子的核外电子排布规律判断及其应用 1.下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是 A．Mg2＋ B．Na＋ C．AL3＋ D．K＋ 考点5：微粒的结构示意图 1.今有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是 A．它们表示四种元素 B．②表示的是阳离子 C．④表示的元素是金属元素 D．①④表示的是阳离子 2.下列微粒结构示意图错误的是 A．Cl－的结构示意图： B．钠离子的结构示意图： C．S2－的结构示意图： D．镁离子的结构示意图： 考点6：核外电子的排布规律 1. 某元素原子最外层电子数为次外层的 2 倍，则该元素在周期表中位于（ ） A. 第一周期 B. 第二周期 C. 第三周期 D. 第四周期 1. 下列离子的核外电子排布与 Ne 原子相同的是（ ） A. Na⁺ B. Cl⁻ C. K⁺ D. S²⁻ 知识导图记忆 人类对原子结构的认识 知识目标复核 【学习目标】 1. 了解原子结构认识历程：知晓从我国古代物质微观思考到道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等科学家关于原子结构理论的发展过程。 2. 掌握原子核构成：明确原子由原子核和核外电子构成，理解核素、同位素、质量数等概念，以及原子中各粒子间的数量关系。 3. 理解核外电子排布：清楚电子层的概念、能量关系及核外电子排布规律，能看懂并绘制原子（离子）结构示意图，知晓电子排布与元素化学性质的联系。 【学习重难点】 1.原子结构模型的发展历程及各模型的核心观点。 2.原子核的构成、核素与同位素的概念，以及质量数与质子数、中子数的关系。 3.核外电子排布规律（能量规律、数量规律）及原子（离子）结构示意图的表示方法。 1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是(　　) 2.一种原子的核内有6个质子和6个中子,另一种原子的核内有6个质子和7个中子,则它们不同的是(　　) A.核电荷数 B.核外电子数 C.原子的质量 D.元素的种类 3.稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器,下列关于Dy的说法正确的是(　　) A.质子数为156 B.中子数为90 C.核外电子数为222 D.质量数为66 4.某元素原子的核外电子排布中,L层电子一定比K层电子(　　) A.数目少 B.数目多 C.能量低 D.能量高 5.某粒子的结构示意图为 ,关于该粒子的说法不正确的是(　　) A.核电荷数为17 B.核外有3个电子层 C.在化学反应中易得1个电子 D.单质具有较强的还原性 6.核电荷数小于18的某原子,最外层电子数是次外层电子数的3倍,那么该原子(　　) A.有3个电子层 B.有2个电子层 C.最外层电子数是8 D.核电荷数是10 7.下列说法正确的是(　　) A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有M层排满后才排N层 C.某原子M层电子数为L层电子数的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等 8.元素X的离子结构示意图为 ,元素Y的原子结构示意图为 ,则元素X与元素Y形成常见化合物的化学式为(　　) A.XY和XY2 B.XY2和X2Y C.X2Y和XY D.X2Y和X2Y2 9.下列有关35S的说法正确的是(　　) A.K层和M层电子数之和是核内质子数的 B.核外电子数为19 C.中子数为35,质量数为51 D.35S的质子数为35 12.有A、B、C、D四种微粒,核外电子总数均与氖原子相同,A微粒失去2个电子后呈中性,B微粒比A微粒的质子数多4,C、D微粒的质子数和微粒所带电荷数均相等,且C微粒中含有比A微粒少1个质子的原子,则A、B、C、D微粒可能是(　　) A.O2-、Mg2+、N、Na+ B.O2-、Mg2+、OH-、Na+ C.O2-、Mg2+、N、Na D.O2-、Mg2+、NH3、Na 13.Ⅰ.一同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请你根据下面的提示做出判断。 （1）若该粒子为中性微粒,则这种微粒的符号是　　　　　。  （2）若该粒子得到一个电子后变为中性原子,其原子很容易失去电子,则这种微粒的符号是　 。 （3）若该微粒失去1个电子后,变为中性原子,其原子很容易得到1个电子,则这种微粒的符号是　　　　　。  Ⅱ.已知某微粒的结构示意图为。 （4）当x-y=10时,该微粒为　　　　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。  （5）当y=8且x>15时,该微粒可能为　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　(填名称)。  14.Ⅰ.若元素X和Y的核电荷数都小于18,X原子和Y原子最外层电子数分别为n和(m-5),次外层分别有(n+2)个和m个电子。 （1）对于元素X,n　　(填“>”“<”或“=”)8,(n+2)个电子所在电子层为　　　　　层,(n+2)=　　　　　,n=　　　　　。  （2）对于元素Y,0<(m-5)　　(填“>”“<”或“=”)8;次外层有m个电子,则m=　　;m个电子所在电子层为　　　　　层。  （3）据此推断元素X和Y,元素X的名称为　　　　　,Y对应简单离子的结构示意图为　 。 Ⅱ.A、B、C、D是四种元素的原子,质子数都小于20。A原子与B原子的最外层电子数相同,B原子与C原子的核外电子层数相同,0.2 mol C单质与足量稀硫酸反应时放出H2 6.72 L(标准状况),A原子最外层上的电子比次外层上的电子多5个,C原子与D原子的质子数之和为32。 （4）A、B、C、D的元素符号分别为　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　。 （5）A的离子结构示意图为　　　　　,C的原子结构示意图为　　　　　。  2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$