课题2 原子结构-【教材笔记】2026-2027学年九年级上册化学课前预习笔记（人教版·新教材）

课题2 原子结构 学习目标 。了解原子的结构和核外电子排布规律，会画原子结构示意图。重点© ●了解相对原子质量的概念及其计算方法。 新知解读 原子的体积很小。如果将一个原 子与一个乒乓球相比，就相当于将 一个乒乓球与地球相比（如图3-8）。 原子能够结合成分子的奥秘，正是人 原子 乒乓球 们在研究这小小的原子的结构时被逐 地球 步揭示出来的。 图3-8原子的体积很小 知识点1》原子的构成 科学实验证明，原子是由居其中心的原子核与 核外电子构成的（如图3-9）。原子核一般由质子 1015~1014m 和中子构成。每个质子带1个单位的正电荷，每个 电子 电子带1个单位的负电荷，中子不带电荷。 原子核 由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带 约1010m 负电荷数量相等、电性相反，所以原子不显电性。 可见，原子核所带的正电荷数（核电荷数）等于核 图3-9原子的构成示意图 内质子数，也等于核外电子数（如表3-1）。一在原子中核电荷鬟=核内质子裁=核外电子数 表3-1几种原子的构成 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 并不是所有原子的核内都有中子 0 碳 敲黑板 6 6 6 原子的结构 氧 8 8 8 原子核 质子（带正电荷） 钠 11 12 11 原子 中子（不带电荷） 氯 17 18 17 核外电子（带负电荷） 第三单元物质构成的奥秘 65 知识点2》原子核外电子的排布 电子层 与原子相比，原子核的体积更小，如果 把原子比作一个体育场，那么原子核只相当于 第三层 体育场中的一只蚂蚁。因此，原子核外有很大 第二层 的空间，电子就在这个空间里不停地运动着。 科学研究表明，在含有多个电子的原子 中，核外电子具有不同的运动状态，离核近的 电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。 原子核 离核最近的电子层为第一层，次之为第二层， 图3-10核外电子分层排布示意图 依次类推为第三、四、五、六、七层，离核 表示电子层及 最远的也叫最外层。核外电子的分层排布如 电子层上的电 图3-10所示。已知原子核外电子最少的只有 子数。 表示原子核 1层，最多的有7层，最外层电子数一般不超 及核电荷数。 过8个（只有1层的，电子数不超过2个)。 用原子结构示意图可简明、方便地表示 原子核外电子的排布（如图3-11)。 图3-11氧原子的结构示意图 资料卡片 部分原子的结构示意图 氢(H) 氢(He) 园另 锂(Li) 铍(Be) 硼(B) 碳(C) 氮(N) 氧(0) 氟(F) 氖(Ne) ® 钠(Na) 镁(Mg) 铝(A1) 硅(Si) 磷(P) 硫（S) 氯(C1) 氩(Ar) @清©清》@护@为@》@游@消 66 教材笔记化学九年级上册RJ 氦、氖、氩等稀有气体不易与其他物质发生反 应，化学性质比较稳定。它们的原子最外层一般都 敲黑板 有8个电子（氦有2个电子），这样的结构被认为是 原子最外层电子戴与其化学性质 的关系： 一种相对稳定的结构。钠、镁、铝等金属的原子最 1.原子最外层有8个电子（氦有2 外层电子一般都少于4个，在化学反应中易失去电 个电子)是一种相对稳定的结构。 子；氯、氧、硫、磷等非金属的原子最外层电子一 2.最外层电子少于4个，在化学 般都多于4个，在化学反应中易得到电子；它们都反应中易失去电子。 趋向于达到相对稳定的结构。金属、非金属的化学 3.最外层电子多于4个，在化学 性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子 反应中易得到电子。 的数目有关。 以钠与氯气的反应为例。钠原子的最外层有1个 电子，氯原子的最外层有7个电子。当钠与氯气反应 时，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外 层，使两者都形成相对稳定的结构（如图3-12)。 得到1个电子， 我也会形成相 失去1个电子 我可以形成相 对稳定的结构！ 对稳定的结构！ Na ((⊙ 图3-12钠与氯气反应生成氯化钠的示意图 知识拓展 在上述过程中，钠原子因失去1个电子而带上 1.在原子中，核电荷数等于 1个单位的正电荷，氯原子因得到1个电子而带上 核外电子数。 1个单位的负电荷。这种带电荷的原子叫作离子。 2.阳离子是原子失去电子形 带正电荷的原子叫作阳离子，如钠离子(Na)①； 成的，因此，在阳离子中，核电 带负电荷的原子叫作阴离子，如氯离子（C)。带 荷数>核外电子数。 相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化 3.阴离子是原子得到电子形 成的，因此，在阴离子中，核电 钠。可见，离子也是构成物质的微观粒子。 荷数<核外电子数。 ①Na表示1个钠离子带1个单位正电荷，CI表示1个氯离子带1个单位负电荷；右上角的 “+”“_”表示电性。 第三单元物质构成的奥秘 67 知识点3》相对原子质量 原子的质量很小。例如，1个氢原 12个氢原子 1个碳原子 HHH 子的质量约为1.67×102”kg,1个氧原 HHHH H H HHH 子的质量约为2.66×1026kg。由于原子 质量的数值太小，书写和使用都不方便， 图3-13相对质量示意图 所以国际上一致同意采用相对质量（如 某原子的相对原子质量：1个该原子的质量 1个碳-12质量的 图3-13)。以一种碳原子心质量的2为标 12 准，其他原子的质量与它相比，得到相对 误区警示 1.计算相对原子质量时要注意 原子质量（符号为A)。根据这个标准， 统一单位。 氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子 2.相对原子质量是一个比值 单位为1，一殷省略不写。 质量约为16。 如表3-2所示，构成原子的质子、中 表3-2构成原子的粒子的质量 子的相对质量都约等于1；与质子、中子 粒子种类 质量 相比，电子的质量很小，整个原子的质量 质子 1.6726×1027kg 主要集中在原子核上。 )相对原子质量≈质子裁+中子戴 中子 1.6749×1027kg 在一般的化学计算中，多采用相对原 电子 质子质量的1836 1 子质量的近似值（如表3-3)。相对原子质 量可从书后附录Ⅱ中查到。 资料卡片 张青莲与相对原子质量的测定 中国科学院院士张青莲教授（如图3-14）为相对原 子质量的测定作出了卓越贡献。他于1983年当选为国 际纯粹与应用化学联合会原子量与同位素丰度委员会委 员。他主持测定的铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、镝、 锌的相对原子质量数据被确认为国际标准。 图3-14张青莲（1908一2006)月 ①这种碳原子叫作碳-12（含有6个质子和6个中子），其质量的2约等于1.6605×10”kg。 68 教材笔记化学九年级上册RJ G 方法导引 模型 氢分子、氧原子等的模型可以将微观粒子直观、生动地 呈现在我们面前。构建和利用模型认识物质及其变化规律是 一种常用的科学方法。 第80页女 跨学科实践活动 模型是对原型的模拟，构建模型应以客观事实为依据，符 合科学原理，通过类比、简化和抽象等方法突出原型的主要 特征。化学中常用的模型主要有实物模型、理论模型和符号模 型等。利用这些模型能帮助我们描述、解释和预测物质及其变 化。随着人们对原型认识的不断深入，模型也会发生改变。 @ 科学史话 原子模型的演变 原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长 历程。 (1)道尔顿原子模型 我国古代思想家提出了“端”的观点。古希腊哲 学家也提出了意义相近的“原子”的概念。1808年， 道尔顿在古代原子观点和科学实验的基础上系统地提 出了原子论。上述“端”和“原子”可被认为是原子 的“实心球模型”（如图3-15)。 图3-15道尔顿原子模型示意图 (2)汤姆孙原子模型 “实心球模型” 19世纪末，英国物理学家汤姆孙（J.J.Thomson, 由 1856一1940)通过一系列实验发现了电子。在此基 础上，他提出了一种原子模型，认为正电荷均匀分 布在整个原子内，带负电荷的电子镶嵌其中（如 图3-16)。 图3-16汤姆孙原子模型示意图 第三单元物质构成的奥秘 69 (3)卢瑟福原子模型 1909年，英国物理学家卢瑟福（E.Rutherford, 原子核 1871一1937)进行了a粒子散射实验。1911年，他提 出了原子的“核式结构模型”：原子中带正电荷部分 电子 的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在原子核外 运动（如图3-17)。 直到19世纪末，人们都认为原子是不可再分的。 图3-17卢瑟福原子模型示意图 电子、质子和中子的发现，使人们对物质结构的认识 ≥“核式结构模型” 深入原子内部，意识到原子仍然具有一定的结构。 学完本课题你知道了什么… 1.原子的构成 核外电子每个电子带1个单位负电荷 原子 「质子每个质子带1个单位正电荷 原子核 中子不带电荷 在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。 2.原子中的核外电子是分层排布的，可以用原子结构示意图表示。 3.构成物质的微观粒子除了原子、分子，还有离子。带电荷的原子叫作离子。 4。以一种碳原子质量的2为标准，其他原子的质量与它相比，得到相对原子质量。 练习与应用 >一定含质子，可能含中子，但一定不含电子 1.下列各组微观粒子中，可以构成原子核的是（B)。 A.质子和电子 B.质子和中子 C.电子和中子 D.质子、中子和电子 70 教材笔记化学九年级上册RJ 2.原子的质子数等于(B)。 A.中子数 B.核外电子数 C.中子数和核外电子数之和 D.中子数和核外电子数之差 3.下列选项中，表示氧原子结构示意图的是(C)。 2核内有8个质子，最外层有6个电子 B. D 4.碳的相对原子质量是（B)。 A.12g 1个碳原子的质量 B.12 C.1.6605×102”k 1个碳12质量的12 1 D.i28 5.物质一般是由分子、原子或离子等微观粒子构成的。例如，构成水的是水分子， 构成汞的是汞原子，构成氯化钠的是钠离子和氯离子 6.右图所示原子的核电荷数为 16,核外有3 个电子层， 第二层上有8 个电子，最外层上有6 个电子。 7.填写下表中的空格。 在原子中，核电荷裁=质子戴=核外电子数 原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数 氧 8 8 8 8 硫 16 16 16 16 镁 12 12 12 12 8.从附录Ⅱ中查出钠、镁、铝的相对原子质量（保留一位小数）。根据所查数据，比较 相同质量的钠、镁、铝三种金属，哪一种所含的原子个数最多，哪一种所含的原子个 数最少？为什么？ 相对原子质量（保留一位小数）：钠23.0，镁24.3，铝27.0。含原子个数最多的是钠，会 原子个最最少的是铝。理由：质量相同的金属，相对原子质量越小，所含原子个数越多。 9.已知碳-12原子的质量约为1.993×1026kg,一种铁原子的质量约为9.288×1026kg。 计算这种铁原子的相对原子质量（计算结果保留一位小数)。 这种铁原子的相对原子质量=9.288×100kg ≈55.9。 1.993×1026kg×12 第三单元物质构成的奥秘 71