内容正文:
第三单元
物质构成的奥秘
课题2 原子结构
第1课时 原子的构成与电子排布
课标要点
1.认识原子的构成,了解原子是由原子核和核外电子构成的。
2.了解原子核外的电子的排布特点。
3.知道原子结构示意图的表示方法。
4.认识原子结构与化学性质的关系。
学习重难点
重点:1. 原子的结构及构成原子的粒子间的规律; 2. 原子核外电子排布规律。
难点:原子内各粒子的相互关系
知识点 原子的构成(重点)
1.原子结构
(1)科学实验证明,原子是由居于其中心的原子核与核外电子构成。
(2)原子核一般由质子和中子构成,每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。
2. 原子不显电性的原因
原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反。
3.构成原子的粒子间的规律
(1)核电荷数:原子核所带的的正电荷数。
(2)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
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
由上表可知,构成原子的粒子间有如下规律:
(1)在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 ;
(2)不同种类的原子质子数不同;
(3)原子中质子数与中子数不一定相等,但很接近;
(4)原子中不一定都含有中子(氢原子无中子)。
特别提醒
1.原子由质子、中子和电子构成,但氢原子是个例外, 氢原子中不含有中子。
随学随练
1.下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成,故A说法正确;
B、核外电子是分层排布的,核外电子在离核远近不同的区域中运动,故B说法正确;
C、电子的质量很小可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上,故C说法错误;
D、原子核的体积很小,原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多,故D说法正确。
故选:C。
2.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,下列说法错误的是
A.决定该原子种类的是a
B.原子不带电的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数一定相等
D.原子的质量主要集中在a和b上
【答案】C
【详解】A、图中a为质子,b为中子,c为电子,原子中质子数决定原子种类,故A正确;
B、在原子中,原子核内的质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等,电性相反,因此原子不显电性,故B正确;
C、质子数一定等于核外电子数,而中子数不一定和质子数相等,故C错误;
D、原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成,故集中在a和c上,故D正确。
故选C。
知识点 原子核外电子的排布 (重点)
1.核外电子排布
(1)电子层:电子运动没有固定的轨道,但在原子核外一定的区域内运动,这些区域成为“电子层”。
(2)核外电子的分层排布
①在含有多个电子的原子中,核外电子有不同的运动状态。
②离核近的电子能量较低,离核越远,电子的能量越高。
③离核最近的电子层为第一层,次之为第二层,以此类推,离核最远的也叫最外层。核外电子的分层运动也叫分层排布。
电子层数
离核远近
电子能量
第一层→第七层
近→远
低→高
(3)核外电子分层排布的规律:
①原子核外电子层最多7层,最少1层。
②第一层最多排2个电子;第二层最多排8个电子;
③最外层电子数不超过8个电子(若第一层为最外层时,不超过2个电子)
2.原子结构示意图:
(1)圆圈及其中的数字:表示原子核和核内的质子数
(2)“+”:表示原子核带正电
(3)弧线:表示电子层
(4)弧线上的数字:表示该电子层上的电子数
3.原子结构与性质的关系
(1)相对稳定结构:最外层电子数为8的结构(若第一层为最外层时,电子数为2)。
(2)不同类别的原子结构与性质的关系
原子分类
最外层电子
得失电子趋势
结构的稳定性
化学性质
典例
稀有气体原子
一般都有8个(He为2个)
不易得失电子
相对稳定结构
相对稳定
氦、氖
金属原子
一般少于4个
易失去电子
不稳定结构
不稳定
钠、镁
非金属原子
一般多于4个
易得到电子
不稳定结构
不稳定
氧、硫
(3)原子的化学性质主要由原子的最外层电子数决定;
教材延伸
1.原子结构示意图中,圆圈内的数字等于弧线上的数字之和(核内质子数=核外电子数);
2.原子最外层电子数相同,化学性质一般相似。但氦原子最外层2个电子,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;
随学随练
1.下列有关镁原子结构示意图说法中,错误的是
A.表示镁的原子核内有12个质子
B.弧线表示电子层,共有3个电子层
C.数字8表示第二个电子层上有8个电子
D.镁原子核外电子数为2
【答案】D
【详解】
A、由原子结构示意图可知,圆圈内的数字表示质子数,则表示镁的原子核内有12个质子,故A正确;
B、在原子结构示意图中,弧线表示电子层,每一条弧线代表一个电子层,有几条弧线就是几个电子层,则共有三个电子层,故B正确;
C、由原子结构示意图可知,弧线上的数字表示该电子层上的电子数,镁原子第二电子层上有8个电子,故C正确;
D、镁原子核外共有三个电子层,核外电子数是三个电子层上的电子数的和,镁原子核外电子数为2+8+2=12,故D错误;
故选D。
2.如图为氦和镁的原子结构示意图,下列说法正确的是
A.镁的原子序数为12 B.镁原子第一层的2个电子能量最高
C.镁原子此时已达到相对稳定结构 D.镁原子的化学性质和氦原子相似
【答案】A
【详解】A、由图可知该镁原子的核电荷数为12,因为原子序数等于核电荷数粒子,故镁的原子序数为12,A正确;
B、该粒子最外层的2个电子能量最高,B错误;
C、该粒子最外层有两个电子,小于四,易失去两个电子,没有达到相对稳定结构,C错误;
D、镁原子易失去电子,氦原子化学性质稳定,该原子的化学性质和氦原子不相似,D错误。
故选A。
拓展 原子模型的演变
1.演变过程:
道尔顿的“实心球模型”→汤姆逊的“枣糕模型”→卢瑟福的“核式结构模型”
原子模型的演变
模型图
模型简介
道尔顿
实心球模型
我国古代哲学家提出“端”的观点。古希腊哲学家提出意义相近的“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。“端”和“原子”被认为是原子的“实心球模型”
汤姆逊
枣糕模型
19世纪末,英国物理学家汤姆孙通过实验发现了电子。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。
卢瑟福
核式结构模型
1909年,英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验。1911年他提出了原子的“核式结构模型”:原子中带正电部分体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动。
活学活用
1.卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验:用粒子(带正电荷的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现绝大多数粒子通过了金箔,极少数粒子发生偏转或被弹回。根据上述现象得出以下结论,其中正确的是
A.金原子核带负电荷 B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子核的质量比粒子的质量大得多 D.金原子质量与氦核质量相当
【答案】C
【详解】A、任何原子的原子核都是带正电的,结合题中信息有部分α粒子发生了偏转,也说明了金原子的原子核带的是正电,故A错误;
B、原子是由带正电的原子核和核外电子构成的,由绝大多数a粒子通过了金箔,故金原子不是实心球体,故B错误;
C、由题中极少数α粒子被弹回说明α粒子碰到了金的原子核,根据α粒子被弹回说明金原子核比α粒子质量大得多,故C正确;D、由题中极少数α粒子被弹回说明α粒子碰到了金的原子核,根据α粒子被弹回说明金原子核比α粒子质量大得多,金原子质量比氦核质量大很多,故D错误。
故选:C。
2.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】A
【详解】A、原子核的质量很大,体积很小,该选项错误。
B、汤姆孙发现了电子,证明原子不是实心球体,推翻了道尔顿的实心球模型,该选项正确。
C、从原子模型的演变历程可以看出,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,该选项正确。
D、人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,该选项正确。
故选A。
拓展 1~18号原子的结构示意图排列规律
1.1~18号原子的结构示意图如下:
(1)横行排列规律:
①每一行原子的电子层数相同;
②每一行原子最外层电子数从左到右依次递增;
(2)纵列排列规律:
①除稀有气体原子外,每一列原子的最外层电子数相同;
②每一列原子的电子层数从上到下依次递增。
活学活用
1.3.(25-26九年级上·云南·期中)下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布不正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A、原子结构示意图中,质子数=核外电子数,第一层最多排布2个电子,第二层是最外层不超过8个电子。A正确;
B、原子结构示意图中,质子数=核外电子数,第一层最多排布2个电子。B不正确;
C、原子结构示意图中,质子数=核外电子数,第一层最多排布2个电子,第二层最多排布8个电子,第三层是最外层不超过8个电子。C正确;
D、原子结构示意图中,质子数=核外电子数,第一层最多排布2个电子,第二层最多排布8个电子,第三层是次外层最多排布8个电子,第四层是最外层不超过8个电子。D正确。
综上所述:选择B。
题型 原子的构成
▌例1 日本不顾国际社会的强烈反对,将核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚,氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,且原子的质子数=核外电子数,则氚原子的原子核内有1个质子和2个中子,核外有1个电子,故选C。
解题贴士
1.原子是由居于其中心的原子核和电子构成,原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。
2.在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.不同种类的原子质子数不同,原子中质子数不一定等于中子数。
▌对点练1-1 (24-25八年级下·上海杨浦·期末)下列关于原子结构的说法错误的是
A.原子核都由质子和中子构成的 B.原子可以直接构成物质
C.在原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D.原子核带正电
【答案】A
【详解】A、原子核中不一定含有中子,如氢原子的原子核内就没有中子,说法错误,符合题意;
B、原子可以直接构成物质,如铁由铁原子构成,说法正确,不符合题意;
C、在原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数,说法正确,不符合题意;
D、原子核带正电,说法正确,不符合题意。
故选:A。
▌对点练1-2 下列有关原子结构的说法中正确的是
A.氢、碳、氧的原子核都由质子和中子构成
B.“毒大米”中含有金属铬(Cr)。铬原子的核电荷数为24,则质子数和电子数都为24
C.氯原子的结构示意图为,在化学反应中易失电子
D.质子和中子的相对质量都约等于1,每个质子、中子都带1个单位正电荷
【答案】B
【详解】A、 氢原子的原子核内只有 1 个质子,没有中子,A 错误。
B、在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。已知铬原子的核电荷数为 24,所以质子数和电子数都为 24,B 正确。
C、氯原子的最外层电子数为 7,大于 4,在化学反应中易得到 1 个电子形成稳定结构,C 错误。
D、质子带 1 个单位正电荷,中子不带电,D 错误。
故选B。
题型 原子结构示意图
▌例2 医疗上用放射性钴治疗肿瘤,钴原子的结构示意图如图所示,以下关于钴原子的说法中,正确的是
A.化学反应中易失电子 B.共有5个电子层
C.带有27个正电 D.各层均为相对稳定结构
【答案】A
【详解】A、钴原子的最外层上电子数是2,小于4,在反应中易失去电子,正确;
B、由原子的结构示意图可知,有四个电子层,错误;
C、原子结构中,圆圈内的数字为质子数,质子带正电,一个钴原子含有27个质子,错误;
D、在原子结构中,第一层电子最多可达2个,第二层最多8个,当电子层数超过三层时,倒数第二层电子数不超过18个,最外层电子数不超过8个,由原子结构可知,第三层为15个电子,最外层为2个电子,都没有达到稳定结构,错误。
故选:A。
解题贴士
圆圈内的数字表示原子核的质子数;“+”表示原子核带正电性;“弧线”表示电子层;
弧线上的数字表示该电子层上的电子数。圆圈内数字等于弧线上数字之和(核内质子数等于核外电子数)。
▌对点练2-1 回答下列问题:
(1)氮原子的结构示意图为 。
①“”表示 ;
②弧线表示 ,氮原子有 个电子层;
③弧线上的数字表示 ,氮原子最外层有 个电子。
(2)画出下列原子的结构示意图:
①质子数为12的原子: ;
②某原子的最外层电子数是次外层的3倍: ;
③有两个电子层,且已达到相对稳定结构的原子: 。
【答案】(1) 原子核及原子核内质子数为7 电子层 2 该电子层上的电子数 5
(2)
【详解】(1)
氮原子的质子数为7,核外有7个电子,分成两层排布,依次为2、5,则氮原子结构示意图为;
①原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,“”表示原子核内质子数为7;
②弧线表示电子层,氮原子有2个电子层;
③弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层,氮原子最外层有5个电子;
(2)
①质子数为12的原子是镁原子,核外有三个电子层,第一层有2个电子,第二层有8个电子,第三层有2个电子,其原子的结构示意图为:;
②某原子的最外层电子数是次外层的3倍,该原子为氧原子,核内质子数为8,核外有2个电子层,第一层有2个电子,第二层有6个电子,其原子的结构示意图为:;
③有两个电子层,且已达到相对稳定结构的原子为氖原子,核内质子数为10,第一层上有2个电子、第二层上有8个电子,其原子结构示意图为:。
▌对点练2-2 铟是一种银白色金属,有毒。它的原子结构示意图如图所示,请据图回答下列问题。
(1)X= ,原子核外电子层数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)在10-18号元素的原子中找出与铟化学性质相似的原子,并画出其原子结构示意图 。
【答案】(1) 49 5 失去
(2)
【详解】(1)根据所学知识,原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。在原子中,核内质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数。所以X=2+8+18+18+3=49,核内质子数为49,原子核外电子层数为5,该原子的最外层电子数为3,小于4,所以在化学反应中易失去电子。
(2)最外层电子数决定化学性质,所以最外层电子数相同的原子化学性质相似,铟原子最外层电子数为3,10-18号元素最外层电子数为3的元素是铝元素,铝元素原子结构示意图为。
题型 原子核外电子的排布
▌例3 (2026·山西忻州·二模)钒电池产业是一种新兴科技产业,钒的原子结构如图所示,其中x的值为
A.11 B.18 C.8 D.4
【答案】A
【详解】在原子中,核内质子数=核外电子总数。由原子结构示意图可知,钒原子质子数为23,因此核外各层电子数之和等于23,列等式:2+8+x+2=23,计算得x=23-2-8-2=11,因此选A。
解题贴士
1.原子核外第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;
2.最外层电子数不超过8个电子(若第一层为最外层时,不超过2个电子)
3.稀有气体原子最外层电子数为8(He为2),是相对稳定结构,不易得失电子。
金属原子最外层电子数一般<4 ,化学反应中较易失去电子。
非金属原子最外层电子数一般≥4 ,化学反应中容易得电子。
4.元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定。
▌对点练3-1 (2026·山西太原·一模)月球土壤中含量最多的金属元素是铁,如图是铁的原子结构示意图,由图可知,铁原子的第二层电子数为
A.26 B.2 C.8 D.14
【答案】C
【详解】原子结构示意图中,弧线代表电子层,靠近原子核向外的顺序依次为第一层、第二层、第三层、第四层,弧线上的数字为对应电子层的电子数。
从铁原子结构示意图可知,铁原子的第二层电子数为8个。
▌对点练3-2 如图是四种粒子的结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.④表示的粒子属于金属元素
B.①表示的粒子在化学反应中易失电子
C.①②③④表示四种不同元素
D.②④所表示的粒子化学性质相似
【答案】A
【分析】根据质子数判断元素及类别。根据最外层电子数是8(氦是2),属于稳定结构进行;最外层电子数大于4个,易得到电子;元素的种类由质子数决定;元素原子的最外层电子数相同的元素的化学性质相似,进行解答;
【详解】A、④是11号是钠元素,最外层电子数是1小于4,属于金属元素,选项说法正确;故符合题意;
B、①中最外层电子数为6,大于4个,易得到1个电子,形成阴离子,选项说法错误;故不符合题意;
C、④和②的质子数相同,所以④和②是同种元素。图中共有三中元素,选项说法错误;故不符合题意;
D、②属于稳定结构,④的最外层电子数为2,易失去最外层电子,所以化学性质不相似,选项说法错误;故不符合题意;
故选A。
基础通关
1.(2025·江苏扬州·三模)原子中带负电的微观粒子是
A.原子核 B.质子 C.电子 D.中子
【答案】C
【详解】A、原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,不符合题意;
B、质子带正电,不符合题意;
C、电子带负电,符合题意;
D、中子不带电,不符合题意。
故选C。
2.如图是硫原子的原子结构示意图,下列对原子的叙述正确的是
A.硫原子核外第一层有8个电子 B.硫原子核内有16个中子
C.硫原子在化学反应中容易失去电子 D.硫原子最外层电子数为6
【答案】D
【详解】A、由硫原子的原子结构示意图可知,硫原子核外第一电子层有2个电子,故选项说法错误;
B、根据硫原子的原子结构示意图,硫原子核内质子数=核外电子数=16,但是不能确定核内的中子数,故选项说法错误;
C、硫原子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到2个电子形成8个电子的稳定结构,故选项说法错误;
D、由硫原子的原子结构示意图可知,硫原子最外层有6个电子,故选项说法正确;
故选:D。
3.(教材变式题)构成原子核的粒子中,不可缺少的是
A.电子 B.质子 C.中子 D.原子
【答案】B
【详解】原子由原子核和核外电子构成,原子核通常由质子和中子组成。
A、电子位于原子核外,不属于原子核的组成部分,故选项错误;
B、所有原子的原子核都含有质子(如氢原子核仅含1个质子),因此质子是原子核不可缺少的粒子,故选项正确;
C、普通氢原子的原子核不含中子,说明中子并非必需,故选项错误;
D、原子是整体结构,题目问的是原子核的构成粒子,故选项错误。
故选:B。
4.(2025·广东广州·二模)如图为某原子结构模型示意图,下列说法正确的是
A.决定该原子种类的粒子是b
B.所有原子均由a、b、c三种粒子构成
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】D
【分析】原子是由居于中心的原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子构成,其中质子带正电,电子带负电,中子不带电,a是带正电荷的粒子,则a为质子,b是带负电荷的粒子,则b为电子,c是不带电的粒子,则c为中子。
【详解】A、元素是质子数相同的一类原子的总称,则决定该原子种类的粒子是a,故选项说法错误;
B、并不是所有原子的原子核均由a、b、c三种粒子构成,如氢原子中不含有中子,故选项说法错误;
C、a为质子,c为中子,原子中a与c的数目不一定相同,故选项说法错误;
D、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,故原子的质量主要集中在a和c上,故选项说法正确。
故选D。
5. 我国科研人员实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测,这一方法助力于地球与环境科学研究。如图为氪原子的结构示意图,有关该原子说法错误的是
A.原子核带正电 B.核外有4个电子层
C.第一层电子数为8 D.该结构为一种相对稳定的结构
【答案】C
【详解】A.原子核带正电,说法正确;
B.由氪原子的结构示意图可知,该原子核外有4个电子层,说法正确;
C.由氪原子的结构示意图可知,该原子第一层电子数为2,说法错误;
D.由氪原子的结构示意图可知,该原子最外层电子数为8,所以该结构为一种相对稳定的结构,说法正确;
故选:C。
6.(24-25九年级上·青海西宁·期中)某原子的核内质子数为18,中子数比电子数多4,则该原子中所含微粒总数为
A.62 B.58 C.40 D.22
【答案】B
【详解】在原子中,质子数 = 电子数。已知该原子质子数为 18,所以电子数也为 18;
因为中子数比电子数多 4,所以中子数为;
原子中的微粒包括质子、中子和电子,所以该原子中所含微粒总数为。
故选B。
7.下列对原子性质和构成的叙述:①原子是化学变化中的最小粒子;②原子在不停地运动;③物质都是由原子构成的;④原子核都是由质子和中子构成的;⑤原子不显电性。其中不正确的是
A.①② B.③④ C.③⑤ D.只有④
【答案】B
【详解】①化学反应中分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,所以原子是化学变化中的最小粒子,①正确;
②任何物质都在不断运动,②正确;
③物质可以由原子、分子、离子构成,③错误;
④原子核一般由质子和中子构成,但氢原子的原子核中不含中子,④错误;
⑤原子由带正电的原子核以及带负电的核外电子构成,二者电量相等,电性相反,所以原子不带电,⑤正确。
故选:B。
8.(24-25八年级下·上海金山·期中)下列关于原子结构的说法中正确的是
A.原子中的中子带有负电荷
B.任何原子都是由质子、中子和电子三种微观粒子构成
C.原子的核电荷数=质子数=中子数=核外电子数
D.原子是由原子核和核外电子构成
【答案】D
【详解】A、原子中的中子不带电,故错误;
B、不是所有原子都是由质子、中子、电子构成的,如氢原子不含中子,故错误;
C、原子的核电荷数=质子数=核外电子数,质子数和中子数不一定相等,故错误;
D、原子是由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,故正确;
故选D。
9.(2026·广西南宁·一模)下列微观粒子的结构示意图中,表示硫原子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、质子数 = 10,电子数 = 2+8=10,是氖原子(Ne),不符合题意;
B、质子数 = 12,电子数 = 2+8=10,质子数不等于电子数,是镁离子(),不是原子,不符合题意;
C、质子数 = 16,电子数 = 2+8+6=16,质子数等于电子数,且质子数为 16,符合硫原子(S)的结构,符合题意;
D、质子数 = 17,电子数 = 2+8+8=18,是氯离子(),不是原子,不符合题意;
故选C。
10.(25-26八年级上·山东济南·期末)原子结构模型和原子结构示意图是认识原子的重要图示。下列关于下图的说法正确的是
A.①原子核外只有一个电子 B.②化学性质稳定
C.③是氢原子的结构示意图 D.④表示一种阳离子
【答案】ABC
【详解】A、电子带负电,①原子核外只有一个电子,故选项说法正确。
B、②中原子的核外只有1个电子层,最外层电子数为2,化学性质稳定,故选项说法正确。
C、氢原子的核内质子数为1,核外电子数为1,③是氢原子的结构示意图,故选项说法正确。
D、④中质子数=核外电子数=2,为原子,故选项说法错误。
故选:ABC。
11.(24-25八年级下·山东德州·阶段检测)下列说法中,完全正确的一项是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.所有原子的原子核内都有质子和中子
C.原子核外的最外层电子数决定原子的化学性质
D.稀有气体的最外层电子数都是8
【答案】C
【详解】B、不限制化学反应,原子不是最小的粒子,它可以再分为更小的粒子:原子核(由质子和中子组成)和核外电子。故A错误。
B、原子核内不一定都有质子和中子。例如,最常见的氢原子中没有中子。故B错误。
C、原子的化学性质主要由最外层电子数决定。故C正确。
D、稀有气体(如氦、氖、氩)的最外层电子数不全是8。氦原子(原子序数为2)只有1个电子层,最外层电子数为2,其他稀有气体(如氖、氩)的最外层电子数才是8。故D错误。
故选C。
12.(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)下列有关原子的结构说法正确的是
A.电子离原子核越远,它的能量越高
B.最外层电子数少于4个,一定是金属的原子
C.最外层电子数相同,原子化学性质一定相似
D.相对稳定结构的粒子一定是稀有气体的原子
【答案】A
【详解】A、原子核外电子是分层排布的,在多个电子的原子里,能量低的电子离核近,能量高的电子离核远,符合题意;
B、最外层电子数少于4个,不一定是金属的原子,如氢原子的最外层电子数是1,不符合题意;
C、最外层电子数相同,原子的化学性质不一定相似,如氦原子和镁原子的最外层电子数均是2,但是氦原子只有一个电子层,达到了相对稳定结构,镁原子在化学反应中,容易失去电子,两者化学性质不相似,不符合题意;
D、相对稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子,如离子也达到了相对稳定结构,不符合题意。
故选A。
13.用锶(Sr)等材料制成的原子钟精准度极高,常被用于卫星的精准计时。图1是锶原子的结构示意图。图2是几种粒子的结构示意图。
(1)图1中x= ;
(2)图2中与锶原子化学性质相似的原子是 (填化学符号);
(3)已知原子的核外电子层数越多,原子半径越大,当核外电子层数相等时,核电荷数越多,原子半径越小。B~D中半径最大的原子是 (填字母)。
【答案】(1)18
(2)Mg
(3)C
【详解】(1)图1是锶原子的结构示意图,在原子中,质子数=核外电子数,即38=2+8+x+8+2,解得x=18;
(2)原子的最外层电子数相同,元素的化学性质相似,锶原子最外层有2个电子,所以图2中与锶原子化学性质相似的是C,C中质子数=核外电子数=12,是镁原子,其微粒化学符号是Mg;
(3)已知原子的核外电子层数越多,原子半径越大,当核外电子层数相等时,核电荷数越多,原子半径越小。B~D中半径最大的原子是C。
14.人类对微观世界的探究永无止境。
(1)道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体。这个观点现在看来是 (填“正确”或“错误”)的。
(2)卢瑟福用a粒子轰击金箔后产生散射现象(如图1),在分析实验结果的基础上,他提出了原子结构模型(如图2)。卢瑟福这一研究是 (填字母)的过程。
a.建立模型 b.得出结论 c.提出问题 d.验证证据
(3)卢瑟福在a粒子(a粒子带正电荷)散射实验中,推断原子中绝大部分空间是空的,他的依据是 。
(4)卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带 电荷。
【答案】(1)错误
(2)a
(3)绝大多数a粒子通过金箔并按原来方向运动
(4)正
【详解】(1)原子由居于原子中心的原子核及核外电子构成,原子核外是一个空旷的区域。道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体,所以这个观点现在看来是错误的。
(2)卢瑟福用a粒子轰击金箔后产生散射现象(如图-1),在分析实验结果的基础上,他提出了原子结构模型(如图-2),是建立了模型。卢瑟福这一研究是建立模型的过程,故选a。
(3)卢瑟福在α粒子(α粒子带正电荷)散射实验中,推断原子中绝大部分空间是空的,他的依据是:绝大多数a粒子通过金箔并按原来方向运动,说明绝大多数α粒子未受到影响,则,推断原子中绝大部分空间是空的。
(4)卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,电子带负电荷。
15.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)科学家使用碳-14年代检测法印证了三星堆遗址属于商代晚期。如图1是碳在元素周期表中的信息及原子结构示意图。
(1)图1中,X=_______。
(2)图2中与碳的化学性质相似的是_______(填字母,下同)。
(3)图2中具有相对稳定结构的是______。
【答案】(1)6
(2)B
(3)C
【详解】(1)在原子中,质子数=核外电子数,故X=2+4=6;
(2)B中质子数=核外电子数,表示原子,且B原子与碳原子的最外层电子数相同,化学性质相似。
故选B;
(3)图2中C粒子的最外层电子数为8,达到了相对稳定结构。
素养提升
16.(2025·四川宜宾·中考真题)氦-3原子核由2个质子和1个中子构成。用“●”“○”“•”分别表示质子、中子和电子。下列示意图能正确表示氦-3原子结构的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】原子由原子核及核外电子构成,原子核一般由质子和中子构成。氦-3原子核内有2个质子(“●”)、1个中子(“○”),原子中质子数 = 核外电子数,核外有 2 个电子(“•”)。
A、原子核内2个质子、1个中子,核外2个电子,符合氦-3原子结构,A 正确;
B、质子数、核外电子数错误,且中子、电子位置错误,B 错误;
C、核外电子数不对,C 错误;
D、质子数、中子数、核外电子数错误,且质子、电子位置错误,D 错误。
故选A。
17.(2026·山西阳泉·三模)我国科学家发明出一种由石墨烯和锗等材料制成的“热发射极”晶体管,开辟了晶体管器件研究的新领域,下图为锗原子的结构示意图,下列有关说法正确的是
A.锗原子带有正电荷 B.锗原子有4个电子层
C.锗原子有32个中子 D.锗原子具有相对稳定结构
【答案】B
【详解】A.原子的电中性:原子中满足:,正负电荷总量相等,因此原子整体呈电中性,错误;
B.电子层数判断:原子结构示意图中弧线代表电子层,锗原子的结构示意图共有4条弧线,即含有4个电子层,正确;
C.中子数判断:圆圈内的+32是锗的质子数,中子数=相对原子质量-质子数,题中未给出锗的相对原子质量,无法得出中子数为32,错误;
D.相对稳定结构判断:最外层电子数为8(只有1个电子层时为2)的结构为相对稳定结构,锗原子最外层电子数为4,不属于相对稳定结构,错误。
18.某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中,有以下四种说法。下列组合中,都正确的是
①原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成 ②带负电的电子在原子核外空间里做绕核运动
③质子数相同的原子,原子种类不一定相同 ④原子核一定是由质子和中子构成的
A.①②③ B.②④ C.①③ D.③④
【答案】A
【详解】.①:原子由原子核和核外电子构成,原子核位于中心,电子绕核运动(初中知识点:原子结构模型),①说法正确;
②:电子带负电,在原子核外空间绕核运动(初中教材明确描述为“绕核运动”),②说法正确;
③:质子数相同但中子数不同的原子为同位素(如氢的三种同位素),原子种类不同,③说法正确。
④:氢原子核仅含1个质子,不含中子,因此原子核不一定由质子和中子构成,④说法错误。
故选A。
19.(2025·河南信阳·三模)2025年1月,我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】“氚”属于氢元素的一种原子,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,原子的质子数等于核外电子数,故能表示氚原子的是,故选:D。
20.(2025·江苏南京·二模)在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
【答案】C
【详解】A、质子数决定元素种类,化学反应中元素种类不变,因此质子数恒定。 错误;
B、化学反应不涉及原子核内部变化(如裂变、聚变),中子数不变。错误;
C、化学反应中,原子可能通过得失电子改变核外电子数(例如:Na原子失去电子变为Na⁺,Cl原子获得电子变为Cl⁻)。正确;
D、核电荷数等于质子数,质子数不变则核电荷数恒定。错误;
故选C。
21.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】原子核外电子排布规律是:最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子;某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),所以该元素的次外层只能是K层,为2个电子;最外层是L层,电子数是2a,所以该元素的核外电子数是2a+2;再根据原子核内质子数=核外电子数,所以核内质子数是2a+2;
故选B。
22.(2026·山西吕梁·一模)EAST是中国自主研制的全超导托卡马克核聚变实验装置,其热核材料氘、氚的原子构成示意图如下。有关说法正确的是
A.氘、氚原子中质子数相同 B.氚原子核内有一个中子
C.氘、氚原子均带有正电 D.氘、氚原子的质量相等
【答案】A
【详解】A. 根据题中给出的原子结构示意图可以看出,二者的原子核内都有一个带正电的粒子,即它们的原子核内质子数都为1,正确;
B. 原子核内不带电的粒子为中子,由示意图可知,氚原子核内有2个中子,错误;
C. 原子中核内质子数等于核外电子数,正负电荷总量相等,整体呈电中性,不带电,错误;
D. 原子质量主要集中在原子核上,氘原子核内共2个核子(1质子+1中子),氚原子核内共3个核子(1质子+2中子),二者质量不相等,错误。
23.(25-26九年级上·广东茂名·期中)人类探索原子结构的过程是漫长而艰辛的。
材料一:1808年,英国科学家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。他提出物质都是由肉眼看不见的原子构成的,原子是不可分割的实心小球,即原子的“实心球模型”。
材料二:1897年,汤姆孙在研究阴极射线时,发现所有原子都含有带负电荷的电子,否定了“原子不可分割”的观点。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀地分布在整个原子内,电子镶嵌其中,即“葡萄干布丁模型”。
材料三:1909年,英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子(带正电)散射实验(如图),卢瑟福推测:除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。1911年,他提出了原子的“核式结构模型”,为现代原子理论打下了基础。
根据上文,回答问题。
(1)物质是由原子构成的观点是由___________首先提出来的,而___________首次提出了原子是可分的观点。
(2)如图是道尔顿当时采用的一些元素符号,根据这些符号,下列水分子的模型最接近的是___________(填编号)。
图例:
A. B. C. D.
(3)根据卢瑟福的粒子散射实验,下列不能获得的结论是___________(填字母)。
A.金原子核带正电 B.金原子核的质量很小
C.金原子核比电子所占空间小得多 D.金原子核外电子带负电
(4)如图所示,其中能代表汤姆孙原子结构模型的是___________(填字母,下同),能代表卢瑟福原子结构模型的是___________。
(5)分析人类探索原子结构的历程,以下观点不正确的是___________(填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、修正的过程
B.模型是一种重要的方法,人类借助模型构建,对原子的认识逐渐接近本质
C.科学结论的得出要依据客观事实,面对前人的观点要敢于质疑
D.跟卢瑟福原子模型比较,汤姆孙原子模型不科学,对科学发展的贡献不大
【答案】(1) 道尔顿 汤姆孙
(2)B
(3)BD
(4) C B
(5)D
【详解】(1)根据材料内容:1808年道尔顿系统提出原子论,最早提出物质由原子构成;
1897年汤姆孙发现电子,否定了“原子不可分割”的观点,首次提出原子是可分的;
(2)水分子的化学式为,由2个氢原子、1个氧原子构成;根据道尔顿的元素符号规则:氢原子是带黑点的圆,氧原子是空心圆,因此水分子模型需要有2个带黑点的圆(氢)+1个空心圆(氧),选B;
(3)A、α粒子带正电,少数α粒子发生偏转,说明金原子核带正电(同种电荷相互排斥),可以得出该结论;
B、极少数α粒子被反弹,说明金原子核质量远大于α粒子,金原子核质量很大,该结论错误,不能从实验得到;
C、大多数α粒子直接穿过金箔,说明原子内部大部分空间是空的,金原子核体积很小,比核外电子的活动空间小得多,可以得出该结论;
D、该实验不能得出“核外电子带负电”的结论,电子带负电是汤姆孙研究发现的,不能从本实验获得;
故选BD;
(4)汤姆孙的“葡萄干布丁模型”认为正电荷均匀分布在整个原子内,电子镶嵌其中,填C(正电荷充满整个原子,电子镶嵌在内部);
卢瑟福的“核式结构模型”认为原子中心有一个很小的原子核,原子大部分质量集中在核上,电子在核外空间运动,填B;
(5)科学发展中,模型的建立是不断完善修正的过程,每一个阶段的模型都推动了后续研究,汤姆孙的模型否定了原子不可再分,为后续卢瑟福的核式模型奠定了基础,贡献很大,因此D观点错误;
故选D;
迁移创新
24.考古时利用碳-14测定一些文物的年代,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。下列关于该新原子核的说法正确的是
选项
新原子核
质子数
中子数
A
碳
7
7
B
氮
7
7
C
氧
8
8
D
氮
7
8
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】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,则于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含7个质子,7个中子,为氮原子核。
故选:B。
25.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段检测)原子半径主要受原子核外电子层数和核电荷数影响。一般来说,电子层数越多,原子半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。根据这一规律,下
列说法不正确的是
A.原子半径: r(Cl)>r(F) B.半径: r(Mg)>r(Mg2+)
C.半径: r(Al3+)>r(O2-) D.r(Na)>r(S)
【答案】C
【详解】A、原子半径主要受原子核外电子层数和核电荷数影响。一般来说,电子层数越多,原子半径越大;氯原子核外有三个电子层,氟原子核外有两个电子层,故原子半径: r(Cl)>r(F),选项说法正确;
B、镁离子是镁原子失去最外层2个电子后形成的,镁原子核外有三个电子层,镁离子核外有两个电子层,一般来说,电子层数越多,原子半径越大,故半径: r(Mg)>r(Mg2+),选项说法正确;
C、铝离子和氧离子核外均有两个电子层,铝离子的核电荷数为13,氧离子的核电荷数为8,当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,故半径: r(Al3+)<r(O2-),选项说法不正确;
D、钠原子和硫原子核外均有三个电子层,钠原子的核电荷数为11,硫原子的核电荷数为16,当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,故r(Na)>r(S),选项说法正确;
故选C。
26.(2026·广东广州·一模)可控核聚变被誉为能源领域的“终极梦想”,如图是氘、氚发生核聚变时原子核的变化。
氦原子的结构示意图应表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据核聚变示意图可知,氘核、氚核各含1个质子,聚变后形成的氦核共有2个质子,即氦原子的核电荷数为2;原子中核内质子数=核外电子数,因此氦原子核外有2个电子,且第一层最多容纳2个电子,其结构示意图为。
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第三单元
物质构成的奥秘
课题2 原子结构
第1课时 原子的构成与电子排布
课标要点
1.认识原子的构成,了解原子是由原子核和核外电子构成的。
2.了解原子核外的电子的排布特点。
3.知道原子结构示意图的表示方法。
4.认识原子结构与化学性质的关系。
学习重难点
重点:1. 原子的结构及构成原子的粒子间的规律; 2. 原子核外电子排布规律。
难点:原子内各粒子的相互关系
知识点 原子的构成(重点)
1.原子结构
(1)科学实验证明,原子是由居于其中心的________与________构成。
(2)原子核一般由________和________构成,每个质子带________________,每个电子带________________,电子________。
2. 原子不显电性的原因
原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷________、________。
3.构成原子的粒子间的规律
(1)核电荷数:原子核所带的的________。
(2)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
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
由上表可知,构成原子的粒子间有如下规律:
(1)在原子中,核电荷数 = ________ = ________ ;
(2)不同种类的原子________不同;
(3)原子中质子数与中子数________相等,但很接近;
(4)原子中________都含有中子(氢原子________)。
特别提醒
1.原子由质子、中子和电子构成,但氢原子是个例外, 氢原子中不含有中子。
随学随练
1.下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
2.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,下列说法错误的是
A.决定该原子种类的是a
B.原子不带电的原因是a和c的个数相等,电性相反
C.原子中a、b、c的个数一定相等
D.原子的质量主要集中在a和b上
知识点 原子核外电子的排布 (重点)
1.核外电子排布
(1)电子层:电子运动没有固定的轨道,但在原子核外一定的区域内运动,这些区域成为“电子层”。
(2)核外电子的分层排布
①在含有多个电子的原子中,核外电子有______的运动状态。
②离核近的电子能量______,离核越远,电子的能量______。
③离核最近的电子层为______,次之为第二层,以此类推,离核最远的也叫____________。核外电子的分层运动也叫分层排布。
电子层数
离核远近
电子能量
第一层→第七层
近→远
低→高
(3)核外电子分层排布的规律:
①原子核外电子层最多______,最少_____层。
②第一层最多排_____电子;第二层最多排_____电子;
③最外层电子数不超过_____电子(若第一层为最外层时,不超过_____电子)
2.原子结构示意图:
(1)圆圈及其中的数字:表示原子核和核内的_____
(2)“+”:表示原子核带_____
(3)弧线:表示_____
(4)弧线上的数字:表示______________________________
3.原子结构与性质的关系
(1)相对稳定结构:____________________的结构(若第一层为最外层时,电子数为2)。
(2)不同类别的原子结构与性质的关系
原子分类
最外层电子
得失电子趋势
结构的稳定性
化学性质
典例
稀有气体原子
一般都有_____个(He为_____个)
_____得失电子
_____结构
相对稳定
氦、氖
金属原子
一般_____4个
易_____
_____结构
不稳定
钠、镁
非金属原子
一般_____4个
易_____
_____结构
不稳定
氧、硫
(3)原子的化学性质主要由原子的________________决定;
教材延伸
1.原子结构示意图中,圆圈内的数字等于弧线上的数字之和(核内质子数=核外电子数);
2.原子最外层电子数相同,化学性质一般相似。但氦原子最外层2个电子,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;
随学随练
1.下列有关镁原子结构示意图说法中,错误的是
A.表示镁的原子核内有12个质子
B.弧线表示电子层,共有3个电子层
C.数字8表示第二个电子层上有8个电子
D.镁原子核外电子数为2
2.如图为氦和镁的原子结构示意图,下列说法正确的是
A.镁的原子序数为12 B.镁原子第一层的2个电子能量最高
C.镁原子此时已达到相对稳定结构 D.镁原子的化学性质和氦原子相似
拓展 原子模型的演变
1.演变过程:
道尔顿的“实心球模型”→汤姆逊的“枣糕模型”→卢瑟福的“核式结构模型”
原子模型的演变
模型图
模型简介
道尔顿
实心球模型
我国古代哲学家提出“端”的观点。古希腊哲学家提出意义相近的“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。“端”和“原子”被认为是原子的“实心球模型”
汤姆逊
枣糕模型
19世纪末,英国物理学家汤姆孙通过实验发现了电子。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。
卢瑟福
核式结构模型
1909年,英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验。1911年他提出了原子的“核式结构模型”:原子中带正电部分体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动。
活学活用
1.卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验:用粒子(带正电荷的氦核)轰击一张极薄的金箔,发现绝大多数粒子通过了金箔,极少数粒子发生偏转或被弹回。根据上述现象得出以下结论,其中正确的是
A.金原子核带负电荷 B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子核的质量比粒子的质量大得多 D.金原子质量与氦核质量相当
2.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)在浪浪山化学史讲座中介绍了原子模型的演变历程,如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A.原子核的质量很小,体积很大
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿的实心球模型
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
拓展 1~18号原子的结构示意图排列规律
1.1~18号原子的结构示意图如下:
(1)横行排列规律:
①每一行原子的____________;
②每一行原子____________________________________;
(2)纵列排列规律:
①除稀有气体原子外,每一列原子的____________;
②每一列原子的________________________。
活学活用
1.3.(25-26九年级上·云南·期中)下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布不正确的是
A. B. C. D.
题型 原子的构成
▌例1 日本不顾国际社会的强烈反对,将核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚,氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子,下列示意图能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
解题贴士
1.原子是由居于其中心的原子核和电子构成,原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。
2.在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.不同种类的原子质子数不同,原子中质子数不一定等于中子数。
▌对点练1-1 (24-25八年级下·上海杨浦·期末)下列关于原子结构的说法错误的是
A.原子核都由质子和中子构成的 B.原子可以直接构成物质
C.在原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D.原子核带正电
▌对点练1-2 下列有关原子结构的说法中正确的是
A.氢、碳、氧的原子核都由质子和中子构成
B.“毒大米”中含有金属铬(Cr)。铬原子的核电荷数为24,则质子数和电子数都为24
C.氯原子的结构示意图为,在化学反应中易失电子
D.质子和中子的相对质量都约等于1,每个质子、中子都带1个单位正电荷
题型 原子结构示意图
▌例2 医疗上用放射性钴治疗肿瘤,钴原子的结构示意图如图所示,以下关于钴原子的说法中,正确的是
A.化学反应中易失电子 B.共有5个电子层
C.带有27个正电 D.各层均为相对稳定结构
解题贴士
圆圈内的数字表示原子核的质子数;“+”表示原子核带正电性;“弧线”表示电子层;
弧线上的数字表示该电子层上的电子数。圆圈内数字等于弧线上数字之和(核内质子数等于核外电子数)。
▌对点练2-1 回答下列问题:
(1)氮原子的结构示意图为 。
①“”表示 ;
②弧线表示 ,氮原子有 个电子层;
③弧线上的数字表示 ,氮原子最外层有 个电子。
(2)画出下列原子的结构示意图:
①质子数为12的原子: ;
②某原子的最外层电子数是次外层的3倍: ;
③有两个电子层,且已达到相对稳定结构的原子: 。
▌对点练2-2 铟是一种银白色金属,有毒。它的原子结构示意图如图所示,请据图回答下列问题。
(1)X= ,原子核外电子层数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)在10-18号元素的原子中找出与铟化学性质相似的原子,并画出其原子结构示意图 。
题型 原子核外电子的排布
▌例3 (2026·山西忻州·二模)钒电池产业是一种新兴科技产业,钒的原子结构如图所示,其中x的值为
A.11 B.18 C.8 D.4
解题贴士
1.原子核外第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;
2.最外层电子数不超过8个电子(若第一层为最外层时,不超过2个电子)
3.稀有气体原子最外层电子数为8(He为2),是相对稳定结构,不易得失电子。
金属原子最外层电子数一般<4 ,化学反应中较易失去电子。
非金属原子最外层电子数一般≥4 ,化学反应中容易得电子。
4.元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定。
▌对点练3-1 (2026·山西太原·一模)月球土壤中含量最多的金属元素是铁,如图是铁的原子结构示意图,由图可知,铁原子的第二层电子数为
A.26 B.2 C.8 D.14
▌对点练3-2 如图是四种粒子的结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.④表示的粒子属于金属元素
B.①表示的粒子在化学反应中易失电子
C.①②③④表示四种不同元素
D.②④所表示的粒子化学性质相似
基础通关
1.(2025·江苏扬州·三模)原子中带负电的微观粒子是
A.原子核 B.质子 C.电子 D.中子
2.如图是硫原子的原子结构示意图,下列对原子的叙述正确的是
A.硫原子核外第一层有8个电子 B.硫原子核内有16个中子
C.硫原子在化学反应中容易失去电子 D.硫原子最外层电子数为6
3.(教材变式题)构成原子核的粒子中,不可缺少的是
A.电子 B.质子 C.中子 D.原子
4.(2025·广东广州·二模)如图为某原子结构模型示意图,下列说法正确的是
A.决定该原子种类的粒子是b
B.所有原子均由a、b、c三种粒子构成
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
5. 我国科研人员实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测,这一方法助力于地球与环境科学研究。如图为氪原子的结构示意图,有关该原子说法错误的是
A.原子核带正电 B.核外有4个电子层
C.第一层电子数为8 D.该结构为一种相对稳定的结构
6.(24-25九年级上·青海西宁·期中)某原子的核内质子数为18,中子数比电子数多4,则该原子中所含微粒总数为
A.62 B.58 C.40 D.22
7.下列对原子性质和构成的叙述:①原子是化学变化中的最小粒子;②原子在不停地运动;③物质都是由原子构成的;④原子核都是由质子和中子构成的;⑤原子不显电性。其中不正确的是
A.①② B.③④ C.③⑤ D.只有④
8.(24-25八年级下·上海金山·期中)下列关于原子结构的说法中正确的是
A.原子中的中子带有负电荷
B.任何原子都是由质子、中子和电子三种微观粒子构成
C.原子的核电荷数=质子数=中子数=核外电子数
D.原子是由原子核和核外电子构成
9.(2026·广西南宁·一模)下列微观粒子的结构示意图中,表示硫原子的是
A. B. C. D.
10.(25-26八年级上·山东济南·期末)原子结构模型和原子结构示意图是认识原子的重要图示。下列关于下图的说法正确的是
A.①原子核外只有一个电子 B.②化学性质稳定
C.③是氢原子的结构示意图 D.④表示一种阳离子
11.(24-25八年级下·山东德州·阶段检测)下列说法中,完全正确的一项是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.所有原子的原子核内都有质子和中子
C.原子核外的最外层电子数决定原子的化学性质
D.稀有气体的最外层电子数都是8
12.(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)下列有关原子的结构说法正确的是
A.电子离原子核越远,它的能量越高
B.最外层电子数少于4个,一定是金属的原子
C.最外层电子数相同,原子化学性质一定相似
D.相对稳定结构的粒子一定是稀有气体的原子
13.用锶(Sr)等材料制成的原子钟精准度极高,常被用于卫星的精准计时。图1是锶原子的结构示意图。图2是几种粒子的结构示意图。
(1)图1中x= ;
(2)图2中与锶原子化学性质相似的原子是 (填化学符号);
(3)已知原子的核外电子层数越多,原子半径越大,当核外电子层数相等时,核电荷数越多,原子半径越小。B~D中半径最大的原子是 (填字母)。
14.人类对微观世界的探究永无止境。
(1)道尔顿提出的原子学说认为原子是不可再分的实心球体。这个观点现在看来是 (填“正确”或“错误”)的。
(2)卢瑟福用a粒子轰击金箔后产生散射现象(如图1),在分析实验结果的基础上,他提出了原子结构模型(如图2)。卢瑟福这一研究是 (填字母)的过程。
a.建立模型 b.得出结论 c.提出问题 d.验证证据
(3)卢瑟福在a粒子(a粒子带正电荷)散射实验中,推断原子中绝大部分空间是空的,他的依据是 。
(4)卢瑟福的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带 电荷。
15.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)科学家使用碳-14年代检测法印证了三星堆遗址属于商代晚期。如图1是碳在元素周期表中的信息及原子结构示意图。
(1)图1中,X=_______。
(2)图2中与碳的化学性质相似的是_______(填字母,下同)。
(3)图2中具有相对稳定结构的是______。
素养提升
16.(2025·四川宜宾·中考真题)氦-3原子核由2个质子和1个中子构成。用“●”“○”“•”分别表示质子、中子和电子。下列示意图能正确表示氦-3原子结构的是
A. B. C. D.
17.(2026·山西阳泉·三模)我国科学家发明出一种由石墨烯和锗等材料制成的“热发射极”晶体管,开辟了晶体管器件研究的新领域,下图为锗原子的结构示意图,下列有关说法正确的是
A.锗原子带有正电荷 B.锗原子有4个电子层
C.锗原子有32个中子 D.锗原子具有相对稳定结构
18.某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中,有以下四种说法。下列组合中,都正确的是
①原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成 ②带负电的电子在原子核外空间里做绕核运动
③质子数相同的原子,原子种类不一定相同 ④原子核一定是由质子和中子构成的
A.①②③ B.②④ C.①③ D.③④
19.(2025·河南信阳·三模)2025年1月,我国实现了可控核聚变研究的重大突破。已知核聚变用到的“氚”属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
20.(2025·江苏南京·二模)在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
21.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
22.(2026·山西吕梁·一模)EAST是中国自主研制的全超导托卡马克核聚变实验装置,其热核材料氘、氚的原子构成示意图如下。有关说法正确的是
A.氘、氚原子中质子数相同 B.氚原子核内有一个中子
C.氘、氚原子均带有正电 D.氘、氚原子的质量相等
23.(25-26九年级上·广东茂名·期中)人类探索原子结构的过程是漫长而艰辛的。
材料一:1808年,英国科学家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。他提出物质都是由肉眼看不见的原子构成的,原子是不可分割的实心小球,即原子的“实心球模型”。
材料二:1897年,汤姆孙在研究阴极射线时,发现所有原子都含有带负电荷的电子,否定了“原子不可分割”的观点。在此基础上,他提出了一种原子模型,认为正电荷均匀地分布在整个原子内,电子镶嵌其中,即“葡萄干布丁模型”。
材料三:1909年,英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子(带正电)散射实验(如图),卢瑟福推测:除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。1911年,他提出了原子的“核式结构模型”,为现代原子理论打下了基础。
根据上文,回答问题。
(1)物质是由原子构成的观点是由___________首先提出来的,而___________首次提出了原子是可分的观点。
(2)如图是道尔顿当时采用的一些元素符号,根据这些符号,下列水分子的模型最接近的是___________(填编号)。
图例:
A. B. C. D.
(3)根据卢瑟福的粒子散射实验,下列不能获得的结论是___________(填字母)。
A.金原子核带正电 B.金原子核的质量很小
C.金原子核比电子所占空间小得多 D.金原子核外电子带负电
(4)如图所示,其中能代表汤姆孙原子结构模型的是___________(填字母,下同),能代表卢瑟福原子结构模型的是___________。
(5)分析人类探索原子结构的历程,以下观点不正确的是___________(填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、修正的过程
B.模型是一种重要的方法,人类借助模型构建,对原子的认识逐渐接近本质
C.科学结论的得出要依据客观事实,面对前人的观点要敢于质疑
D.跟卢瑟福原子模型比较,汤姆孙原子模型不科学,对科学发展的贡献不大
迁移创新
24.考古时利用碳-14测定一些文物的年代,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。下列关于该新原子核的说法正确的是
选项
新原子核
质子数
中子数
A
碳
7
7
B
氮
7
7
C
氧
8
8
D
氮
7
8
A.A B.B C.C D.D
25.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段检测)原子半径主要受原子核外电子层数和核电荷数影响。一般来说,电子层数越多,原子半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。根据这一规律,下
列说法不正确的是
A.原子半径: r(Cl)>r(F) B.半径: r(Mg)>r(Mg2+)
C.半径: r(Al3+)>r(O2-) D.r(Na)>r(S)
26.(2026·广东广州·一模)可控核聚变被誉为能源领域的“终极梦想”,如图是氘、氚发生核聚变时原子核的变化。
氦原子的结构示意图应表示为
A. B. C. D.
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