3.2 原子结构（知识清单）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学知识清单系统梳理了物质构成的奥秘中原子结构的知识体系。从原子发现史引入，明确原子由原子核和核外电子构成，进而学习核外电子分层排布规律，理解离子的形成过程，最后掌握相对原子质量的概念及计算。 知识链路按照“原子结构-核外电子排布-离子形成-相对原子质量”的逻辑递进，通过实验现象分析（如卢瑟福α粒子轰击实验）、表格对比（原子构成、粒子分类）和易错点警示，帮助学生构建微观粒子认知框架。体现科学思维中的证据推理和模型建构，强化化学观念中物质结构决定性质的核心思想，便于学生理解记忆和应用。

第三单元 物质构成的奥秘 课题2原子结构 一、原子结构 （一）原子发现史（拓展） 1、道尔顿：原子 ，是最小的实心球体。 2、汤姆森：英国科学家汤姆森发现了 ，认为原子在一定的条件下是可分的。并设计了一个原子模型，认为原子像葡萄干布丁，其中葡萄干是带 的电子，布丁是带正电的物质。 3、卢瑟福：α粒子轰击金箔实验 （1）现象： ① 大部分α粒子穿过金箔， 方向； ②部分α粒子 原来前进的方向； ③甚至有极少数α粒子被反 。 (2)现象分析： ①大多数α粒子能顺利穿过金箔，说明原子内部有 。 ②带正电的α粒子与带正电的原子核产生 ，方向偏转。 ③极少数α粒子被反弹过来说原子核的 比α粒子大很多。 （3）结论：原子是由 和 构成。 （二）原子结构 原子核（带 ） （带正电） 1、原子（ ） 中子（ ） 核外电子（带 ） 2、核电荷数：原子核所带 。 3、原子质量几乎全部集中在 上，但原子核体积很小，原子的体积由核外电子决定。 4、由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量 ，电性相 ，因此整个原子 。 5、在原子中，质子数= = （三）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 二、原子核外电子的排布 1.核外电子排布 （1）电子层 原子核很小，核外有很大的空间，电子就在这个空间里不停地运动着，这种运动不像卫星一样有自己的运动轨道，但却经常出现在一定区域。科学家形象地将这些区域称为电子层。 （2）核外电子的分层排布 在多电子的原子中，核外电子的能量不同，能量高的离核 ，能量低的离核 。通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的 。 （3）核外电子排布的规律 ①核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层上，只有当能量较低、离核较近的电子层被排满后，才能排布在能量较高、离核较远的电子层上，即排满第一层后再排第二层，依此类推。 电子层数 1→7 电子能量 低→高 离核远近 近→远 ②每一个电子层上所能容纳的电子数不同：第一层最多容纳 个电子；第二层最多容纳 个电子；最外层电子数一般不超过 个(如果只有一层，电子数不超过 个)。 2.原子结构示意图 3.原子结构与化学性质的关系 原子分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 金属原子 一般<4个 易 电子 不稳定 非金属原子 一般≥4个(H、B除外) 易 电子 不稳定 稀有气体原子 个(氦为2个) 不易得失电子 比较稳定 结论 原子的化学性质取决于 。 相对稳定结构 三、离子 1.定义：带电的 或 。 2.分类：阳离子：（质子数 核外电子数）带 的离子。 阴离子：（质子数 核外电子数）带 的离子。 3.书写：在元素符号或原子团的 先写数字再写 ， 数值为 时省略不写。如：阳 离子：Na+、Mg2+、Al3+等；阴离子： Cl-、SO等。 4.含义：镁离子（Mg2+）中数字“2”的意义表示 。 5、原子、离子、分子的关系。 质子 中子 原子核 核外电子 原子 物质 原子 分子 6、离子形成物质的过程 氯化钠的形成过程：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上，这样两者都形成相对稳定的结构。具体过程如下： 由此可知氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。离子也是构成物质的粒子。阴、阳离子通过静电作用可直接构成物质。 7、分子、原子、离子均可构成物质 由分子构成的物质 由同种非金属原子构成的多原子分子构成的单质(如氮气、氧气等)和由不同种非金属原子构成的多原子分子构成的化合物(如二氧化碳、水等) 对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。 由原子构成的物质 气体、 和某些 非金属(如碳、硫等)的单质。 对于由原子构成的物质，原子是保持其化学性质的最小粒子。 由离子构成的物质 阳离子与阴离子通过静电作用构成的物质(如 等)。 对于由离子构成的物质，阴、阳离子是保持其化学性质的最小粒子。 四、相对原子质量 1、定义：一个原子质量与一个 的质量的 的比值就是相对原子质量。 2、近似算法公式：相对原子质量= 数+ 数。 3、理解 （1）相对原子质量不是个质量是个 ； （2）有单位，是“ ”常省略不写； （3）相对原子质量之比等于原子实际质量之比； （4）引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算 。 特别提醒： （1）原子种类不同，质子数(核电荷数) 。 （2）原子的质子数 其核外电子数。 （3）质子数不一定等于 。 （4）并不是所有的原子中都含有 (如上表中的氢原子)。 特别提醒： 原子的化学性质主要取决于 。原子的结构是相对稳定结构的，该原子的化学性质相对稳定；原子的结构不是相对稳定结构的，趋于达到相对稳定结构。最外层电子数 的原子具有相似的化学性质(氦等除外)。 特别提醒： 原子团是由两种或两种以上的原子按照一定的个数比组成的原子集团。一些带电的原子团在很多反应中常作为一个整体参加反应，这样的原子团又叫做根。常见带电的原子团有铵根离子(NH4+)、氢氧根离子(OH-)、硝酸根离子(NO3-)、硫酸根离子(SO42-)和碳酸根离子(CO32-)等。 特别提醒： 中国科学院院士 教授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。 一、原子结构 1. 原子不带电，但原子核带正电、电子带负电，不可说"原子不带电"等同于"原子内无电荷"。 2. 原子质量几乎集中在原子核上，但原子体积由核外电子运动范围决定（核体积极小）。 3. 质子数=核外电子数，仅适用于原子，不适用于离子（离子中二者不相等）。 4. 不是所有原子都含中子（氢原子无中子），故"原子核由质子和中子构成"对氢原子例外。 5. 原子种类由质子数（核电荷数）决定，不是由中子数或电子数决定。 6. 卢瑟福实验中，"大部分α粒子穿过"说明原子内部有很大空间，不能说明原子核很小（虽原子核确实小，但该现象直接证明的是空间大）。 二、核外电子排布 1. 核外电子没有固定"轨道"，只有常出现的"区域"（电子层），不能类比行星轨道。 2. 最外层电子数不超过8个（只有一层时不超过2个）——这是排布结果规律，不是排布前提。 3. 金属原子最外层一般＜4，但不一定都易失电子（如汞较稳定）；规律是一般趋势，非绝对。 4. 氦最外层2个电子也是相对稳定结构，不能说"所有稳定结构最外层都是8个电子"。 三、离子 1. 离子是带电的原子或原子团，不能说成"带电的分子"或"带电的粒子"（太宽泛）。 2. 离子符号书写：数字在前、正负号在后（如Mg²⁺），数值为1时省略数字但不省略符号。 3. Mg²⁺中"2"表示一个镁离子带2个单位正电荷，不能漏写"一个"或"单位"。 4. 原子得失电子形成离子时，质子数不变，改变的是电子数，故元素种类不变。 5. NaCl由Na⁺和Cl⁻构成，不能说由"氯化钠分子"构成（它是离子构成的物质）。 6. 由离子构成的物质，保持化学性质的最小粒子是阴、阳离子，不是单个离子（单个离子不能单独体现物质化学性质）。 四、相对原子质量 1. 相对原子质量是比值，不是实际质量，但有单位（"1"），常省略不写，不能说"无单位"。 2. 相对原子质量≈质子数+中子数，这是近似值（因电子质量忽略不计），非精确值。 3. 相对原子质量之比等于原子实际质量之比，但不等于实际质量的差值之比。 4. 碳12原子的1/12是标准，不是碳原子的实际质量的1/12（必须是碳12这种特定原子）。 五、综合易错点 1. 分子、原子、离子都可构成物质，不能说"物质只能由分子构成"或"原子只能构成分子"。 2. 由同种原子构成的物质不一定是纯净物（如O₂和O₃混合），也不能说一定是单质。 3. 化学性质由构成该物质的微粒决定——分子构成的物质由分子保持，原子构成的由原子保持，离子构成的由离子保持，不能一概而论。 4. 原子是"化学变化中的最小粒子"，但在核变化（如核裂变）中原子可分，该结论仅适用于化学变化范畴。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 物质构成的奥秘 课题2原子结构 一、原子结构 （一）原子发现史（拓展） 1、道尔顿：原子不可再分，是最小的实心球体。 2、汤姆森：英国科学家汤姆森发现了电子，认为原子在一定的条件下是可分的。并设计了一个原子模型，认为原子像葡萄干布丁，其中葡萄干是带负电的电子，布丁是带正电的物质。 3、卢瑟福：α粒子轰击金箔实验 （1）现象： ① 大部分α粒子穿过金箔，不改变原来方向； ②部分α粒子改变了原来前进的方向； ③甚至有极少数α粒子被反弹回来。 (2)现象分析： ①大多数α粒子能顺利穿过金箔，说明原子内部有很大的空间。 ②带正电的α粒子与带正电的原子核产生斥力，方向偏转。 ③极少数α粒子被反弹过来说原子核的质量比α粒子大很多。 （3）结论：原子是由原子核和核外电子构成。 （二）原子结构 原子核（带正电） 质子（带正电） 1、原子（不显电性） 中子（不带电） 核外电子（带负电） 2、核电荷数：原子核所带电荷数。 3、原子质量几乎全部集中在原子核上，但原子核体积很小，原子的体积由核外电子决定。 4、由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此整个原子不显电性。 5、在原子中，质子数=核外电子数=核电荷数 （三）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 二、原子核外电子的排布 1.核外电子排布 （1）电子层 原子核很小，核外有很大的空间，电子就在这个空间里不停地运动着，这种运动不像卫星一样有自己的运动轨道，但却经常出现在一定区域。科学家形象地将这些区域称为电子层。 （2）核外电子的分层排布 在多电子的原子中，核外电子的能量不同，能量高的离核远，能量低的离核近。通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。 （3）核外电子排布的规律 ①核外电子在分层排布时，总是优先排布在能量较低、离核较近的电子层上，只有当能量较低、离核较近的电子层被排满后，才能排布在能量较高、离核较远的电子层上，即排满第一层后再排第二层，依此类推。 电子层数 1→7 电子能量 低→高 离核远近 近→远 ②每一个电子层上所能容纳的电子数不同：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(如果只有一层，电子数不超过2个)。 2.原子结构示意图 3.原子结构与化学性质的关系 原子分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 金属原子 一般<4个 易失去电子 不稳定 非金属原子 一般≥4个(H、B除外) 易得到电子 不稳定 稀有气体原子 8个(氦为2个) 不易得失电子 比较稳定 结论 原子的化学性质取决于最外层电子数。 相对稳定结构 三、离子 1.定义：带电的原子或原子团。 2.分类：阳离子：（质子数大于核外电子数）带正电的离子。 阴离子：（质子数小于核外电子数）带负电的离子。 3.书写：在元素符号或原子团的右上角先写数字再写正负号， 数值为1时省略不写。如：阳 离子：Na+、Mg2+、Al3+等；阴离子： Cl-、SO等。 4.含义：镁离子（Mg2+）中数字“2”的意义表示 一个镁离子带两个单位的正电荷 。 5、原子、离子、分子的关系。 质子 中子 原子核 核外电子 原子 物质 原子 分子 6、离子形成物质的过程 氯化钠的形成过程：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上，这样两者都形成相对稳定的结构。具体过程如下： 由此可知氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。离子也是构成物质的粒子。阴、阳离子通过静电作用可直接构成物质。 7、分子、原子、离子均可构成物质 由分子构成的物质 由同种非金属原子构成的多原子分子构成的单质(如氮气、氧气等)和由不同种非金属原子构成的多原子分子构成的化合物(如二氧化碳、水等) 对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。 由原子构成的物质 稀有气体、金属和某些固态非金属(如碳、硫等)的单质。 对于由原子构成的物质，原子是保持其化学性质的最小粒子。 由离子构成的物质 阳离子与阴离子通过静电作用构成的物质(如氯化钠等)。 对于由离子构成的物质，阴、阳离子是保持其化学性质的最小粒子。 四、相对原子质量 1、定义：一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比值就是相对原子质量。 2、近似算法公式：相对原子质量=质子数+中子数。 3、理解 （1）相对原子质量不是个质量是个比值； （2）有单位，是“1”常省略不写； （3）相对原子质量之比等于原子实际质量之比； （4）引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算方便。 特别提醒： （1）原子种类不同，质子数(核电荷数)不同。 （2）原子的质子数等于其核外电子数。 （3）质子数不一定等于中子数。 （4）并不是所有的原子中都含有中子(如上表中的氢原子)。 特别提醒： 原子的化学性质主要取决于原子最外层电子的数目。原子的结构是相对稳定结构的，该原子的化学性质相对稳定；原子的结构不是相对稳定结构的，趋于达到相对稳定结构。最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质(氦等除外)。 特别提醒： 原子团是由两种或两种以上的原子按照一定的个数比组成的原子集团。一些带电的原子团在很多反应中常作为一个整体参加反应，这样的原子团又叫做根。常见带电的原子团有铵根离子(NH4+)、氢氧根离子(OH-)、硝酸根离子(NO3-)、硫酸根离子(SO42-)和碳酸根离子(CO32-)等。 特别提醒： 中国科学院院士张青莲教授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。 一、原子结构 1. 原子不带电，但原子核带正电、电子带负电，不可说"原子不带电"等同于"原子内无电荷"。 2. 原子质量几乎集中在原子核上，但原子体积由核外电子运动范围决定（核体积极小）。 3. 质子数=核外电子数，仅适用于原子，不适用于离子（离子中二者不相等）。 4. 不是所有原子都含中子（氢原子无中子），故"原子核由质子和中子构成"对氢原子例外。 5. 原子种类由质子数（核电荷数）决定，不是由中子数或电子数决定。 6. 卢瑟福实验中，"大部分α粒子穿过"说明原子内部有很大空间，不能说明原子核很小（虽原子核确实小，但该现象直接证明的是空间大）。 二、核外电子排布 1. 核外电子没有固定"轨道"，只有常出现的"区域"（电子层），不能类比行星轨道。 2. 最外层电子数不超过8个（只有一层时不超过2个）——这是排布结果规律，不是排布前提。 3. 金属原子最外层一般＜4，但不一定都易失电子（如汞较稳定）；规律是一般趋势，非绝对。 4. 氦最外层2个电子也是相对稳定结构，不能说"所有稳定结构最外层都是8个电子"。 三、离子 1. 离子是带电的原子或原子团，不能说成"带电的分子"或"带电的粒子"（太宽泛）。 2. 离子符号书写：数字在前、正负号在后（如Mg²⁺），数值为1时省略数字但不省略符号。 3. Mg²⁺中"2"表示一个镁离子带2个单位正电荷，不能漏写"一个"或"单位"。 4. 原子得失电子形成离子时，质子数不变，改变的是电子数，故元素种类不变。 5. NaCl由Na⁺和Cl⁻构成，不能说由"氯化钠分子"构成（它是离子构成的物质）。 6. 由离子构成的物质，保持化学性质的最小粒子是阴、阳离子，不是单个离子（单个离子不能单独体现物质化学性质）。 四、相对原子质量 1. 相对原子质量是比值，不是实际质量，但有单位（"1"），常省略不写，不能说"无单位"。 2. 相对原子质量≈质子数+中子数，这是近似值（因电子质量忽略不计），非精确值。 3. 相对原子质量之比等于原子实际质量之比，但不等于实际质量的差值之比。 4. 碳12原子的1/12是标准，不是碳原子的实际质量的1/12（必须是碳12这种特定原子）。 五、综合易错点 1. 分子、原子、离子都可构成物质，不能说"物质只能由分子构成"或"原子只能构成分子"。 2. 由同种原子构成的物质不一定是纯净物（如O₂和O₃混合），也不能说一定是单质。 3. 化学性质由构成该物质的微粒决定——分子构成的物质由分子保持，原子构成的由原子保持，离子构成的由离子保持，不能一概而论。 4. 原子是"化学变化中的最小粒子"，但在核变化（如核裂变）中原子可分，该结论仅适用于化学变化范畴。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $