3.2原子结构讲义-2026-2027学年九年级化学人教版上册

本初中化学讲义聚焦原子结构核心知识点，从原子构成（原子核与核外电子，质子、中子、电子的电性、质量及数量关系）入手，衔接核外电子分层排布规律与结构示意图识读，再到离子形成与符号书写，结合相对原子质量计算，最后通过原子模型演变史构建微观认知支架。 资料通过“易错易混”辨析（如“原子核都含中子”的误区）和α粒子散射实验推理培养科学思维，分层练习（基础通关、素养提升）融入中考真题强化科学探究与实践，科学史内容渗透科学态度与责任。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生查漏补缺，提升化学观念应用能力。

第三单元 物质构成的奥秘 课题2 原子结构（提升版讲义） 课标要点 1.认识原子是由原子核和核外电子构成的，知道原子核一般由质子和中子构成； 2.掌握"核电荷数＝质子数＝核外电子数"的等量关系及适用条件； 3.能识读原子结构示意图，理解最外层电子数与元素化学性质的密切关系； 4.知道离子的形成过程，会书写常见离子符号，能区分原子与离子； 5.理解相对原子质量的含义，能运用近似公式进行计算； 6.了解原子结构模型的演变历程，体会科学探究的模型方法。 学习重难点 【重点】 ①原子构成中的数量关系； ②原子结构示意图的识读； ③离子符号书写； ④相对原子质量计算。 【难点】 ①从微观角度理解原子不显电性的原因； ②"原子→离子"的电子转移与电荷判断； ③相对原子质量概念中"标准选定"的理解； ④α粒子散射实验的推理过程。 知识点一 原子的构成——微观世界的"太阳系模型" 原子的体积极小：若把一个原子放大到乒乓球那么大，乒乓球就会被放大到地球那么大。然而在这极小的空间内，原子仍有复杂的内部结构。 科学实验证明：原子由居于中心的原子核与核外电子构成。原子核体积更小——如果把原子比作一座体育场，原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁，电子就在原子核外巨大的空间里高速运动。原子核一般由质子和中子构成。 1．构成原子的三种粒子对比 粒子种类 位置 电性 相对质量 在原子中的作用 质子 原子核内 每个质子带1个单位正电荷 约为1 决定元素种类 中子 原子核内 不带电（电中性） 约为1 影响原子质量 电子 核外空间 每个电子带1个单位负电荷 约为质子的1/1836 决定化学性质 2．为什么原子不显电性？ 原子核内质子所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等、电性相反，整个原子对外不显电性。由此可推出核心等量关系： ▶ 重要结论——原子中的"三个相等、两个不一定" 【三个相等】在原子中：核电荷数（原子核所带的正电荷数）＝ 质子数 ＝ 核外电子数。 【两个不一定】①质子数不一定等于中子数（如钠：质子11、中子12）； 　　　　　　 ②不是所有原子核都有中子（氢原子核内只有1个质子，没有中子）。 【推论】不同种类的原子，质子数一定不同（质子数决定原子种类）。 ▶ 易错易混（高频陷阱） ①"原子核都是由质子和中子构成的"——错！氢原子核内只有质子，无中子。 ②"原子中质子数等于中子数"——错！两者无必然相等关系。 ③"原子是实心球体"——错！原子核体积极小，核外有很大空间。 ④"原子中质子数一定等于核外电子数"——在原子中成立；变为离子后此等式不再成立。 ⑤"原子的质量主要集中在电子上"——错！电子质量极小可忽略，质量主要集中在原子核上。 随学随练 1．【2025江苏无锡中考改编】下列关于原子的叙述正确的是（　　） A．原子是实心球体，不可再分　　B．原子在化学变化中可以再分 C．原子由原子核和核外电子构成　D．原子核内一定有质子和中子 2．【2026湖南岳阳期中】已知一种锂原子核内含有3个质子和4个中子，则该锂原子的核外电子数为（　　） A．1　　B．3　　C．4　　D．7 3． 判断："任何原子都含有质子、中子和电子。"这句话是否正确？请举例说明。 知识点二 核外电子排布——原子的"分层公寓" 在含有多个电子的原子中，电子的能量并不相同：离核近的电子能量较低，离核越远，电子能量越高。电子就像住在不同楼层的住户一样，分层排布在原子核外的不同"楼层"上。 1．核外电子分层排布的基本规律 ▶ 排布规律（必背） ①电子层从内到外依次为第一层、第二层……第七层，离核最远的叫最外层； 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（只有1个电子层时，不超过2个）； ④电子总是先排满能量低的内层，再排能量高的外层（先排第一层，再排第二层……）。 2．原子结构示意图的读法 以钠原子为例：圆圈表示原子核，圈内"+11"表示核内有11个质子、带11个单位正电荷；弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数。钠原子有3个电子层，电子数分别为2、8、1，最外层1个电子。 3．最外层电子数与化学性质的关系（核心规律） 原子类别 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 稀有气体原子（He、Ne、Ar等） 8个（He为2个） 既不得也不失 相对稳定 金属原子（Na、Mg、Al等） 一般少于4个 易失去电子 不稳定 非金属原子（O、Cl、S等） 一般≥4个 易得到电子 不稳定 ▶ 特别提醒——氦原子的"特殊稳定" 氦原子（He）只有1个电子层，该层上排了2个电子，已经达到相对稳定结构。 不能机械地认为"最外层2个电子就不稳定"——要看它是否只有1层。 化学性质相似的判断依据：最外层电子数相同，且电子层结构类型相同（同为单层或同为多层）。 随学随练 1．【2026安徽安庆期中】某原子的结构示意图中，圈内数字为12，核外有3个电子层，各层电子数依次为2、8、2。请回答： （1）该原子的核电荷数为______，元素名称为______； （2）该原子在化学反应中易______（填"得到"或"失去"）______个电子，达到稳定结构。 2．【2026山东泰安期中】下列原子结构示意图中，化学性质最稳定的是（　　） A． 　B． C． D． 3．【抖音·结构示意图易错】氦原子最外层有2个电子，镁原子最外层也有2个电子，它们的化学性质是否相似？为什么？ 知识点三 离子——原子得失电子后的"变身" 钠原子最外层只有1个电子，氯原子最外层有7个电子。当钠与氯气反应时，钠原子把最外层的1个电子"交给"氯原子：钠失去1个电子后带正电，氯得到1个电子后带负电。这种带电荷的原子就叫作离子。 1．离子的分类与离子符号书写 类别 形成过程 带电情况 举例 符号书写规则 阳离子 原子失去电子 带正电 Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺ 数字在前、正负号在后；带1个电荷时"1"省略 阴离子 原子得到电子 带负电 Cl⁻、O²⁻、S²⁻ 同上，如氧离子写作O²⁻ 2．原子与离子的"变身"对比 粒子 电子数变化 质子数与电子数关系 带电情况 符号 钠原子 Na 11个电子 质子数＝电子数 不带电 Na 钠离子 Na⁺ 失去1个电子（剩10个） 质子数＞电子数 带1个单位正电 Na⁺ 氯原子 Cl 17个电子 质子数＝电子数 不带电 Cl 氯离子 Cl⁻ 得到1个电子（共18个） 质子数＜电子数 带1个单位负电 Cl⁻ ▶ 原子与离子的核心区别（必背） ①原子不显电性：质子数 ＝ 核外电子数；阳离子带正电：质子数 ＞ 核外电子数；阴离子带负电：质子数 ＜ 核外电子数。 ②原子变为离子时，质子数不变（元素种类不变），只是核外电子数改变，因此化学性质也随之改变。 ③金属原子失去最外层电子后，电子层数减少1层；非金属原子得到电子后，电子层数不变。 ④离子也是构成物质的一种粒子。如氯化钠由Na⁺和Cl⁻构成，不存在氯化钠分子。 ⑤判断电荷数的快捷公式：离子所带电荷数 ＝ 质子数 － 核外电子数（结果为正即阳离子，为负即阴离子）。 随学随练 1．【2026湖北鄂州期中】下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是（　　） A． 　　B． C．　　 D． 2．【2026江苏苏州期中】某粒子核内有12个质子，核外有10个电子。该粒子的符号为______，它属于______（填"阳"或"阴"）离子，该粒子的名称是______。 3．【易错题】判断："带电荷的粒子一定是离子。"这句话是否正确？请举例说明。 知识点四 相对原子质量——给微观原子"称重"的智慧 一个氢原子的实际质量约为1.67×10⁻²⁷ kg，一个氧原子约为2.66×10⁻²⁶ kg——数值太小，书写和使用极不方便。于是国际上规定采用"相对质量"来表示原子质量。 1．相对原子质量的定义 以一种碳原子（碳-12，核内有6个质子和6个中子）质量的1/12为标准，其他原子的实际质量与它相比较所得的比，就是该原子的相对原子质量（符号Ar）。 2．两个计算公式 公式 表达式 说明 定义式 Ar ＝ 某原子实际质量 ÷（碳-12原子质量×1/12） 相对原子质量是一个比值 近似式 Ar ≈ 质子数 ＋ 中子数 电子质量可忽略，原子质量主要集中在原子核上 ▶ 易错易混（相对原子质量六大误区） ①相对原子质量的单位是"1"（通常省略不写），绝对不是"g"或"kg"！ ②相对原子质量不是原子的实际质量，而是一个比值；实际质量越大，相对原子质量也越大。 ③近似公式 Ar≈质子数+中子数 只用于粗算，精确值需查表，不一定恰好是整数。 ④电子质量约为质子质量的1/1836，因此原子得失电子后相对原子质量几乎不变。 ⑤张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等元素的相对原子质量，被确认为国际标准（我国科学家贡献）。 随学随练 1．【2025山东东营中考】已知一个碳-12原子的质量为1.993×10⁻²⁶ kg，某原子的实际质量为2.657×10⁻²⁶ kg，则该原子的相对原子质量约为（结果保留整数）______。 2．【2026安徽合肥期中】已知铁原子的质子数为26，中子数为30，则铁原子的相对原子质量约为（　　） A．26　　B．30　　C．56　　D．4 3．【2026山东滨州期中】下列关于相对原子质量的说法正确的是（　　） A．相对原子质量就是原子的实际质量 B．相对原子质量单位是克 C．两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比 D．碳原子的相对原子质量为12 g 知识点五 原子模型的演变——科学探索的"脚印" 人类对原子结构的认识不是一蹴而就的，而是经历了一个不断修正、逐步深入的过程。每一次模型的更替，都建立在新的实验证据之上。 科学家 年代 实验/贡献 模型名称 模型要点 道尔顿 1808年 系统提出原子论 实心球模型 原子是不可再分的实心小球 汤姆孙 19世纪末 发现电子 葡萄干布丁模型 正电荷均匀分布，电子像葡萄干镶嵌其中 卢瑟福 1911年 α粒子散射实验 核式结构模型 原子核带正电、体积极小、几乎集中全部质量；电子在核外空间运动 【α粒子散射实验的推理】卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔，发现： ①绝大多数α粒子直接穿过——说明原子内部有很大空间； ②少数α粒子方向偏转——说明原子中心存在带正电的粒子（同种电荷相斥）； ③极少数α粒子被弹回——说明原子核质量大、体积小。 ▶ 方法感悟——模型法的意义 模型是对原型的简化和抽象，能帮助我们描述、解释和预测微观现象。 模型不是一成不变的：随着新的实验证据出现，模型会不断修正。 学习原子结构时，要把"结构示意图"当作符号模型来理解，而不是原子的真实照片。 随学随练 1．【2026四川南充期中】卢瑟福的α粒子散射实验说明了（　　） A．原子核不带电　　B．原子核体积很小但质量较大 C．原子是实心球体　D．电子在原子核外静止不动 2．【科学史题】下列关于原子结构模型的排序，正确的是（　　） A．道尔顿模型→汤姆孙模型→卢瑟福模型 B．汤姆孙模型→道尔顿模型→卢瑟福模型 C．卢瑟福模型→道尔顿模型→汤姆孙模型 D．道尔顿模型→卢瑟福模型→汤姆孙模型 活学活用——判断下列说法是否正确（正确打√，错误打×） (1) 原子核都是由质子和中子构成的。（　　） (2) 在原子中，核电荷数＝质子数＝中子数。（　　） (3) 原子的化学性质主要由最外层电子数决定。（　　） (4) 原子失去电子后变成带正电荷的阳离子。（　　） (5) 相对原子质量的单位是"g"。（　　） (6) 氯化钠是由氯化钠分子构成的。（　　） (7) 稀有气体原子的最外层都达到了相对稳定结构。（　　） (8) 原子变成离子后，质子数发生了改变。（　　） 题型一 元素周期表方格信息辨析 ▌例1 【2024广东中考】钷（Pm）是一种稀土元素，在元素周期表中单元格信息如图。下列说法错误的是（　　） A．钷的原子序数为61　　 B．钷的元素符号为Pm C．钷原子的核外电子数为61　 D．钷的相对原子质量为145 g ▌对点练1-1 【2026山西朔州月考】铟（In）在元素周期表中信息如图。下列说法正确的是（　　） A．铟原子的中子数为49　 B．铟原子的核外电子数为49 C．铟的相对原子质量为114.8 g　 D．铟属于非金属元素 题型二 化学用语（离子符号与化学式）正误判断 ▌例2 【2025广东中考】下列化学用语表述正确的是（　　） A．氖气：Ne　 B．氧化钠：NaO 　C．1个水分子：HO　 D．2个氮原子：N₂ ▌对点练2-1 【2026湖北荆州期中】化学用语是学习化学的重要工具。下列用语书写正确的是（　　） A．镁离子：Mg⁺²　 B．2个氧原子：O₂　 C．2个氯离子：2Cl⁻　 D．碳酸钠：NaCO₃ 题型三 粒子结构示意图综合判断 ▌例3 【2026山东泰安中考改编】下列关于四种粒子的说法正确的是（　　） A．①③表示的元素化学性质相似　 B．②④表示的元素位于第二周期 C．②表示的粒子带两个单位正电荷　 D．③④属于同种元素的粒子 ▌对点练3-1 【2026云南昭通期中】X、Y、Z、W四种元素的质子数分别为6、8、12、17。下列说法错误的是（　　） A．X与Y化学性质不相似　　B．Y与W的最外层电子数不同 C．Z原子在化学反应中易失电子　D．W原子得到1个电子后形成阳离子 题型四 相对原子质量的计算 ▌例4 【2026安徽合肥长丰期中】已知一个碳-12原子的质量为1.993×10⁻²⁶ kg，一种铁原子的质量为9.288×10⁻²⁶ kg。请计算： （1）该铁原子的相对原子质量（写出计算过程，结果保留整数）； （2）若铁原子核内中子数为30，则其质子数为多少？ 题型五 原子结构与微观解释综合 ▌例5 【2026山东德州期中】从宏观与微观相结合的视角认识物质世界是化学学科的特点。下列对宏观事实的微观解释错误的是（　　） A．水通电生成氢气和氧气——化学变化中分子可以再分 B．1滴水中约含1.67×10²¹个水分子——分子很小 C．水和酒精混合后体积小于100 mL——分子之间有间隔 D．变瘪的乒乓球放入热水中鼓起——分子受热体积变大 基础通关 1．下列粒子中，带正电荷的是（　　） 　A．电子　　B．中子　　C．质子　　D．原子 2．已知某氧原子的核电荷数为8，则该原子核外电子数为（　　） 　A．8　　B．16　　C．16 g　　D．8 g 3．下列关于原子的说法正确的是（　　） 　A．原子都是由质子、中子和电子构成的 　B．原子的质量主要集中在原子核上 　C．原子中不存在带电粒子，所以原子不显电性 　D．原子的体积一定比分子小 4．某原子结构示意右图。下列说法错误的是（　　） 　A．该原子质子数为13　 B．该原子有3个电子层 　C．该原子最外层电子数为3，易失去电子　 D．该原子属于非金属原子 5．写出下列化学符号：2个镁离子______；氧原子______；氯离子______；3个水分子______。 6．已知碳-12原子质量的1/12约为1.66×10⁻²⁷ kg，某原子的实际质量为3.82×10⁻²⁶ kg，则该原子的相对原子质量约为______（结果取整数）。 7．某粒子结构示意图该粒子是______（填"原子""阳离子"或"阴离子"），符号为______。 8．氢元素有H-1（1个质子、0个中子）和H-3（1个质子、2个中子）两种原子。它们的质子数______（填"相同"或"不同"，下同），中子数______，相对原子质量______。 素养提升 1．【推断题】A、B、C、D四种粒子的质子数和电子数如下表： 粒子 质子数 核外电子数 粒子 质子数 核外电子数 A 8 8 C 11 10 B 12 10 D 17 18 （1）属于原子的是______（填字母），判断依据是______； （2）属于阳离子的是______，属于阴离子的是______； （3）B粒子的符号为______，D粒子的符号为______； （4）B与D形成化合物的化学式为______。 2．【阅读理解题】阅读材料并回答问题： 　　1911年，卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。他用一束带正电、质量比电子大得多的高速α粒子轰击极薄的金箔。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子偏转角度超过了90°，甚至几乎被弹了回来。 （1）绝大多数α粒子直接穿过金箔，说明______； （2）少数α粒子发生偏转，说明金原子中心存在带______电的粒子； （3）极少数α粒子被弹回，说明该粒子（原子核）______； （4）由此卢瑟福提出了原子的______模型。 3．【综合计算与推断】某元素R的原子核内有12个质子。请回答： （1）R原子的核电荷数为______，核外电子数为______； （2）若R原子核内中子数为12，则其相对原子质量约为______； （3）R原子最外层有2个电子，在化学反应中易______（填"得到"或"失去"）电子，形成______（填"阳"或"阴"）离子，离子符号为______； （4）R元素与氯元素形成化合物的化学式为______。 4．【跨学科·科学史】中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等多种元素的相对原子质量，被国际原子量委员会采用为国际新标准。已知铟元素的原子序数为49，相对原子质量约为115。请回答： （1）铟原子的质子数为______，核外电子数为______，中子数约为______； （2）相对原子质量是一个比值，单位为______； （3）张青莲教授的事迹对你有什么启示？（写一条即可） 参考答案（教师用） 【随学随练·知识点一】 1．C（A错：原子不是实心球体；B错：原子在化学变化中不可再分；D错：氢原子核内无中子） 2．B（核外电子数＝质子数＝3） 3．不正确。如氢原子的原子核内只有1个质子，没有中子。 【随学随练·知识点二】 1．（1）12；镁　（2）失去；2 2．B（Ne原子最外层8电子，已达稳定结构；A虽也是稳定结构但题目要求"最稳定"对比，Ne多层稳定更典型） 3．不相似。氦原子只有1个电子层（2个电子即稳定结构），镁原子有3个电子层（最外层2个电子，易失去），化学性质差异很大。 【随学随练·知识点三】 1．B（质子数12＞电子数10，为Mg²⁺阳离子） 2．Mg²⁺；阳；镁离子 3．不正确。电子也带负电、质子也带正电，但它们不是离子。带电荷的原子（或原子团）才是离子。 【随学随练·知识点四】 1．16（2.657×10⁻²⁶ ÷ 1.66×10⁻²⁷ ≈ 16） 2．C（26＋30＝56） 3．C（A错：相对原子质量是比值不是实际质量；B错：单位为"1"；D错：碳原子相对原子质量为12，单位不是g） 【随学随练·知识点五】 1．B（α粒子散射实验说明原子核体积极小、质量大、带正电） 2．A 【活学活用】 (1)×（氢核无中子） (2)×（应等于核外电子数，不一定等于中子数） (3)√ (4)√ (5)×（单位为"1"） (6)×（由Na⁺和Cl⁻构成） (7)√ (8)×（质子数不变） 【题型一】例1：D（相对原子质量单位为"1"，不是g）；对点练1-1：B 【题型二】例2：A；对点练2-1：C 【题型三】例3：D（③④质子数均为12，属同种元素镁元素）；对点练3-1：D（W为氯，得1个电子后形成阴离子Cl⁻） 【题型四】例4：（1）Ar＝9.288×10⁻²⁶ ÷（1.993×10⁻²⁶÷12）≈56；（2）56－30＝26 【题型五】例5：D（分子间隔变大，分子本身体积不变） 【基础通关】 1．C　2．A　3．B　4．D（铝是金属原子） 5．2Mg²⁺；O；Cl⁻；3H₂O 6．23（3.82×10⁻²⁶ ÷ 1.66×10⁻²⁷ ≈ 23） 7．阳离子；Na⁺ 8．相同；不同；不同 【素养提升】 1．（1）A；质子数＝核外电子数　（2）B、C；D　（3）Mg²⁺；Cl⁻　（4）MgCl₂ 2．（1）原子内部有很大空间　（2）正　（3）质量大、体积极小且带正电　（4）核式结构 3．（1）12；12　（2）24　（3）失去；阳；Mg²⁺　（4）MgCl₂ 4．（1）49；49；66（115－49）　（2）"1"（通常省略）　（3）科学研究需要坚持不懈/我国科学家为国争光等（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $