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课题2 原子结构
第1课时 原子的构成与相对原子质量
课题2 原子结构
第1课时 原子的构成与相对原子质量
教学目标 1.认识原子的结构，了解原子是由原子核和核外电子构成的；2.能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电子数。3.认识相对原子质量的含义及应用。
重点和难点 重点：原子的构成。难点：相对原子质量的计算。
◆知识点一 原子的构成
1.原子的构成
原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中，原子 ，但原子不是不可分割的实心球体。1897年，英国物理学家汤姆孙发现电子后，人们逐渐认识到原子是可以再分的。如图所示是原子的构成示意图：
①原子中， 居于原子中心，体积很 ，但几乎集中了原子的 。②跟质子、中子相比，核外电子的质量很 ，可以忽略不计，但电子在核外相对较大的 里作高速运动。③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 。
2.构成原子的各粒子间的关系
3.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
由上表可以看出：
（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)。
原子模型的演变原子模型的演变模型图史实道尔顿原子模型我国古代哲学家提出了“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”汤姆孙原子模型19世纪末，英国物理学家汤姆孙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。被称做“枣糕模型”或“葡萄干布丁模型”卢瑟福原子模型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”:原子中带正电荷部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在原子核外运动。
即学即练
1．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．
2．硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒原子的质子数为 34，相对原子质量为 79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．中子数为 45 B．质子数为 34
C．核电荷数为 79 D．核外电子数为 34
3．科学家运用了构建模型的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是
A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验证明了原子中带正电荷部分的体积很小
D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
◆知识点二 相对原子质量
1.构成原子的粒子的质量
粒子种类 质子 中子 电子
质量 1.6726×10-27kg 1.6749×10-27kg 质子质量的
由于原子质量的数值太小，书写和使用都不方便，所以国际上一致同意采用相对质量。
2.相对原子质量
定义 以一种碳原子(碳-12)质量的为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。
计算公式
单位 相对原子质量是一个比值，它的国际单位制(SI)单位为“ ”,一般不读出也不写出。
近似计算 构成原子的质子、中子的相对质量都约等于1,与质子、中子相比，电子的质量很小，约为质子质量的 ,可以忽略不计，所以整个原子的质量主要集中在原子核上。相对原子质量的近似值计算公式：相对原子质量≈ + 。
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。
即学即练
1．计算
（1）实验室需要称取食盐，小慧同学在称取食盐时将砝码和食盐的位置颠倒了，则小慧同学实际称得食盐的质量是 g。
（2）已知一个原子的质量为m克，铁的相对原子质量为n。计算：一个铁原子的实际质量 。
（3）已知：镁的相对原子质量，铜的相对原子质量。则镁、铜两种原子的实际质量之比= (填最简整数比)。
（4）某原子的相对原子质量为31，其原子核内中子数比质子数多一个，则该原子核内质子数= 。
（5）已知相对原子质量：。比较相同质量的钠、镁、铝三种金属，所含原子个数最多的是 。(填符号)
考点一 原子的构成
【例1】核污水对海洋生态环境构成危害，其原因之一在于核污水中含有氚。氚是一种氢的放射性同位素，其原子核内包含1个质子和2个中子。下列示意图表示氚原子结构的是（“”表示质子，“”表示中子，“”表示电子）
A． B． C． D．
【变式1-1】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
【变式1-2】在“分子、原子、质子、中子、核外电子、原子核”这些微粒中：
（1）显电中性的微粒有 。
（2）带正电的微粒有 。
（3）带负电的微粒有 。
（4）化学变化中，一定发生变化的微粒有 。
（5）在同一原子里数目相等的是 。
考点二 原子中各粒子间的关系
【例2】C-12是指原子核内有6个质子、6个中子的碳原子，则C-14所指的碳原子核内
A．含有6个质子，6个中子 B．含有6个质子，8个中子
C．含有8个质子，6个中子 D．含有8个质子，8个中子
【变式2-1】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
【变式2-2】著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里于1898年发现钋( Po)元素。已知钋元素的一种钋原子，其原子核中质子数为84、中子数为126，下列关于该钋原子的说法正确的是
A．原子核外电子数为126 B．相对原子质量为294
C．原子的核电荷数为84 D．原子核外电子共带有126个单位负电荷
考点三 原子论观点的发展
【例3】模型法是科学学习重要的方法，如图为原子结构模型的演变图，下列说法正确的是
A．图A为道尔顿实心球原子模型 B．图B为汤姆生葡萄干面包式原子模型
C．图C为近代电子云原子模型 D．图D为玻尔轨道式原子模型
【变式3-1】为探究原子内部结构，1911年卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电荷）散射实验，实验现象如图所示，由实验现象进行推理不能得出的结论是
A．原子核带正电 B．原子中原子核所占体积小、质量大
C．原子不是一个实心球体 D．原子核由质子和中子构成
【变式3-2】人类不同阶段认识原子的模型示意图如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A．汤姆森发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C．“α粒子轰击金箔”实验中极少数α粒子发生反弹，说明原子的质量很小
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
考点四 相对原子质量的计算
【例4】已知碳-12原子的质量约为1.993×10-26kg，一种碘原子的质量约为2.11×10-25kg，则这种碘原子的相对原子质量是
A．11 B．56 C．127 D．211
【变式4-1】A原子与B原子的质量之比为，而B原子与作为相对原子质量标准的碳原子质量之比，则A原子的相对原子质量
A． B． C． D．
【变式4-2】已知：碳12原子的质量是1.993×10-26kg，一种铁原子的质量为9.288×10-26kg，计算该铁原子的相对原子质量为 (保留整数)。若该铁原子的中子数比质子数多4，则该铁原子的原子序数是 。
基础达标
1．测定铟、锑等元素相对原子质量的科学家是
A．侯德榜 B．张青莲 C．道尔顿 D．拉瓦锡
2．稀土元素中原子序数为57的镧(La)元素，相对原子质量为139，则镧原子的核外电子数为
A．57 B．139 C．82 D．196
3．“原子”一词源自希腊形容词atomos(或atomon)，它的意思是“不可分割、数量无限、大小各异、形状完美、坚固，且无内部间隙；除了自身所处位置的变化，它们本身是不变的，不可再生，也不可摧毁的”。下列有关原子的说法正确的是
A．分子由原子构成，故分子一定都比原子大
B．原子中一定都含有质子、中子、电子三种粒子
C．原子的质量主要集中在原子核上
D．同种原子只能构成同种分子
4．下列有关原子的结构不正确的是
A．原子是由原子核和核外电子构成的 B．原子是实心球体
C．原子核带正电，电子带负电 D．原子中，原子核所占的体积很小
5．已知一个甲原子的实际质量为a千克，甲原子的相对原子质量为b，则一个标准碳原子的实际质量为
A． B． C．千克 D．千克
6．关于相对原子质量的叙述正确的是
A．相对原子质量就是一个原子的质量
B．相对原子质量是一个碳原子质量
C．相对原子质量是原子的相对质量，是一个比值
D．相对原子质量的单位是“千克”
7．三星堆遗址考古中，专家们利用“C-14”含量变化进行年代测定。“C-14”是一种含6个质子和8中子的碳原子，文物中C-14会自身转变为N-14，下列说法错误的是
A．C-14原子的电子数为6
B．N-14原子含7个中子
C．C-14转化为N-14的过程中质子数没有发生改变
D．C-14和N-14的相对原子质量近似相等
8．人类认识原子不同阶段的模型示意图如下，结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是
A．道尔顿的观点是错误的，他的模型也没有任何价值
B．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识
C．科学的发展道路是漫长而曲折的，探索永无止境
D．化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展
9．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子，核外有X个电子，则核内中子数为
A． B． C． D．
10．已知M元素原子核内的质子数和中子数之和为a。若核外有b个电子，则其原子核内的中子数为
A． B． C． D．
11．月球南极蕴藏着丰富的氦-3，是一种理想的核聚变发电燃料。氦-3原子核由2个质子和1个中子构成，下列关于氦-3原子的说法正确的
A．核外电子数为3 B．原子结构示意图为
C．核电荷数为2 D．相对原子质量为2
12．已知一个碳原子的质量为，一个某原子的质量为，则该原子的相对原子质量为
A． B． C． D．
13．科学理论在传承中不断发展，科学家们传承前人的正确观点，纠正错误观点，形成科学理论，关于原子结构的学说有：①在球体内充斥正电荷，电子镶嵌其中 ②原子是可分的 ③原子中有带负电的电子 ④电子在原子核外“很大”的空间里运动，⑤原子中有带正电的原子核 ⑥原子核很小，但集中了原子的大部分质量。其中经过卢瑟福传承和发展后形成的观点是
A．②③④⑤⑥ B．①②③④ C．④⑤⑥ D．⑤⑥
综合应用
14．下列有关原子的说法中正确的是
A．某原子实际质量为xg，C-12原子实际质量为yg，则该原子相对原子质量为
B．“毒大米”中含有金属铬(Cr)，铬原子序数为24，则质子数和中子数都为24
C．所有原子的原子核都由质子和中子构成
D．自然界中有、和三种碳原子(12、13、14约为它们的相对原子质量)，则它们的核外电子数为6、7、8
15．根据下列数据进行计算：
（1）已知某粒子符号为，其核外电子数为n，则其质子数为 。
（2）某原子R的中子数为20，相对原子质量为39，则该原子形成的离子的核外电子数 。
（3）核废水中含有的氚是氢元素的一种原子，它具有放射性，相对原子质量为3，则其原子核内的中子数为 。
拓展培优
16．化学学科的形成经历了一个漫长而复杂的过程。
（1）已知碳-12原子的质量是 akg，氧的相对原子质量是16，则一个氧原子的实际质量是 （用含a的式子表示）。
（2）现有相同原子数目的铁、铜、锌、质量最大的是 ；现有质量相同的铁、铜、锌三块金属，含原子数目最多的是 。
17．完成下列问题。
（1）已知某粒子符号为，其核外电子数为n，则其质子数为 。
（2）一个中所含电子数为 。
（3）已知一个氧原子的质量为akg，一个碳-12原子的质量为bkg，求氧原子的相对原子质量 (写出计算过程)。
18．为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
（1）汤姆孙发现原子内有带负电的粒子，否定了“原子不可再分”。汤姆孙实验中，带负电的粒子是 。
（2）1911年，汤姆孙的学生卢瑟福进行了著名的α粒子（α粒子由2个质子和2个中子构成）轰击金箔实验。实验中α粒子的运动轨迹如图1所示。卢瑟福实验中使用的金箔是由 （填微观粒子的名称）构成的。由图1不能推理得出的结论是 （填编号）。
A．原子核带正电
B．原子核很小，但集中了原子的大部分质量
C．原子核由质子和中子构成
D．原子核外有“很大”的空间
（3）通过α粒子轰击金箔实验，你认为原子结构为图2中的 （填字母序号）。
（4）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子（由两个中子和两个质子构成，即氦-4）轰击氮原子，结果α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，有种粒子从氮原子被打出，这种粒子带一个单位的正电荷，其质量与氢原子相近，这种粒子的名称为 。从原子变化上看，上述核变化与化学变化的不同点是 。
（5）卢瑟福的学生玻尔基于氢原子光谱分析，提出了原子的能级结构模型。1964年，科学家首次提出了夸克模型。对于原子结构模型，下列说法错误的是 （填编号）。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．建构模型在科学研究中起着很重要的作用
C．卢瑟福的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
答案和解析
教学目标 1.认识原子的结构，了解原子是由原子核和核外电子构成的；2.能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电子数。3.认识相对原子质量的含义及应用。
重点和难点 重点：原子的构成。难点：相对原子质量的计算。
◆知识点一 原子的构成
1.原子的构成
原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中，原子不可再分，但原子不是不可分割的实心球体。1897年，英国物理学家汤姆孙发现电子后，人们逐渐认识到原子是可以再分的。如图所示是原子的构成示意图：
①原子中，原子核居于原子中心，体积很小，但几乎集中了原子的全部质量。②跟质子、中子相比，核外电子的质量很小，可以忽略不计，但电子在核外相对较大的空间里作高速运动。③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。
2.构成原子的各粒子间的关系
3.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
由上表可以看出：
（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)。
原子模型的演变原子模型的演变模型图史实道尔顿原子模型我国古代哲学家提出了“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”汤姆孙原子模型19世纪末，英国物理学家汤姆孙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。被称做“枣糕模型”或“葡萄干布丁模型”卢瑟福原子模型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”:原子中带正电荷部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在原子核外运动。
即学即练
1．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
【解析】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。
2．硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒原子的质子数为 34，相对原子质量为 79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．中子数为 45 B．质子数为 34
C．核电荷数为 79 D．核外电子数为 34
【答案】C
【解析】A、根据相对原子质量≈质子数 + 中子数，已知硒原子质子数为 34，相对原子质量为 79，则中子数 = 79 34=45，该说法正确，不符合题意；
B、题目中明确给出硒原子的质子数为 34，该说法正确，不符合题意；
C、在原子中，核电荷数 = 质子数，因为硒原子质子数为 34，所以核电荷数也为 34，而不是 79，该说法不正确，符合题意；
D、在原子中，核外电子数 = 质子数，硒原子质子数为 34，所以核外电子数也为 34，该说法正确，不符合题意。
故选C。
3．科学家运用了构建模型的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是
A．道尔顿认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验证明了原子中带正电荷部分的体积很小
D．卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
【答案】D
【解析】 A、道尔顿提出原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子，该说法正确；
B、汤姆孙等人发现了电子，说明原子是可分的，这一发现推翻了道尔顿的实心球模型，该说法正确；
C、卢瑟福等人通过 α 粒子散射实验，发现大多数 α 粒子能穿过金箔且不改变原来的运动方向，少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 α 粒子的偏转角度超过了 90°，甚至有的被反向弹回，这证明了原子中带正电荷部分（原子核）的体积很小，该说法正确；
D、随着科学的不断发展，人们对原子结构的认识也在不断深入，卢瑟福核式模型并不是最完善的原子结构模型，后续还有其他模型不断被提出和完善，该说法错误。
故选D。
◆知识点二 相对原子质量
1.构成原子的粒子的质量
粒子种类 质子 中子 电子
质量 1.6726×10-27kg 1.6749×10-27kg 质子质量的
由于原子质量的数值太小，书写和使用都不方便，所以国际上一致同意采用相对质量。
2.相对原子质量
定义 以一种碳原子(碳-12)质量的为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。
计算公式
单位 相对原子质量是一个比值，它的国际单位制(SI)单位为“1”,一般不读出也不写出。
近似计算 构成原子的质子、中子的相对质量都约等于1,与质子、中子相比，电子的质量很小，约为质子质量的 ,可以忽略不计，所以整个原子的质量主要集中在原子核上。相对原子质量的近似值计算公式：相对原子质量≈质子数+中子数。
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。
即学即练
1．计算
（1）实验室需要称取食盐，小慧同学在称取食盐时将砝码和食盐的位置颠倒了，则小慧同学实际称得食盐的质量是 g。
（2）已知一个原子的质量为m克，铁的相对原子质量为n。计算：一个铁原子的实际质量 。
（3）已知：镁的相对原子质量，铜的相对原子质量。则镁、铜两种原子的实际质量之比= (填最简整数比)。
（4）某原子的相对原子质量为31，其原子核内中子数比质子数多一个，则该原子核内质子数= 。
（5）已知相对原子质量：。比较相同质量的钠、镁、铝三种金属，所含原子个数最多的是 。(填符号)
【答案】（1）9.2
（2）
（3）3:8
（4）15
（5）Na
【解析】（1）托盘天平的正确使用是左盘放物品，右盘放砝码，物品质量 = 砝码质量 + 游码读数。若位置颠倒（物品在右盘，砝码在左盘），则实际关系为：砝码质量 = 物品质量 + 游码读数。本题中，意图称取 10.8 g 食盐，通常使用 10 g 砝码和 0.8 g 游码（游码读数 0.8 g）。设实际食盐质量为 g，代入公式：解得 g。因此，实际称得食盐质量为 9.2 g。
（2）相对原子质量的定义是：某原子的相对原子质量 = 。已知一个 原子的质量为 克，则标准质量为 克。铁的相对原子质量为 ，设铁原子的实际质量为 克，则：整理得：因此，一个铁原子的实际质量为 克。
（3）相对原子质量是原子的相对质量比值，基于相同的标准（ 原子质量的 ）。因此，不同原子的实际质量之比等于其相对原子质量之比。镁的相对原子质量为 24，铜的相对原子质量为 64，所以镁原子与铜原子的实际质量之比为：化简后得最简整数比 3:8。
（4）相对原子质量约等于质子数加中子数（忽略电子质量）。设质子数为 ，中子数为 。根据题意，中子数比质子数多一个，即 。相对原子质量为 31，所以：代入 :因此，该原子核内质子数为 15。
（5）相同质量下，原子个数与原子质量成反比。相对原子质量越小，单个原子的实际质量越小，所含原子个数越多。已知相对原子质量：Na 为 23，Mg 为 24，Al 为 27。钠的相对原子质量最小，因此钠原子的实际质量最小，相同质量下所含原子个数最多。符号为 Na。
考点一 原子的构成
【例1】核污水对海洋生态环境构成危害，其原因之一在于核污水中含有氚。氚是一种氢的放射性同位素，其原子核内包含1个质子和2个中子。下列示意图表示氚原子结构的是（“”表示质子，“”表示中子，“”表示电子）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】原子是由原子核与核外的电子构成，原子核是由质子和中子构成，原子核位于原子中心；且电子数=质子数，所以氚原子核外有1个电子；因氚原子中原子核内有1个质子和2个中子，原子核外有1个电子。
故选B。
【变式1-1】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。
【解析】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。
【变式1-2】在“分子、原子、质子、中子、核外电子、原子核”这些微粒中：
（1）显电中性的微粒有 。
（2）带正电的微粒有 。
（3）带负电的微粒有 。
（4）化学变化中，一定发生变化的微粒有 。
（5）在同一原子里数目相等的是 。
【答案】（1）中子、分子、原子
（2）原子核、质子
（3）核外电子
（4）分子
（5）质子、核外电子
【解析】（1）显电中性的微粒有：分子、原子、中子。
（2）带正电的微粒有：质子、原子核。
（3）带负电的微粒有：核外电子。
（4）在化学变化中，分子可分，原子不可分，故化学变化中，一定发生变化的微粒有：分子。
（5）在原子中，质子数=核外电子数，故在同一原子里数目相等的是：质子、核外电子。
考点二 原子中各粒子间的关系
【例2】C-12是指原子核内有6个质子、6个中子的碳原子，则C-14所指的碳原子核内
A．含有6个质子，6个中子 B．含有6个质子，8个中子
C．含有8个质子，6个中子 D．含有8个质子，8个中子
【答案】B
【解析】A. 含有6个质子，6个中子：这描述的是C-12的结构，与C-14不符。故A错误；
B. 含有6个质子，8个中子：符合C-14的结构（质子数6，中子数8）。故B正确；
C. 含有8个质子，6个中子：质子数为8时，元素不再是碳（碳的质子数固定为6），与题干要求不符。故C错误；
D. 含有8个质子，8个中子：质子数不为6，不是碳元素，与题干矛盾。故D错误；
结论：故正确选项是B。
【变式2-1】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
【解析】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。
【变式2-2】著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里于1898年发现钋( Po)元素。已知钋元素的一种钋原子，其原子核中质子数为84、中子数为126，下列关于该钋原子的说法正确的是
A．原子核外电子数为126 B．相对原子质量为294
C．原子的核电荷数为84 D．原子核外电子共带有126个单位负电荷
【答案】C
【解析】A、在原子中，质子数=核外电子数，故钋原子的核外电子数为84，说法错误，不符合题意；
B、在原子中，相对原子质量中子数+质子数，故钋原子的相对原子质量为，说法错误，不符合题意；
C、在原子中，质子数=核电荷数，故钋原子的核电荷数为84，说法正确，符合题意；
D、在原子中，质子数=核外电子数，故钋原子的核外电子数为84，则钋原子核外电子共带有84个单位负电荷，说法错误，不符合题意。
故选：C。
考点三 原子论观点的发展
【例3】模型法是科学学习重要的方法，如图为原子结构模型的演变图，下列说法正确的是
A．图A为道尔顿实心球原子模型 B．图B为汤姆生葡萄干面包式原子模型
C．图C为近代电子云原子模型 D．图D为玻尔轨道式原子模型
【答案】A
【解析】A、道尔顿认为原子是不可再分的实心球体 ，图 A 为道尔顿实心球原子模型，该选项正确；
B、图 B 为卢瑟福核式结构模型，他通过 α 粒子散射实验，提出原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转；而汤姆生葡萄干面包式原子模型认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多带负电的电子，电子中和了正电荷，从而形成了电中性的原子，B 选项错误；
C、图 C 为汤姆生葡萄干面包式原子模型 ；近代电子云原子模型是用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率，图 D 才是近代电子云原子模型，C 选项错误；
D、图 D 为近代电子云原子模型；玻尔轨道式原子模型认为电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动，D 选项错误。
故选A。
【变式3-1】为探究原子内部结构，1911年卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电荷）散射实验，实验现象如图所示，由实验现象进行推理不能得出的结论是
A．原子核带正电 B．原子中原子核所占体积小、质量大
C．原子不是一个实心球体 D．原子核由质子和中子构成
【答案】D
【解析】A、由于α粒子带正电，而少数α粒子发生偏转，则说明原子核带正电，不符合题意；
B、由于只有极少数α粒子被反射，则说明原子核体积小、质量大，不符合题意；
C、由于大部分α粒子未发生偏移，则说明相对于原子核，核外空间很大，原子不是一个实心球体，不符合题意；
D、该实验并不能证明原子核是由质子和中子构成，符合题意。
故选D。
【变式3-2】人类不同阶段认识原子的模型示意图如图。结合所学知识判断下列说法不正确的是
A．汤姆森发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识
B．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C．“α粒子轰击金箔”实验中极少数α粒子发生反弹，说明原子的质量很小
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
【答案】C
【解析】A、汤姆森发现原子中存在电子，说明原子可分，推翻了道尔顿原子不可再分的认识，该选项说法正确；
B、从道尔顿的实心小球，到卢瑟福的行星模型，再到电子云模型，说明科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程，该选项说法正确；
C、“ɑ粒子轰击金箔”实验中极少数ɑ粒子发生反弹，说明原子核的体积很小，质量很大，而不是原子的质量很小，该选项说法不正确；
D、人类借助模型的建立，可以形象的看到原子的结构，对原子的认识逐渐接近本质，该选项说法正确。
故选C。
考点四 相对原子质量的计算
【例4】已知碳-12原子的质量约为1.993×10-26kg，一种碘原子的质量约为2.11×10-25kg，则这种碘原子的相对原子质量是
A．11 B．56 C．127 D．211
【答案】C
【解析】根据相对原子质量的定义，以一种碳原子（碳-12）质量的为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，就是这种原子的相对原子质量；
碳-12原子的质量约为1.993×10-26kg，该碘原子的质量约为2.11×10-25kg；
该碘原子的相对原子质量为。
故选C。
【变式4-1】A原子与B原子的质量之比为，而B原子与作为相对原子质量标准的碳原子质量之比，则A原子的相对原子质量
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A原子与B原子的质量之比为，而B原子与作为相对原子质量标准的碳原子质量之比，设碳原子的质量为，则B原子的质量为、A原子的质量为，相对原子质量是以一种碳原子质量的为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比，故A原子的相对原子质量是，故选：A。
【变式4-2】已知：碳12原子的质量是1.993×10-26kg，一种铁原子的质量为9.288×10-26kg，计算该铁原子的相对原子质量为 (保留整数)。若该铁原子的中子数比质子数多4，则该铁原子的原子序数是 。
【答案】 56 26
【解析】相对原子质量为某原子的实际质量与碳12原子质量的1/12的比值。根据题中提供的条件， 可得： 。
该铁原子的中子数比质子数多4，设该铁原子中质子数为x，则中子数为：(x+4)，根据原子中相对原子质量≈质子数+中子数，x+(x+4)=56，x=26。因为原子序数=质子数，所以该铁原子的原子序数是26。
基础达标
1．测定铟、锑等元素相对原子质量的科学家是
A．侯德榜 B．张青莲 C．道尔顿 D．拉瓦锡
【答案】B
【解析】A、侯德榜发明了侯氏制碱法，不符合题意；
B、张青莲主持测定了铟、锑等元素的相对原子质量的新值，符合题意；
C、道尔顿提出了原子论，不符合题意；
D、拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，不符合题意。
故选：B。
2．稀土元素中原子序数为57的镧(La)元素，相对原子质量为139，则镧原子的核外电子数为
A．57 B．139 C．82 D．196
【答案】A
【解析】在原子中，存在以下重要关系：原子序数 = 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数。已知镧元素的原子序数为 57，根据上述关系，其核外电子数就等于原子序数，即为 57。
故选A。
3．“原子”一词源自希腊形容词atomos(或atomon)，它的意思是“不可分割、数量无限、大小各异、形状完美、坚固，且无内部间隙；除了自身所处位置的变化，它们本身是不变的，不可再生，也不可摧毁的”。下列有关原子的说法正确的是
A．分子由原子构成，故分子一定都比原子大
B．原子中一定都含有质子、中子、电子三种粒子
C．原子的质量主要集中在原子核上
D．同种原子只能构成同种分子
【答案】C
【解析】A、分子由原子构成，但分子不一定比原子大。例如氢分子相对分子质量较小，而一些金属原子（如铁原子等）质量和体积都比氢分子大，应该说分子比构成它的原子大，该选项错误；
B、原子一般由质子、中子、电子构成，但有一种氢原子（氕）中没有中子，只有质子和电子，所以原子中不一定都含有质子、中子、电子三种粒子，该选项错误；
C、电子质量很小，约为质子质量的，可忽略不计，原子的质量主要集中在由质子和中子构成的原子核上，该选项正确；
D、同种原子可以构成不同种分子，例如氧原子可以构成氧气分子（O2），也可以构成臭氧分子（O3），该选项错误。
故选C。
4．下列有关原子的结构不正确的是
A．原子是由原子核和核外电子构成的 B．原子是实心球体
C．原子核带正电，电子带负电 D．原子中，原子核所占的体积很小
【答案】B
【解析】A、原子是由原子核和核外电子构成的，原子核位于原子中心，核外电子在原子核外的一定空间内做高速运动，此说法正确，不符合题意；
B、原子不是实心球体。原子由原子核和核外电子构成，原子核体积很小，电子在原子核外广阔的空间内做高速运动，原子内部有很大的空间，并非实心，该说法错误，符合题意；
C、原子核由质子和中子构成（氢原子核只有一个质子，没有中子），质子带正电，中子不带电，所以原子核带正电；电子带负电，此说法正确，不符合题意；
D、原子核体积只占原子体积的几千亿分之一，原子内部有很大空间供电子运动，该说法正确，不符合题意。
故选B。
5．已知一个甲原子的实际质量为a千克，甲原子的相对原子质量为b，则一个标准碳原子的实际质量为
A． B． C．千克 D．千克
【答案】D
【解析】根据，已知一个甲原子的实际质量为a千克，甲原子的相对原子质量为b，设一个标准碳原子的实际质量为m，则有，解得m=；
故选D。
6．关于相对原子质量的叙述正确的是
A．相对原子质量就是一个原子的质量
B．相对原子质量是一个碳原子质量
C．相对原子质量是原子的相对质量，是一个比值
D．相对原子质量的单位是“千克”
【答案】C
【解析】A、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的 为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值，故选项说法错误；
B、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值，故选项说法错误；
C、相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的 作 12 为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比 值，即相对原子质量是原子的相对质量，是一个比值，故选项说法正确；
D、相对原子质量的单位是“1”，不是“千克”，故选项说法错误。
故选：C。
7．三星堆遗址考古中，专家们利用“C-14”含量变化进行年代测定。“C-14”是一种含6个质子和8中子的碳原子，文物中C-14会自身转变为N-14，下列说法错误的是
A．C-14原子的电子数为6
B．N-14原子含7个中子
C．C-14转化为N-14的过程中质子数没有发生改变
D．C-14和N-14的相对原子质量近似相等
【答案】C
【解析】A、C-14是碳原子，质子数=原子序数=6。原子中质子数=电子数，故电子数为6。选项正确；
B、N-14是氮原子，质子数=原子序数=7，中子数=14-7=7。 选项正确；
C、C-14（碳）质子数为6，N-14（氮）质子数为7。转变过程中质子数增加1，因此质子数改变。选项错误；
D、C-14的相对原子质量≈6（质子）+8（中子）=14；N-14≈7（质子）+7（中子）=14，两者相对原子质量近似相等。选项正确；
故选C。
8．人类认识原子不同阶段的模型示意图如下，结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是
A．道尔顿的观点是错误的，他的模型也没有任何价值
B．汤姆孙发现了电子，推翻了道尔顿原子不可再分的认识
C．科学的发展道路是漫长而曲折的，探索永无止境
D．化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展
【答案】A
【解析】A、道尔顿的观点虽然是错误的，但道尔顿把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础，故A选项符合题意；
B、汤姆孙发现了电子，提出“葡萄干布丁”模型，推翻了道尔顿原子不可再分的认识，故B选项不符合题意；
C、科学的发展道路是漫长而曲折的，探索永无止境，故C选项不符合题意；
D、化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展，故D选项不符合题意。
故选A。
9．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子，核外有X个电子，则核内中子数为
A． B． C． D．
【答案】D
【分析】原子失去电子形成阳离子，质子数不变，失去的电子数等于该阳离子所带的电荷数，所以该阳离子有质子数=所带的电荷数 + 核外电子数；中子数 = 质量数﹣质子数，据此解答。
【解析】阳离子 Rn+ ，质量数为 A ，核外有 X 个电子，所以其质子数=X+n ，由于中子数 = 质量数﹣质子数，故核内中子数为 =A -（ X+n ） =A - X - n 。
故选：D。
10．已知M元素原子核内的质子数和中子数之和为a。若核外有b个电子，则其原子核内的中子数为
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】核外有b个电子，M原子得到2个电子形成，则M原子的核外电子数为b-2，在原子中，质子数=核外电子数，则M原子的质子数为b-2，已知M元素原子核内的质子数和中子数之和为a，则M原子核内中子数为，故选：A。
11．月球南极蕴藏着丰富的氦-3，是一种理想的核聚变发电燃料。氦-3原子核由2个质子和1个中子构成，下列关于氦-3原子的说法正确的
A．核外电子数为3 B．原子结构示意图为
C．核电荷数为2 D．相对原子质量为2
【答案】C
【解析】A、在原子中，质子数=核外电子数，故氦-3原子的核外电子数为2，不符合题意；
B、在原子中，质子数=核外电子数，故氦-3原子核外只有一个电子层，电子数为2，其原子结构示意图为：，不符合题意；
C、质子数=核电荷数，故氦-3原子的核电荷数为2，符合题意；
D、相对原子质量≈质子数+中子数，故氦-3原子的相对原子质量为：2+1=3，不符合题意。
故选C。
12．已知一个碳原子的质量为，一个某原子的质量为，则该原子的相对原子质量为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】相对原子质量的定义是以一种碳原子质量的为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。已知一个碳原子质量为ng，则其的质量为。一个某原子质量为mg，那么该原子的相对原子质量为。
故选C。
13．科学理论在传承中不断发展，科学家们传承前人的正确观点，纠正错误观点，形成科学理论，关于原子结构的学说有：①在球体内充斥正电荷，电子镶嵌其中 ②原子是可分的 ③原子中有带负电的电子 ④电子在原子核外“很大”的空间里运动，⑤原子中有带正电的原子核 ⑥原子核很小，但集中了原子的大部分质量。其中经过卢瑟福传承和发展后形成的观点是
A．②③④⑤⑥ B．①②③④ C．④⑤⑥ D．⑤⑥
【答案】A
【解析】A、②③是卢瑟福传承了前人的正确观点。 ④⑤⑥是卢瑟福发展了自己的观点。A正确。
B、①是汤姆生的“葡萄干布丁模型”，但卢瑟福实验证明该模型错误。②③是卢瑟福传承的，④是卢瑟福发展的。B错误。
C、④⑤⑥是卢瑟福发展的核心内容，但忽略了传承部分②③。C错误。
D、⑤⑥是卢瑟福发展的重要内容，但缺少关键观点④，也缺少传承观点②③。D错误。
故选A。
综合应用
14．下列有关原子的说法中正确的是
A．某原子实际质量为xg，C-12原子实际质量为yg，则该原子相对原子质量为
B．“毒大米”中含有金属铬(Cr)，铬原子序数为24，则质子数和中子数都为24
C．所有原子的原子核都由质子和中子构成
D．自然界中有、和三种碳原子(12、13、14约为它们的相对原子质量)，则它们的核外电子数为6、7、8
【答案】A
【解析】A、相对原子质量是以碳-12原子质量的1/12作为标准，其他原子的实际质量与这个标准的比值；设某原子实际质量为 ，碳-12原子实际质量为 ，则标准质量为 。该原子的相对原子质量为 。选项中的公式正确，符合定义，正确；
B、原子序数等于质子数。铬（Cr）原子序数为24，因此质子数为24。但中子数不一定等于质子数，错误；
C、原子核由质子和中子构成，但并非所有原子都满足此条件，例如，氢原子核中只有一个质子，没有中子，错误；
D、、和是碳元素的三种同位素；同位素具有相同的质子数（因为原子序数相同），碳的原子序数为6，因此它们的质子数都为6；在原子中，质子数等于核外电子数（原子电中性），所以它们的核外电子数都应为6，错误。
故选A。
15．根据下列数据进行计算：
（1）已知某粒子符号为，其核外电子数为n，则其质子数为 。
（2）某原子R的中子数为20，相对原子质量为39，则该原子形成的离子的核外电子数 。
（3）核废水中含有的氚是氢元素的一种原子，它具有放射性，相对原子质量为3，则其原子核内的中子数为 。
【答案】（1）m+n
（2）18
（3）2
【解析】（1）Rm+是由R失去m个电子后形成的，所以R的电子数为m+n，在原子中，质子数=核外电子数，则质子数也为m+n；
（2）相对原子质量≈质子数+中子数，则R的质子数为39-20=19，原子的质子数=核外电子数，则R的核外电子数为19，核外电子排布为2、8、8、1，在化学变化中易失去一个电子，则该原子形成的离子的核外电子数为18；
（3）决定元素种类的为质子数，氚是氢元素的一种原子，则氚的质子数为1；相对原子质量≈质子数+中子数，则氚的中子数为3-1=2。
拓展培优
16．化学学科的形成经历了一个漫长而复杂的过程。
（1）已知碳-12原子的质量是 akg，氧的相对原子质量是16，则一个氧原子的实际质量是 （用含a的式子表示）。
（2）现有相同原子数目的铁、铜、锌、质量最大的是 ；现有质量相同的铁、铜、锌三块金属，含原子数目最多的是 。
【答案】（1）
（2）锌/Zn 铁/Fe
【解析】（1）相对原子质量的定义为：以一种碳原子（碳-12）质量的为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。设一个氧原子的实际质量是x，已知碳-12 原子的质量是a kg，氧的相对原子质量是16，根据，可得，则。
（2）原子的相对原子质量反映了其实际质量，相对原子质量越大，实际质量越大。铁、铜、锌的相对原子质量分别为56、64、65。当有相同原子数目的铁、铜、锌时，相对原子质量越大，质量越大，所以质量最大的是锌（Zn）；
当质量相同时，相对原子质量越小，原子数目越多，铁的相对原子质量最小，所以含原子数目最多的是铁（Fe）。
17．完成下列问题。
（1）已知某粒子符号为，其核外电子数为n，则其质子数为 。
（2）一个中所含电子数为 。
（3）已知一个氧原子的质量为akg，一个碳-12原子的质量为bkg，求氧原子的相对原子质量 (写出计算过程)。
【答案】（1）
（2）10
（3）解：氧原子的相对原子质量。
答：氧原子的相对原子质量为。
【解析】（1）原子中，质子数等于核外电子数，为阳离子，由R原子失去m个电子形成，的核外电子数为n，则其质子数为；
（2）镁原子中，质子数=核外电子数，是镁原子失去两个电子形成的，则中所含电子数为；
（3）相对原子质量是指以一个碳12原子质量的作为标准，任何一个原子的实际质量跟一个碳12原子质量的的比值，已知一个氧原子的质量为akg，一个碳-12原子的质量为bkg，则氧原子的相对原子质量为。
18．为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
（1）汤姆孙发现原子内有带负电的粒子，否定了“原子不可再分”。汤姆孙实验中，带负电的粒子是 。
（2）1911年，汤姆孙的学生卢瑟福进行了著名的α粒子（α粒子由2个质子和2个中子构成）轰击金箔实验。实验中α粒子的运动轨迹如图1所示。卢瑟福实验中使用的金箔是由 （填微观粒子的名称）构成的。由图1不能推理得出的结论是 （填编号）。
A．原子核带正电
B．原子核很小，但集中了原子的大部分质量
C．原子核由质子和中子构成
D．原子核外有“很大”的空间
（3）通过α粒子轰击金箔实验，你认为原子结构为图2中的 （填字母序号）。
（4）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子（由两个中子和两个质子构成，即氦-4）轰击氮原子，结果α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，有种粒子从氮原子被打出，这种粒子带一个单位的正电荷，其质量与氢原子相近，这种粒子的名称为 。从原子变化上看，上述核变化与化学变化的不同点是 。
（5）卢瑟福的学生玻尔基于氢原子光谱分析，提出了原子的能级结构模型。1964年，科学家首次提出了夸克模型。对于原子结构模型，下列说法错误的是 （填编号）。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．建构模型在科学研究中起着很重要的作用
C．卢瑟福的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
【答案】（1）电子
（2）金原子/原子 C
（3）C
（4）质子 在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变
（5）C
【解析】（1）汤姆孙实验中，带负电的粒子是电子；
（2）金箔是金属单质，是由金原子构成的；
A、由图示中少数α粒子发生较大角度偏转，说明原子核带正电，故A不符合题意；
B、多数α粒子保持原来的运动方向，说明原子核的体积很小，极少数α粒子发生反弹，说明集中了原子的大部分质量，故B不符合题意；
C、由该实验不能得出原子核由质子和中子构成的，故C符合题意；
D、多数α粒子保持原来的运动方向，说明原子核外有“很大”的空间，故D不符合题意；
故选；C；
（3）由α粒子散射实验可推断，原子是由具有原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，与C模型最相符；故选为：C；
（4）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子中被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，决定原子种类的是质子数，原子的种类发生了改变，因此打出了一个质子；从物质的变化上看，核变化与化学变化的相同点是都产生了新的物质；从原子的变化上看，核变化与化学变化的不同点是在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变；故答案为：质子；在核变化中原子本身发生了变化，而在化学变化中原子本身不变；
（5）A、科学模型的建立需要不断的假设、验证，所以是一个不断完善、不断修正的过程，故A说法正确；
B、科学模型在科学实际研究中起着很重要的作用，能比较直观地验证某种假设，故B说法正确；
C、卢瑟福的原子模型建立并不是很完美，还有缺点，比如无法解释更复杂的原子结构，故C说法不正确；
D、人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质，故D说法正确。
故选：C。
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