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课题2 原子结构
第2课时 原子核外电子排布、离子
教学目标 1.了解原子核外排布的规律，掌握原子结构示意图的表示方法；2.掌握原子结构与化学性质的关系。3.认识离子，掌握离子的分类、离子符号的书写，以及离子符号的含义。
重点和难点 重点：原子核外电子排布规律。难点：原子和离子的区别与联系。
◆知识点一 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
（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 结构的稳定性 得失电子趋势 化学性质 举例
金属原子 一般 4个 不稳定 易 电子 不稳定 钠、镁等
非金属原子 一般 4个 不稳定 易 电子 不稳定 氧、硫等
稀有气体原子 8个(He为2个) 不易得失电子 相对稳定 氦、氖等
①相对稳定结构②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)。
即学即练
1．铍(Be)是“神舟21号”飞船轻质高强部件的原料之一，下图是其原子结构示意图。下列说法正确的是
A．铍原子有两个电子层 B．Be的核外电子不带电
C．Be 含有的质子数是8 D．Be 的原子质量为4g
2．根据下列几种粒子的结构示意图，具有相似化学性质的元素是
A．①④ B．①③ C．②③④ D．②④
◆知识点二 离子
1.离子的定义
带电的原子(或原子团)叫做离子。
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。
2.离子的分类和形成
3.离子符号
（1）离子的表示方法
在元素符号的右上角标明离子所带的电荷， 在前， 、 号在后。当离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时，“1”省略不写。如：Na+、Mg2+、Cl-等。
（2）常用离子符号及名称
①阳离子 H+(氢离子)、Na+(钠离子)、Mg2+(镁离子)、Fe3+(铁离子)、Fe2+(亚铁离子)、NH4+(铵根离子)等
②阴离子 Cl-(氯离子)、S2-(硫离子)、OH-(氢氧根离子)、CO32-(碳酸根离子)、SO42-(硫酸根离子)等
（3）离子符号的含义
4.原子、离子的区别与联系
粒子 原子 阳离子 阴离子
结构特点 质子数=核外电子数 质子数＞核外电子数 质子数＜核外电子数
粒子电性 不显电性 带正电 带负电
表示方法 如Na、Cl 如Na+、Mg2+ 如Cl-、S2-
相互联系
5.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。
6.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。
即学即练
1．下列物质中，由离子构成的是
A．氧气 B．铁 C．氯化钠 D．二氧化碳
2．根据下列粒子结构示意图，回答问题。
（1）A、B、C、E所示粒子中属于阳离子的是 （填序号），若D为离子，其化学符号为 。
（2）C所示粒子在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子形成离子。其离子符号是 。
（3）A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是 （填序号）。
考点一 原子结构及核外电子排布规律
【例1】元素X的原子结构示意图如图，下列说法错误的是
A．X原子核外电子数为11
B．该原子相对原子质量为11
C．X原子总共有3个电子层
D．该原子在化学反应中容易失去一个电子
【变式1-1】下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A．①、③粒子最外层电子数相同 B．②粒子为钠离子
C．③在化学反应中易得到电子 D．④中x为7
【变式1-2】下列说法错误的是
A．电子在原子核外运动有固定的轨道
B．第一电子层离核最近，能量最低
C．核外电子是分层运动的
D．最外层电子数不超过8个(只有一层的，电子不超过2个)
考点二 原子结构与化学性质的关系
【例2】观察图 1 、图 2 中各微粒的结构示意图，按要求回答问题：
（1）图 1 是溴的原子结构示意图，X= ；溴的化学性质与图 2 中 (填字母 序号)的化学性质相似。
（2）图 2 所示微粒中，其中具有相对稳定结构的原子是 (填字母序号)。
（3）B 表示的微粒名称为 ，核电荷数为 。
（4）C 微粒的最外层电子数为 ，在化学反应中容易 电子(填“得到” 或“失去”)，形成的离子符号为 。
【变式2-1】下图中与甲粒子化学性质相似的是
A． B． C． D．
【变式2-2】下面是几种粒子的结构示意图：
（1）在化学反应中易得到电子的原子是 ；（填字母，下同）
（2）表示已达到相对稳定结构的是 ；
（3）表示阳离子的是 。
考点三 离子符号的含义
【例3】镁离子在生物医学中有多种作用，下列表示2个镁离子的是
A．2Mg B．Mg2+ C．2Mg2+ D．Mg2
【变式3-1】我国北斗三号卫星采用了铷（）原子钟，为定位精度的提升起到至关重要的作用。下图是铷元素的某种粒子结构示意图，该粒子的符号是
A． B． C． D．
【变式3-2】图甲和图乙分别是钠原子和氯原子的原子结构示意图。
（1）图甲中的x= 。
（2）金属钠与氯气反应时，由图乙的结构可知，氯原子容易得到钠失去的1个电子，从而形成最外层有 个电子的相对稳定的氯离子，氯离子用化学符号表示为 。
考点四 离子与原子中粒子间的数量关系
【例4】已知M2+离子核外有n个电子，则该元素的原子核内质子数为
A．n B．n+2 C． D．
【变式4-1】下列微粒中，核电荷数少于核外电子数的是
A． B． C．Fe D．
【变式4-2】某粒子结构示意图如图所示，下列描述错误的是
A．若该粒子表示原子，则 B．当时，该粒子一定是阳离子
C．当时，该粒子为阳离子 D．当时，该粒子一定是阴离子
基础达标
1．化学用语是学习化学的工具，选项表示两个铝离子的是
A．2Al B．2Al3+ C．Al3+ D．2Al2+
2．下列粒子结构示意图中表示原子的是
A． B． C． D．
3．以下是四种微粒的结构示意图，下列有关各微粒的说法中，不正确的是
A．①在化学反应中容易得到电子 B．②性质稳定
C．③易形成阴离子 D．④是Mg2+的结构示意图
4．下列粒子结构示意图，表示阴离子的是
A． B． C． D．
5．物质由微观粒子构成。下列都是由离子构成的一组物质是
A．硫酸铜、氯化钠 B．氦气、氧气 C．金刚石、铁 D．水、过氧化氢
6．原子变成离子后，下列选项发生变化的是
A．质子数 B．中子数 C．核电荷数 D．最外层电子数
7．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
8．如图是硫原子的结构示意图，下列由图中获取的信息错误的是
A．硫原子的质子数为16
B．硫原子在化学反应中易失去电子
C．硫原子的结构示意图中的x等于8
D．硫原子所形成离子的符号为
综合应用
9．微粒的结构示意图是化学知识的一种表示方式，已知下图是某粒子R的结构示意图。下列说法错误的是
A．当x-y=10时， 该粒子为原子
B．当x-y<10时， 该粒子为阴离子
C．若该结构示意图表示的粒子是R ，则x=10+y+1
D．该微粒的化学性质与y的数值有关
10．星载原子钟是导航卫星的关键技术，通常导航卫星上应用的原子钟有铷原子、钟原子、铯原子、氢原子钟。下列说法正确的是
A．铷的相对原子质量为37 B．铯离子的符号为
C．铷原子和铯原子的电子层数相同 D．铷和铯的化学性质相似
11．下列关于Na、Na+两种粒子的判断中，正确的是
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③质量几乎相等 ④Na+比Na 稳定
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
12．用化学用语表示：
（1）氖气 。
（2）碳酸根离子 。
（3）氢氧根离子 。
（4）硫酸根离子 。
（5）铵根离子 。
（6）铁离子 。
拓展培优
13．有下列六种微粒的结构示意图，据图回答下列问题：
（1）如果图F是原子结构示意图，其中的m＝ ，n＝ 。
（2）具有相对稳定结构的微粒是 （填字母，下同），D的微粒符号为 。
（3）化学性质相似的两种原子是 ，他们在化学反应中均易 （填“得”或“失”）电子。
14．下面是部分元素原子或离子的结构示意图，请结合下图回答：
（1）上述粒子中最易得到电子的是 ，(填序号，下同)属于阳离子的是 ，化学性质相似的是 。
（2）电子层数相同，最外层电子数也相同的粒子有 。
（3）E 的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”) 。
15．根据下列粒子结构示意图，回答问题。
（1）镁离子的最外层电子数是 ；
（2）若E 粒子中x=10，则该粒子属于 （填“原子”或“离子”）；
（3）A、B、C、D四种粒子中，具有相对稳定结构粒子的是 ，具有相似化学性质的是 （均填序号）。
16．某同学建立数学模型(如图)，并运用模型研究原子的本质特征。A~C对应的原子均为前18号原子，请结合模型回答下列问题：
（1）画出A点对应原子的结构示意图 。
（2）B点对应原子在化学变化中易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子，写出该离子的符号 。
（3）已知C点对应原子的相对原子质量为20，该原子核内的中子数为 。
答案和解析
教学目标 1.了解原子核外排布的规律，掌握原子结构示意图的表示方法。2.掌握原子结构与化学性质的关系。3.认识离子，掌握离子的分类、离子符号的书写，以及离子符号的含义。
重点和难点 重点：原子核外电子排布规律。难点：原子和离子的区别与联系。
◆知识点一 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
（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 结构的稳定性 得失电子趋势 化学性质 举例
金属原子 一般少于4个 不稳定 易失去电子 不稳定 钠、镁等
非金属原子 一般多于4个 不稳定 易得到电子 不稳定 氧、硫等
稀有气体原子 8个(He为2个) 相对稳定 不易得失电子 相对稳定 氦、氖等
①相对稳定结构②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)。
即学即练
1．铍(Be)是“神舟21号”飞船轻质高强部件的原料之一，下图是其原子结构示意图。下列说法正确的是
A．铍原子有两个电子层 B．Be的核外电子不带电
C．Be 含有的质子数是8 D．Be 的原子质量为4g
【答案】A
【解析】A、根据原子结构示意图可知，铍原子有两个电子层，故选项说法正确；
B、Be的核外电子带负电，故选项说法错误；
C、Be的质子数等于核电荷数，为4，故选项说法错误；
D、Be的相对原子质量约为9，而不是4g，故选项说法错误。
故选：A。
2．根据下列几种粒子的结构示意图，具有相似化学性质的元素是
A．①④ B．①③ C．②③④ D．②④
【答案】A
【解析】元素的化学性质主要由最外层电子数决定，一般来说，最外层电子数相同，化学性质相似。
①是氦原子，最外层 2 个电子，达到稳定结构；④是氩原子，最外层 8 个电子，达到稳定结构，二者化学性质相似。
②是钠原子，最外层 1 个电子，③是镁原子，最外层 2 个电子，均未达稳定结构且数目不同，化学性质不相似。
故选A。
◆知识点二 离子
1.离子的定义
带电的原子(或原子团)叫做离子。
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。
2.离子的分类和形成
3.离子符号
（1）离子的表示方法
在元素符号的右上角标明离子所带的电荷，数值在前，正、负号在后。当离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时，“1”省略不写。如：Na+、Mg2+、Cl-等。
（2）常用离子符号及名称
①阳离子 H+(氢离子)、Na+(钠离子)、Mg2+(镁离子)、Fe3+(铁离子)、Fe2+(亚铁离子)、NH4+(铵根离子)等
②阴离子 Cl-(氯离子)、S2-(硫离子)、OH-(氢氧根离子)、CO32-(碳酸根离子)、SO42-(硫酸根离子)等
（3）离子符号的含义
4.原子、离子的区别与联系
粒子 原子 阳离子 阴离子
结构特点 质子数=核外电子数 质子数＞核外电子数 质子数＜核外电子数
粒子电性 不显电性 带正电 带负电
表示方法 如Na、Cl 如Na+、Mg2+ 如Cl-、S2-
相互联系
5.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。
6.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。
即学即练
1．下列物质中，由离子构成的是
A．氧气 B．铁 C．氯化钠 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】A、氧气由氧气分子构成，不是离子。A错误。
B、铁由铁原子直接堆积而成，因此由原子构成，不是离子。B错误。
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成，因此由离子构成，C正确。
D、二氧化碳由二氧化碳分子构成，不是离子。D错误。
故选C。
2．根据下列粒子结构示意图，回答问题。
（1）A、B、C、E所示粒子中属于阳离子的是 （填序号），若D为离子，其化学符号为 。
（2）C所示粒子在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子形成离子。其离子符号是 。
（3）A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是 （填序号）。
【答案】（1）B
（2）失去
（3）A、B
【解析】（1）A、C、E中核内质子数=核外电子数，表示原子；B中核内质子数核外电子数，表示阳离子，故A、B、C、E所示粒子中属于阳离子的是B；
D的质子数为16，在原子中，质子数=原子序数，则D表示硫元素，硫原子的最外层电子数为，在化学反应中易得到2个电子形成带2个单位负电荷的硫离子，因此若D为离子，其离子符号为；
（2）C的质子数为13，在原子中，质子数=原子序数，则C表示铝元素，C的最外层电子数为，在化学反应中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的铝离子，其离子符号为；
（3）有多个电子层，最外层电子数为8（或只有一个电子层，电子数为2）时具有相对稳定结构，故A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是A、B。
考点一 原子结构及核外电子排布规律
【例1】元素X的原子结构示意图如图，下列说法错误的是
A．X原子核外电子数为11
B．该原子相对原子质量为11
C．X原子总共有3个电子层
D．该原子在化学反应中容易失去一个电子
【答案】B
【解析】A、由原子结构示意图可知，X原子核外电子数为2+8+1=11，故A选项不符合题意；
B、相对原子质量≈质子数+中子数，根据原子结构示意图无法确定原子的相对原子质量，故B选项符合题意；
C、由原子结构示意图可知，X原子总共有3个电子层，故C选项不符合题意；
D、由原子结构示意图可知，该原子的最外层电子数为1，小于4，在化学变化中易失去一个电子，故D选项不符合题意。
故选B。
【变式1-1】下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A．①、③粒子最外层电子数相同 B．②粒子为钠离子
C．③在化学反应中易得到电子 D．④中x为7
【答案】D
【解析】A、结构示意图中弧线上的数字为该层电子数，①、③原子的最外层电子数都是6，正确；
B、结构示意图圆圈内数字为质子数，②的质子数为11，质子数为11的原子是钠原子。该微粒质子数11<核外电子数10（2+8），是离子，所以②粒子为钠离子。正确；
C、③的最外层电子数是6，大于4，因此在化学反应中易得到电子形成稳定结构，正确；
D、原子的质子数等于电子数，故x=17-2-8=7，若为离子则最外层电子数是8，故不一定是7，错误；
故选：D。
【变式1-2】下列说法错误的是
A．电子在原子核外运动有固定的轨道
B．第一电子层离核最近，能量最低
C．核外电子是分层运动的
D．最外层电子数不超过8个(只有一层的，电子不超过2个)
【答案】A
【解析】A、电子在原子核外运动没有具有固定的轨道，说法错误，符合题意；
B、第一电子层离核最近，能量最低，说法正确，不符合题意；
C、核外电子是分层运动的，最多有七层，说法正确，不符合题意；
D、最外层电子数不超过8个，只有一个电子层的，电子不超过2个，说法正确，不符合题意。
故选：A。
考点二 原子结构与化学性质的关系
【例2】观察图 1 、图 2 中各微粒的结构示意图，按要求回答问题：
（1）图 1 是溴的原子结构示意图，X= ；溴的化学性质与图 2 中 (填字母 序号)的化学性质相似。
（2）图 2 所示微粒中，其中具有相对稳定结构的原子是 (填字母序号)。
（3）B 表示的微粒名称为 ，核电荷数为 。
（4）C 微粒的最外层电子数为 ，在化学反应中容易 电子(填“得到” 或“失去”)，形成的离子符号为 。
【答案】（1）7 A
（2）D
（3）镁原子 12
（4）6 得到 O2-
【解析】（1）在原子中，质子数 = 核外电子数。溴原子的质子数为35，即2+8+18+X=35，解得X=7；
元素的化学性质主要由最外层电子数决定，溴原子最外层电子数为7，图 2 中A 原子最外层电子数也为7，所以溴的化学性质与图 2 中 A 的化学性质相似；
（2）相对稳定结构是指最外层电子数为8（氦为2）的结构；图 2 中 D 是氩原子，最外层电子数为8，属于相对稳定结构的原子；
（3）原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，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；B微粒质子数为12，B表示的微粒名称为镁原子，在原子中，质子数=核电荷数=12；
（4）C微粒的最外层电子数为6，多于4个，在化学反应中容易得到电子，形成带2个单位负电荷的氧离子，离子符号为O2-。
【变式2-1】下图中与甲粒子化学性质相似的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】甲粒子中质子数=核外电子数，表示原子，且甲粒子的最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，B粒子的质子数=核外电子数，表示原子，B粒子最外层电子数为2，且只有一个电子层，达到了相对稳定结构，故甲粒子与B粒子化学性质相似，D粒子的最外层电子数为8，但是D粒子中质子数大于核外电子数，表示离子，甲粒子与D粒子化学性质不相似。
故选B。
【变式2-2】下面是几种粒子的结构示意图：
（1）在化学反应中易得到电子的原子是 ；（填字母，下同）
（2）表示已达到相对稳定结构的是 ；
（3）表示阳离子的是 。
【答案】（1）B
（2）ACE
（3）C
【解析】（1）原子最外层电子数多于4但没有达到8的电子层结构是不稳定结构，在化学反应中易得到电子，因此图中B原子最外层电子数是6，易得到电子。图中D原子最外层电子数是2，易失去电子。而A、C、E的最外层电子数都是8，是相对稳定结构。
（2）最外层电子数是8（第一层是最外层时电子数是2）的电子层结构是相对稳定结构，图中A、C、E的最外层电子数都是8，是相对稳定结构。
（3）带正电的原子叫阳离子。图中粒子C，原子核内有11个质子，带11个单位正电荷，核外有10个电子，带10个单位负电荷，因此粒子C带1个单位正电荷，是阳离子，其符号为Na+。图中粒子A、E，都带2个单位负电荷，是阴离子。图中粒子B、D，质子数=核外电子数，呈电中性，都属于原子。
考点三 离子符号的含义
【例3】镁离子在生物医学中有多种作用，下列表示2个镁离子的是
A．2Mg B．Mg2+ C．2Mg2+ D．Mg2
【答案】C
【解析】由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团的右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故2个镁离子可表示为2Mg2+；
故选：C。
【变式3-1】我国北斗三号卫星采用了铷（）原子钟，为定位精度的提升起到至关重要的作用。下图是铷元素的某种粒子结构示意图，该粒子的符号是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】该粒子中，质子数为37，核外电子数为：2+8+18+8=36，质子数大于核外电子数，表示阳离子，则该粒子是铷原子失去最外层1个电子后形成的，从而带上1个单位的正电荷，形成Rb+。
故选B。
【变式3-2】图甲和图乙分别是钠原子和氯原子的原子结构示意图。
（1）图甲中的x= 。
（2）金属钠与氯气反应时，由图乙的结构可知，氯原子容易得到钠失去的1个电子，从而形成最外层有 个电子的相对稳定的氯离子，氯离子用化学符号表示为 。
【答案】（1）1
（2）8
【解析】（1）在原子中，质子数=核外电子数，则图甲中的x=11-2-8=1；
（2）由图乙的结构可知，氯原子的最外层电子数为，在化学反应中容易得到钠失去的1个电子，从而形成最外层有8个电子的相对稳定的氯离子，氯离子的离子符号为。
考点四 离子与原子中粒子间的数量关系
【例4】已知M2+离子核外有n个电子，则该元素的原子核内质子数为
A．n B．n+2 C． D．
【答案】B
【解析】M2+离子是M原子失去两个电子形成的，该离子核外有n个电子，所以M原子核外有n+2个电子，由于原子中质子数=核外电子数，故质子数为n+2。
故选B。
【变式4-1】下列微粒中，核电荷数少于核外电子数的是
A． B． C．Fe D．
【答案】D
【解析】A、是钠原子失去一个电子后形成的阳离子。钠原子的核电荷数（质子数）为11，核外电子数为10，此时核电荷数大于核外电子数，A 错误；
B、O2是氧气分子，由氧原子构成，分子呈电中性，其核电荷数（氧原子质子数总和）等于核外电子数总和，B 错误；
C、Fe是铁原子，原子呈电中性，核电荷数（质子数）等于核外电子数，C 错误；
D、是硝酸根离子，带一个单位负电荷，说明它得到了一个电子，其核电荷数（氮原子和氧原子质子数总和）小于核外电子数，D 正确。
故选D。
【变式4-2】某粒子结构示意图如图所示，下列描述错误的是
A．若该粒子表示原子，则
B．当时，该粒子一定是阳离子
C．当时，该粒子为阳离子
D．当时，该粒子一定是阴离子
【答案】B
【解析】A、若该粒子表示原子，原子中，质子数=核外电子数，，该选项描述正确；
B、当时，该粒子不一定是阳离子，也可能是原子或阴离子，该选项描述错误；
C、当时，该粒子带1个单位正电荷，为阳离子，该选项描述正确；
D、当时，该粒子带负电荷，一定是阴离子，该选项描述正确。
故选B。
基础达标
1．化学用语是学习化学的工具，选项表示两个铝离子的是
A．2Al B．2Al3+ C．Al3+ D．2Al2+
【答案】B
【解析】铝原子失去3个电子形成带3个单位正电荷的铝离子，符号为 ；表示多个离子时，需在离子符号前添加数字表示数量，因此两个铝离子应写作 。
故选B。
2．下列粒子结构示意图中表示原子的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】在原子中，具有质子数=核外电子数，故属于原子的是C；ABD中质子数≠电子数，属于离子。
故选C。
3．以下是四种微粒的结构示意图，下列有关各微粒的说法中，不正确的是
A．①在化学反应中容易得到电子 B．②性质稳定
C．③易形成阴离子 D．④是Mg2+的结构示意图
【答案】C
【解析】A、①最外层 6 个电子，大于 4 且没有排满，易得到 2 个电子达稳定结构，正确；
B、②最外层 8 个电子，属于稳定结构，性质稳定，正确；
C、③最外层 1 个电子，小于 4 且没有排满，易失去电子形成阳离子，不是阴离子，错误；
D、④质子数 12，核外电子数 10，是Mg2+，正确。故选C。
4．下列粒子结构示意图，表示阴离子的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A.核内质子数为12，核外电子数为2+8=10，核内质子数＞核外电子数，表示的是阳离子，故不符合题意；
B.核内质子数为8，核外电子数为2+6=8，核内质子数=核外电子数，表示的是原子，故不符合题意；
C.核内质子数为16，核外电子数为2+8+8=18，核内质子数＜核外电子数，表示的是阴离子，故符合题意；
D.核内质子数为17，核外电子数为2+8+7=17，核内质子数=核外电子数，表示的是原子，故不符合题意。
故选C。
5．物质由微观粒子构成。下列都是由离子构成的一组物质是
A．硫酸铜、氯化钠 B．氦气、氧气 C．金刚石、铁 D．水、过氧化氢
【答案】A
【分析】根据金属、大多数固态非金属单质、稀有气体等由原子构成；有些物质是由分子构成的，包括气态的非金属单质、由非金属元素组成的化合物，如氢气、水等；有些物质是由离子构成的，一般是含有金属元素和非金属元素的化合物，如氯化钠、硫酸铜，进行分析判断。
【解析】A、氯化钠、硫酸铜是含有金属元素和非金属元素的化合物，分别是由钠离子和氯离子、铜离子和硫酸根离子构成的，符合题意；
B、氦气是稀有气体，由原子构成；氧气属于气态的非金属单质、是由氧分子构成的，不符合题意；
C、金刚石属于固态非金属单质，是由碳原子直接构成的；铁是金属单质，是由铁原子构成的，不符合题意；
D、水和过氧化氢是由非金属元素组成的化合物，是由水分子和过氧化氢分子构成的，不符合题意。
故选A。
6．原子变成离子后，下列选项发生变化的是
A．质子数 B．中子数 C．核电荷数 D．最外层电子数
【答案】D
【解析】原子变成离子，是原子得、失电子形成的。质子数、中子数、核电荷数都不变，变化的是最外层电子数，原子得电子或失电子后最外层电子数改变 。
故选D。
7．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
【解析】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。
8．如图是硫原子的结构示意图，下列由图中获取的信息错误的是
A．硫原子的质子数为16
B．硫原子在化学反应中易失去电子
C．硫原子的结构示意图中的x等于8
D．硫原子所形成离子的符号为
【答案】B
【解析】A、在原子结构示意图中，圆圈内的数字为质子数，由硫原子的结构示意图可知，硫原子核内有16个质子，选项正确，不符合题意；
B、硫原子的原子结构示意可知，最外层电子数为6，大于4，在化学反应中易得到电子，选项错误，符合题意；
C、由硫原子的结构示意图，硫原子核内有16个质子，等于核外电子总数，即：2+x+6=16，则x=8，选项正确，不符合题意；
D、硫原子的最外层得2个电子，容易失去2个电子变成带两个单位负电荷的硫离子，根据离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写。离子符号是S2-，选项正确，不符合题意。
故选：B。
综合应用
9．微粒的结构示意图是化学知识的一种表示方式，已知下图是某粒子R的结构示意图。下列说法错误的是
A．当x-y=10时， 该粒子为原子
B．当x-y<10时， 该粒子为阴离子
C．若该结构示意图表示的粒子是R ，则x=10+y+1
D．该微粒的化学性质与y的数值有关
【答案】C
【解析】A、原子中质子数=电子数，当x-y=10时，则x=10+y，则该粒子属于原子，选项正确；
B、阴离子中质子数＜电子数，当x-y<10时，则x<10+y，则该粒子属于阴离子，选项正确；
C、若该结构示意图表示的粒子是R ，电子数比质子数大1，则x+1=10+y，x=10+y-1，选项错误；
D、最外层电子数决定化学性质，该微粒的化学性质与y的数值有关，选项正确；
故选C。
10．星载原子钟是导航卫星的关键技术，通常导航卫星上应用的原子钟有铷原子、钟原子、铯原子、氢原子钟。下列说法正确的是
A．铷的相对原子质量为37 B．铯离子的符号为
C．铷原子和铯原子的电子层数相同 D．铷和铯的化学性质相似
【答案】D
【解析】A、由铷原子结构示意图可知，铷原子的质子数为37，在原子中，质子数=核外电子数=核电荷数，则铷原子的核电荷数=核外电子数=37，无法获取其相对原子质量的有关信息，故A错误；
B、由铯原子结构示意图可知，铯原子的最外层有1个电子，在化学反应中易失去最外层的1个电子而形成带有1个单位正电荷的铯离子，其离子符号为Cs+，故B错误；
C、由原子结构示意图可知，铷原子的核外有五个电子层，铯原子核外有六个电子层，故C错误；
D、由原子结构示意图可知，铷原子与铯原子的最外层电子数相同，所以铷和铯的化学性质相似，故D正确；
故选：D。
11．下列关于Na、Na+两种粒子的判断中，正确的是
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③质量几乎相等 ④Na+比Na 稳定
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
【答案】C
【解析】①钠原子核电荷数为11，形成钠离子，失去的是最外层电子，核电荷数不变，仍为11，正确；
②钠原子失去电子形成钠离子，钠原子核外电子数比钠离子多一个，错误；
③原子的质量集中在原子核上，失去电子的质量忽略不计，质量几乎相等，正确；
④Na+比Na稳定，因为钠离子最外层已经达到稳定结构，正确；
故选：C。
12．用化学用语表示：
（1）氖气 。
（2）碳酸根离子 。
（3）氢氧根离子 。
（4）硫酸根离子 。
（5）铵根离子 。
（6）铁离子 。
【答案】（1）Ne
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
【解析】（1） 氖气，氖元素可以直接表示该物质，Ne。
（2）碳酸根离子带两个单位的负电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，故碳酸根离子表示为：；
（3）氢氧根离子带一个单位负电荷，离子符号为：；
（4）硫酸根离子带两个单位负电荷，离子符号为：；
（5）铵根离子带一个单位正电荷，离子符号为：；
（6）铁离子带三个单位正电荷，离子符号为：。
拓展培优
13．有下列六种微粒的结构示意图，据图回答下列问题：
（1）如果图F是原子结构示意图，其中的m＝ ，n＝ 。
（2）具有相对稳定结构的微粒是 （填字母，下同），D的微粒符号为 。
（3）化学性质相似的两种原子是 ，他们在化学反应中均易 （填“得”或“失”）电子。
【答案】（1）33 2
（2）BD
（3）EF 得
【解析】（1）图F是原子结构示意图，当原子序数>2时，原子的最内层电子数为2，故n=2，在原子中，质子数=核外电子数，故m=2+8+18+5=33；
（2）有多个电子层，最外层电子数为8（或只有一个电子层，电子数为2）时，具有相对稳定结构，故具有相对稳定结构的微粒是BD；
D的核内质子数核外电子数，表示阳离子，D的质子数为13，在原子中，质子数=原子序数，故D表示铝离子，其离子符号为；
（3）最外层电子数相同的原子的化学性质相似，由图可知，原子E、F的最外层电子数都为5，它们的化学性质相似，故填：EF；
E、F两个原子的最外层电子数为5，大于4，在化学反应中均易得电子。
14．下面是部分元素原子或离子的结构示意图，请结合下图回答：
（1）上述粒子中最易得到电子的是 ，(填序号，下同)属于阳离子的是 ，化学性质相似的是 。
（2）电子层数相同，最外层电子数也相同的粒子有 。
（3）E 的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”) 。
【答案】（1）DF B DF
（2）BCE
（3）不活泼
【解析】（1）D粒子的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中容易得到电子；F粒子的最外层电子数为7，大于4，在化学反应中容易得到电子，故填：DF；
B粒子中质子数大于核外电子数，表示阳离子；
D粒子和F粒子均质子数=核外电子数，均表示原子，且原子的最外层电子数相同，化学性质相似，B、C、E粒子的最外层电子数相同，但是B粒子属于阳离子，C粒子属于阴离子，E粒子属于原子，它们的化学性质不相似；
（2）由图可知，B、C、E的电子层数相同，均是2，最外层电子数相同，均是8；
（3）E的最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，故E的化学性质不活泼。
15．根据下列粒子结构示意图，回答问题。
（1）镁离子的最外层电子数是 ；
（2）若E 粒子中x=10，则该粒子属于 （填“原子”或“离子”）；
（3）A、B、C、D四种粒子中，具有相对稳定结构粒子的是 ，具有相似化学性质的是 （均填序号）。
【答案】（1）8
（2）原子
（3）CE AD
【解析】（1）在原子中：质子数=核外电子数，镁是12号元素，根据图，B是镁原子结构示意图，镁原子的最外层电子数是2，原子核外最外层电子数为“8”（氦为2）是稳定结构，所有原子都有形成稳定结构的趋势，最外层电子数小于4易失去电子形成稳定结构形成离子，所以C为镁离子结构示意图，故填：8；
（2）在原子中：质子数=核外电子数，若E 粒子中x=10，则x=2+8，该粒子属于原子，故填：原子；
（3）原子核外最外层电子数为“8”（氦为2）是稳定结构，故填：CE；
元素的化学性质由最外层电子数决定，即结构示意图中最外层电子数相同，化学性质相似，故填：AD。
16．某同学建立数学模型(如图)，并运用模型研究原子的本质特征。A~C对应的原子均为前18号原子，请结合模型回答下列问题：
（1）画出A点对应原子的结构示意图 。
（2）B点对应原子在化学变化中易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子，写出该离子的符号 。
（3）已知C点对应原子的相对原子质量为20，该原子核内的中子数为 。
【答案】（1）
（2）得到
（3）10
【解析】（1）由图可知 ，A点对应原子电子层数为3，最外层电子数为2。前18号原子中，电子层数为3，最外层电子数为2的原子是镁原子，质子数为12，核外电子排布为2、8、2，结构示意图为。
（2）B点对应原子电子层数为3，最外层电子数为6，大于4且没有排满，所以B点对应原子在化学变化中易得到2个电子形成离子；
前18号原子中，电子层数为3，最外层电子数为6的原子是硫原子，硫原子得到2个电子形成带2个单位负电荷的硫离子，书写离子符号时，需在原子或原子团右上角标注电荷量，数值在前，正负号在后，数值为“1”时数值可以省略不写，硫离子的符号为。
（3）C点对应原子电子层数为2，最外层电子数为8 ，前18号原子中该原子是氖原子，质子数为10。根据相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数，已知相对原子质量为20，则中子数为。
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