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第四章
第一节　第一课时　原子结构
知识点一 原子的构成
知识点二 核外电子排布
目录索引
素养目标 学习要点
1.能运用原子结构示意图描述原子的结构,能从微观角度了解原子的核外电子排布,形成宏观辨识与微观探析的学科素养。 2.能理解、描述和表示原子结构和核外电子排布的模型,指出模型表示的具体含义,并运用于理论模型解释或推测物质的组成、结构、性质,形成证据推理与模型认知的学科素养。 三种微粒:组成原子的质子、中子和电子
一个关系:质量数=质子数+中子数
三条规律:核外电子排布的规律
知识点一 原子的构成
基础落实 必备知识全过关
1.原子的构成
正电荷
负电荷
2.质量数
(1)质量数:原子核内所有　　　　和　　　　的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
(2)关系: 质量数可看作该原子相对原子质量的近似整数值
质量数(A)=　　　　　　+　　　　　　。
(3)粒子符号中各种数字的含义
质子
中子
质子数(Z)
中子数(N)　
质量数
质子数
名师点拨
原子结构的特点
(1)原子的质量主要集中在原子核上。
(2)原子中既有正电荷,又有负电荷,但整个原子不显电性。
(3)原子在化学变化中不可再分,但在其他变化中仍然可以再分。
正误判断
(1)相对原子质量就是质量数。(　　)
(2)任何粒子的质子数都等于电子数。(　　)
(3)阳离子的质量数等于其质子数与中子数之和。(　　)
×
提示 质量数=质子数+中子数。相对原子质量是指某原子的质量与12C原子质量的 的比值。
×
提示 阴、阳离子的质子数与电子数不相等。
√
重难突破 能力素养全提升
探究角度1原子构成
例1法国科学家发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的
是(　　)
A.该粒子不显电性
B.该粒子的质量数为4
C.该粒子为4号元素
D.该粒子的质量比氢原子大
C
解析 “四中子”粒子中没有带电荷的微粒,所以该粒子不显电性,A正确;一个中子的相对质量是1,所以“四中子”的质量数为4,B正确;“四中子”粒子中没有质子,所以不能说是几号元素,C错误;质量数反映了微粒的相对质量大小,由于“四中子”质量数比氢原子大,所以该粒子的质量比氢原子大,D正确。
【变式设问】
(1)如果将题目中的粒子中的四个中子改为两个中子、两个质子,且该粒子还是电中性,则该粒子是否具有电子
(2)科学家还发现一种中子数为9的氧原子,它的质量数为多少 核外电子数为多少
提示 两个质子带两个单位的正电荷,该粒子是电中性的,还应该有两个电子。
提示 17　8
[对点训练1]
C
思维模型　原子的构成微粒间的数目关系
(1)电中性原子
(2)离子的电子数目计算
探究角度2质量数
例2钋是一种银白色金属,能在黑暗中发光,由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里于1898年在沥青铀矿中发现,为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋,是世界上最毒的物质之一。下列有关 的说法正确的是(　　)
A.钋原子的核外电子数是126
B.钋原子核内中子数与质子数之差是42
C.钋原子核内中子数是84
D.钋元素的相对原子质量是210
B
[对点训练2]
下表符号中“2”的含义正确的一组是(　　)
选项 2H 2He 2Cl Ca2+
A 质量数 中子数 质子数 电荷数
B 质量数 质子数 原子个数 电荷数
C 质子数 中子数 原子个数 电荷数
D 质量数 质子数 中子数 电荷数
B
解析 元素符号左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,右上角的数字表示所带电荷数,前面的数字表示微粒个数。
思维模型　关于原子结构的几个易错点
(1)原子中一定含有质子,但不一定含有中子,如1H。
(2)原子的质量数和相对原子质量的含义不同,但是原子的质量数一般等于该原子相对原子质量数值的整数部分。
(3)对离子进行电子数与质子数换算时,应该注意阳离子和阴离子的区别。
知识点二 核外电子排布
基础落实 必备知识全过关
1.电子层
(1)定义:在含有多个电子的原子里,电子分别在　　　　　　　　的区域内运动。我们把不同的区域简化为　　　　　　　　　,也称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系
各电子层 由内到外 电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
表示符号 K L M N O P Q
离核远近 由　　到　　 能量高低 由　　到　　 能量不同
不连续的壳层
近
远
低
高
2.电子分层排布
(1)能量最低原理
核外电子总是优先排布在　　　　　　　　的电子层里,然后再由里往外排布在　　　　　　　　　　　　的电子层里,即按K→L→M→N……顺序排列。
能量最低
能量逐步升高
(2)电子层最多容纳的电子数
核外电子排布规律不是单独成立,三者是相互联系和相互制约的
①第n层最多容纳　　个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为　　　　　　　。
原子最外电子层有8个电子(最外层为K层时,最多只有2个电子)的结构是 相对稳定的结构
②最外层电子数目最多不能超过　 个(K层为最外层时不能超过　 个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过　　个。
2n2　
2、8、18、32　
8
2
18
3.原子结构模型的演变
道尔顿
汤姆孙
卢瑟福
玻尔
电子云
名师点拨
电子层及其理解
(1)电子层并非真实存在,只是原子核外电子运动区域的形象化描述。
(2)电子层由内向外,按照能量由低到高分为7层,能量最低、离核最近的电子层为第1层(即K层)。
教材拓展
原子结构示意图
钠原子的结构示意图各部分表示的意义:
正误判断
(1)离核越近的电子能量越高。(　　)
(2)每个电子层容纳的电子必须是2n2个。(　　)
(3)钾元素是19号元素,钾原子最外层有9个电子。(　　)
×
提示 离核越近的电子能量越低。
×
提示 每个电子层容纳的电子最多是2n2个,可以少于这个数。
×
提示 最外层电子不能超过8个,钾原子的最外层是1个电子。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1原子核外电子的分层排布及规律
例1(2024·上海交大附中高一检测)核外电子排布遵循一定的规律。下列说法正确的是(　　)
A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定是氩原子
B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C.F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
C
解析 电子排布为2、8、8结构的微粒还可能为S2-、Cl-等,A项错误;O2-、 F-、Cl-、Li+、Na+、Mg2+等微粒最外层电子数均达到了稳定结构,B项错误;F-、Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布均与Ne原子的电子层结构相同,C项正确;He原子的最外层只有2个电子,但He元素是稀有气体元素,D项错误。
【变式设问】
(1)某带两个单位负电荷的阴离子核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒是哪种微粒
(2)某微粒的最外层只有2个电子,该微粒一定是阳离子吗
提示 该阴离子对应的原子核外电子总数为16,该微粒是S2-。
提示 不一定,可能为He原子。
[对点训练1]
(2024·天津北辰区高一检测)原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。下列有关原子核外电子排布的说法错误的是(　　)
A.电子总是先排布在能量最低的电子层里
B.每个电子层最多能容纳的电子数为2n2
C.最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)
D.S2-的M层有6个电子
D
解析 S原子核外有16个电子,S原子的M层电子数是6,则S2-的M层电子数为8,故D错误。
思维模型　原子核外电子的排布规律
探究角度2原子(或离子)核外电子分层排布的表示
例2(2024·广东惠州高一检测)下列是原子或离子的核外电子排布,其中错误的是(　　)
A.Na+: B.Cl-:
C.21Sc: D.35Br:
C
解析 Sc为21号元素,其原子核外有4个电子层,最外层电子不可能超过8个,C错误。
图解要点　原子(或离子)结构示意图的书写与判断
[对点训练2]
粒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。根据粒子结构示意图: 、 、 ,下列判断正确的是(　　)
A.它们都带有电荷
B.它们原子的核外电子数相同
C.它们都具有稳定结构
D.它们表示同一种元素
C
思维模型　原子(或离子)结构的表示方法
学以致用 随堂检测全达标
题组1原子结构　质量数
1.原子的构成示意图如图,下列叙述正确的是(　　)
A.原子是实心球体
B.质子、中子、电子均匀分布在原子中
C.质子与电子质量相等
D.整个原子的质量主要集中在原子核上
D
解析 原子不是实心球体,故A错误;原子核处于原子中心,核外有电子围绕原子核运动,故B错误;一个电子的质量约为一个质子质量的 ,故C错误;整个原子的质量主要集中在原子核上,原子核中有质子和中子,质子数=核电荷数=电子数,电子的质量很小,忽略不计,故D正确。
A.电子数为146 B.质量数为336
C.中子数为241 D.质子数为95
D
3.下列说法正确的是(　　)
A.所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的
B.只要知道粒子的质子数,就一定能确定它是什么元素
C.由于质量数=质子数+中子数,所以电子是没有质量的
D.分子的质子数等于该分子中各原子的质子数之和
D
解析 有些原子没有中子,A项错;粒子可以指原子、分子、离子,B项错;电子不是没有质量,而是很小,可以忽略,C项错。
题组2核外电子排布
4.原子核外电子是分层排布的,在不同电子层上运动着的电子能量是不同的,下列电子层上运动的电子能量最低的是(　　)
A.L层 B.K层 C.N层 D.M层
B
解析 原子核外电子是分层排布的,距离原子核越近,能量越低,距离原子核最近的电子层是K层。
5.(2024·北京东城区高一检测)下列叙述正确的是(　　)
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.某原子K层上只有一个电子
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
B
解析 电子的能量越低,运动区域离核越近,电子的能量越高,运动区域离核越远,A错误;氢原子K层上只有1个电子,B正确;氦为稀有气体元素,其最外层只有2个电子,C错误;由电子的排布规律可知,M层最多排18个电子,但作为最外层时,最多可排8个电子,D错误。
6.(2024·云南昆明高一检测)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答下列有关问题。
(1)B对应的元素的符号是　　　　　,写出E的符号　　　　　。
(2)电子层结构相同的是　　　　　(填写字母,下同),性质最稳定的是　　　,最容易失去电子的是　　　,最容易得到电子的是　　　。
(3)A与D经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是　　　。
O
Mg2+
BCE
C
D
A
NaCl
解析 (1)在A~E这五种粒子中,A是Cl,B是O2-,C是Ne,D是Na,E是Mg2+。(2)电子层结构相同是指电子层数和各个电子层上的电子数目都相同。O2-、Ne和Mg2+都具有稳定的电子层结构,但最稳定的是Ne。(3)Cl与Na形成的化合物为NaCl。

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