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课题2 原子结构 专项训练
题型01 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 。
【典例1】（多选）如图为某原子的结构模型示意图，其中 a 、b 、c 是构成该原子的三种不同粒子，下列说法错误的是
A．原子核是由 a、c 构成的
B．原子不带电的原因是 a 和 c 的个数相等， 电性相反
C．原子中 a 、b 、c 的个数一定相等
D．原子的质量主要集中在 a 和 b 上
【变式1-1】原子中带负电的微观粒子是
A．原子核 B．质子 C．电子 D．中子
【变式1-2】下列关于原子结构的说法错误的是
A．原子核都由质子和中子构成的 B．原子可以直接构成物质
C．在原子中，核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D．原子核带正电
【变式1-3】“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
题型02 原子中各粒子间的关系
1.构成原子的各粒子间的关系
【典例2】徐光宪及其团队经过多次实验实现了稀土元素镨与钕的分离。镨元素的相对原子质量为140.9，原子的核电荷数为59，其核外电子数为
A．140.9 B．59 C．82 D．200
【变式2-1】金属铈(Ce)是一种常见的稀土元素，已知铈原子的原子核内有58个质子，其相对原子质量是140，该原子的中子数是
A．58 B．140 C．82 D．198
【变式2-2】原巴勒斯坦权力机构主席阿拉法特的死亡，被怀疑是“钋”中毒，钋原子的核电荷数为84，其原子的质子数加中子数之和为210，下列有关钋原子的说法正确的是
A．该原子的中子数为84
B．该原子的质子数为126
C．该原子的核外电子数为84
D．该原子的相对原子质量为84
【变式2-3】M元素原子的核电荷数为a，它的阳离子与N元素的阴离子核外电子排布相同，则N元素原子核内质子数为
A． B． C． D．
题型03 原子核外电子的排布特点
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)。
【典例3】如图为氪原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是
A．核内质子数为36 B．核外有4个电子层
C．第一层电子数为8 D．在化学反应中不易得失电子
【变式3-1】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)
【变式3-2】下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布不正确的是
A． B． C． D．
【变式3-3】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
题型04 原子核外电子的排布与化学性质的关系
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
【典例4】下图中与甲粒子化学性质相似的是
A． B． C． D．
【变式4-1】下列粒子结构示意图中，表示相对稳定结构的是
A． B． C． D．
【变式4-2】如图为六种原子的结构示意图，其中化学性质相似的一组是
A．①和⑤ B．③和④ C．②和③ D．①和③
【变式4-3】下图是几种微粒的结构示意图，请用相应微粒的代号填空。
（1）属于金属原子的是 ；
（2）具有相对稳定结构的是 ；
（3）易得电子的是 。
题型05 原子结构示意图的认识
【典例5】某粒子的结构示意图如图所示：
（1）当 b＝8，且该粒子不显电性时，a＝ 。
（2）当 b＝8，且该粒子带有 2 个单位负电荷时，该粒子的化学符号是 。
（3）当 b＝8，且该粒子带有 3 个单位正电荷时，该粒子的化学符号是 。
【变式5-1】模型认知是建立宏观与微观联系的重要思维方法。根据下列粒子结构示意图，回答下列问题。
（1）A图表示的粒子符号为 ；若该粒子的中子数为12，则该粒子的近似相对原子质量为 。
（2）B图中，当X= 时，该粒子是原子。
（3）C图中，当Y达到最大值时，该粒子的符号为 。
【变式5-2】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为原子，m= 。
（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)。
（4）由E粒子的结构示意图可知，E粒子的名称是 。
【变式5-3】溴原子结构示意图如图1所示，请回答下列问题：
（1）图1中x的值为 。
（2）D表示的是 (填“阴离子”或“阳离子”)。
（3）溴元素的化学性质与如图2中 (填字母标号，下同)的化学性质相似。
（4）图2中达到稳定结构的粒子有 。
题型06 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
【典例6】大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子（Li+）的核内质子数为 3，中子数为 4。下列说法错误的是
A．锂离子核外只有 1 个电子层 B．1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C．锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D．锂原子的中子数为 3
【变式6-1】下列微观粒子结构示意图中，表示正离子的是
A． B． C． D．
【变式6-2】对、、三种粒子的判断正确的是
①核电荷数相同②核外电子数相等③电子层结构完全相同④质量几乎相等
A．①④ B．①③ C．①②③④ D．②③④
【变式6-3】金属氧化物一般由金属正离子和氧负离子构成。亚铜离子的符号是
A．Cu+ B．Cu+1 C．Cu- D．Cu+2
题型07 原子模型的演变与认识
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。
【典例7】科学家运用了模型建构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．汤姆孙等人发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验，证明了汤姆孙“葡萄干布丁”模型是合理的
D．基于新的事实和证据，科学家会不断提出新的原子结构模型
【变式7-1】原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程。图示为原子结构模型的演变图，下列排序符合人类认识原子结构历程的是
A．①②③ B．②①③ C．①③② D．②③①
【变式7-2】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
【变式7-3】人类对原子结构的认识，是科学家们不断探索、不断提出新的结构模型的过程。下列认识中，正确的是
A．汤姆孙认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．道尔顿等人在原子中发现了电子，证明原子是可分的
C．卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核
D．卢瑟福原子模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
题型08 构成物质的微粒种类
1.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。
【典例8】物质由微观粒子构成。下列都由分子构成的一组物质是
A．水银、二氧化硫 B．金刚石、苯 C．干冰、氨气 D．硫酸铜、硅
【变式8-1】分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子，下列物质由原子构成的是
A．水 B．二氧化碳 C．铁 D．硫酸铜
【变式8-2】物质由微观粒子构成。下列物质均由离子构成的一组是
A．He、C B．Hg、HCl C．CH 、O D．CuSO 、NaCl
【变式8-3】下列物质由分子直接构成的是
A．氦气(He) B．二氧化碳(CO2) C．镁(Mg) D．氯化钠(NaCl)
题型09 相对原子质量的概念与计算
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。
【典例9】在化学学习中，简单的计算分析也是认识物质的一条重要途径。
（1）标准钠原子的相对原子质量为23，核电荷数为11，其中子数是 ，核外电子数是 。
（2）已知：碳-12原子的质量为m kg，钙原子的质量为n kg。请根据要求计算。
①钙的相对原子质量= 。
②原子的相对质量之比与原子的实际质量之比 (填“相等”“不相等”或“无法比较”)。
【变式9-1】等质量的钠、镁、铁、铜四种金属，所含原子数目最少的是
A．钠 B．镁 C．铁 D．铜
【变式9-2】关于相对原子质量的说法错误的是
A．原子实际质量越大，其相对原子质量也越大
B．是某种原子实际质量与碳原子质量的比值
C．相对原子质量是一个比值
D．采用相对原子质量，是因为一个原子的实际质量太小
【变式9-3】已知1个C-12原子的质量为akg，则实际质量为bkg的另一种原子的相对原子质量为
A．kg B．kg C． D．
答案和解析
题型01 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。
【典例1】（多选）如图为某原子的结构模型示意图，其中 a 、b 、c 是构成该原子的三种不同粒子，下列说法错误的是
A．原子核是由 a、c 构成的
B．原子不带电的原因是 a 和 c 的个数相等， 电性相反
C．原子中 a 、b 、c 的个数一定相等
D．原子的质量主要集中在 a 和 b 上
【答案】AC
【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。所以图中a为质子，b为中子，c为电子。
【解析】A、原子核是由质子（a）和中子（b）构成，故A符合题意；
B、图中a为质子、c为电子，在原子中，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，所以原子不显电性，故原子不带电的原因是a和c的个数相等，电性相反，故B不符合题意；
C、图中a为质子、b为中子、c为电子，在原子中，质子数=核外电子数，但中子数不一定与质子数相等，故C符合题意；
D、图中a为质子、b为中子、c为电子，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b上，故D不符合题意。
故选AC。
【变式1-1】原子中带负电的微观粒子是
A．原子核 B．质子 C．电子 D．中子
【答案】C
【解析】A、原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，故原子核带正电，不符合题意；
B、质子带正电，不符合题意；
C、电子带负电，符合题意；
D、中子不带电，不符合题意。
故选C。
【变式1-2】下列关于原子结构的说法错误的是
A．原子核都由质子和中子构成的 B．原子可以直接构成物质
C．在原子中，核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D．原子核带正电
【答案】A
【解析】A、原子核中不一定含有中子，如氢原子的原子核内就没有中子，说法错误，符合题意；
B、原子可以直接构成物质，如铁由铁原子构成，说法正确，不符合题意；
C、在原子中，核电荷数一定等于质子数或核外电子数，说法正确，不符合题意；
D、原子核带正电，说法正确，不符合题意。
故选：A。
【变式1-3】“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。
题型02 原子中各粒子间的关系
1.构成原子的各粒子间的关系
【典例2】徐光宪及其团队经过多次实验实现了稀土元素镨与钕的分离。镨元素的相对原子质量为140.9，原子的核电荷数为59，其核外电子数为
A．140.9 B．59 C．82 D．200
【答案】B
【解析】在原子中，核外电子数=核电荷数，故镨原子的核外电子数为59，故选：B。
【变式2-1】金属铈(Ce)是一种常见的稀土元素，已知铈原子的原子核内有58个质子，其相对原子质量是140，该原子的中子数是
A．58 B．140 C．82 D．198
【答案】C
【解析】在原子中，相对原子质量质子数+中子数，则该原子的中子数=140-58=82，故选C。
【变式2-2】原巴勒斯坦权力机构主席阿拉法特的死亡，被怀疑是“钋”中毒，钋原子的核电荷数为84，其原子的质子数加中子数之和为210，下列有关钋原子的说法正确的是
A．该原子的中子数为84 B．该原子的质子数为126
C．该原子的核外电子数为84 D．该原子的相对原子质量为84
【答案】C
【解析】A、钋原子的核电荷数为84，其原子的相对原子质量为210，根据原子中：质子数=核电荷数，且相对原子质量=质子数+中子数，故该原子的中子数=210-84=126，故A错误；
B、钋原子的核电荷数为84，根据原子中：质子数=核电荷数，则该元素原子的质子数为84，故B错误；
C、钋原子的核电荷数为84，根据原子中：电子数=核电荷数，则该元素原子的核外电子数为84，故C正确；
D、根据题中信息可知，该元素的原子的核电荷数为84，相对原子质量为210，故D错误。
故选C。
【变式2-3】M元素原子的核电荷数为a，它的阳离子与N元素的阴离子核外电子排布相同，则N元素原子核内质子数为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设元素N的质子数为b，由题文可知，Mn+中带a n个电子，Nm-带有b+m个电子，Mn+与Nm-核外电子排布相同，则a n=b+m，b=a n m，故选C。
题型03 原子核外电子的排布特点
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)。
【典例3】如图为氪原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是
A．核内质子数为36 B．核外有4个电子层
C．第一层电子数为8 D．在化学反应中不易得失电子
【答案】C
【解析】A、原子结构示意图中圆圈内数字表示核内质子数，所以氪原子核内质子数为36，故选项说法正确；
B、一个弧线表示一个电子层，氪原子核外有4个弧线，表示核外有4个电子层，故选项说法正确；
C、由原子结构示意图可知，氪原子第一层电子数为2，故选项说法错误；
D、氪原子最外层电子数是8，在化学反应中不易得失电子，故选项说法正确；
故选：C。
【变式3-1】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。
【变式3-2】下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布不正确的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、原子结构示意图中，质子数=核外电子数，第一层最多排布2个电子，第二层是最外层不超过8个电子。A正确；
B、原子结构示意图中，质子数=核外电子数，第一层最多排布2个电子。B不正确；
C、原子结构示意图中，质子数=核外电子数，第一层最多排布2个电子，第二层最多排布8个电子，第三层是最外层不超过8个电子。C正确；
D、原子结构示意图中，质子数=核外电子数，第一层最多排布2个电子，第二层最多排布8个电子，第三层是次外层最多排布8个电子，第四层是最外层不超过8个电子。D正确。
综上所述：选择B。
【变式3-3】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。
题型04 原子核外电子的排布与化学性质的关系
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
【典例4】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4-1】下列粒子结构示意图中，表示相对稳定结构的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】最外层电子数是8（第一层作为最外层电子数为2）的粒子具有相对稳定结构。
故选C。
【变式4-2】如图为六种原子的结构示意图，其中化学性质相似的一组是
A．①和⑤ B．③和④ C．②和③ D．①和③
【答案】D
【解析】原子最外层电子数相同，化学性质相似。最外层8个电子是相对稳定结构。但第一层就是最外层的，2个电子就是相对稳定结构。图中①③都是相对稳定结构，化学性质相似；④⑥最外层电子数相同化学性质。
故选D。
【变式4-3】下图是几种微粒的结构示意图，请用相应微粒的代号填空。
（1）属于金属原子的是 ；
（2）具有相对稳定结构的是 ；
（3）易得电子的是 。
【答案】（1）BD
（2）A
（3）C
【解析】（1）金属原子的最外层电子数一般少于4个，B和D的最外层电子数分别是1和2，少于4个，属于金属原子；
（2）最外层电子数为8的结构属于相对稳定结构，A的最外层电子数是8，具有相对稳定结构；
（3）最外层电子数多于4个的原子在化学反应中易得到电子，C的最外层电子数是7，多于4个，易得电子。
题型05 原子结构示意图的认识
【典例5】某粒子的结构示意图如图所示：
（1）当 b＝8，且该粒子不显电性时，a＝ 。
（2）当 b＝8，且该粒子带有 2 个单位负电荷时，该粒子的化学符号是 。
（3）当 b＝8，且该粒子带有 3 个单位正电荷时，该粒子的化学符号是 。
【答案】（1）10
（2）O2-
（3）Al3+
【解析】（1）该粒子若不显电性，则为原子，质子数=核外电子数。已知b = 8，核外电子总数为2 + 8 = 10，所以a = 10；
（2）当该粒子带有2个单位负电荷时，说明电子数比质子数多2，此时质子数为2 + 8 - 2 = 8，质子数为8的元素是氧元素，该粒子为带两个单位负电荷的氧离子，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，离子符号为：O2- 。
（3）当该粒子带有3个单位正电荷时，说明质子数比电子数多3，此时质子数为2 + 8 + 3 = 13，质子数为13的元素是铝元素，该粒子为带3个单位正电荷的铝离子，离子符号为：Al3+。
【变式5-1】模型认知是建立宏观与微观联系的重要思维方法。根据下列粒子结构示意图，回答下列问题。
（1）A图表示的粒子符号为 ；若该粒子的中子数为12，则该粒子的近似相对原子质量为 。
（2）B图中，当X= 时，该粒子是原子。
（3）C图中，当Y达到最大值时，该粒子的符号为 。
【答案】（1）Mg2+ 24
（2）10
（3）Cl-
【解析】（1）A 图中质子数为12，核外电子数=2+8=10，质子数大于核外电子数，为镁离子，粒子符号为Mg2+；相对原子质量≈质子数+中子数，已知质子数为12，中子数为12，则该微粒的相对原子质量=12+12=24；
（2）在原子中，质子数=核外电子数，所以当X=2+8=10时，该粒子是原子。
（3）C的质子数为17，属于氯元素，最外层电子数Y最多为8（第一层为最外层时最多为2个电子，这里第二层是最外层），核内质子数<核外电子数，该粒子为带一个单位负电荷的氯离子，符号为Cl-。
【变式5-2】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为原子，m= 。
（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)。
（4）由E粒子的结构示意图可知，E粒子的名称是 。
【答案】（1）B 6
（2）失去 Al3+
（3）AB
（4）氯原子
【解析】（1）A、C、E粒子的质子数=核外电子数，表示原子；B粒子的质子数（11）>核外电子数()，则表示阳离子的是B；
若D为原子，D的质子数=核外电子数，则，解得m=6；
（2）C所示粒子最外层电子数为3（小于4），在化学反应中为获取相对稳定结构，易失去3个电子形成铝离子，离子符号为Al3+；
（3）根据最外层电子数为8（一层为2）即为相对稳定结构，故A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是A和B；
（4）由E粒子的结构示意图可知：该粒子中，质子数（17）=电子数（），故E粒子的名称是氯原子。
【变式5-3】溴原子结构示意图如图1所示，请回答下列问题：
（1）图1中x的值为 。
（2）D表示的是 (填“阴离子”或“阳离子”)。
（3）溴元素的化学性质与如图2中 (填字母标号，下同)的化学性质相似。
（4）图2中达到稳定结构的粒子有 。
【答案】（1）7
（2）阳离子
（3）B
（4）AD/DA
【解析】（1）图1是溴原子结构示意图，根据质子数=核外电子数，则有：x=35-2-8-18=7；
（2）D中质子数（12）大于核外电子数（2+8=12）表示的是阳离子；
（3）最外层电子数相同，化学性质相似，故溴元素的化学性质与图2中B的化学性质相似；
（4）最外层8个电子(或最外层是第一电子层时有2个电子)的结构叫做稳定结构；图2中达到稳定结构的粒子有AD。
题型06 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
【典例6】大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子（Li+）的核内质子数为 3，中子数为 4。下列说法错误的是
A．锂离子核外只有 1 个电子层 B．1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C．锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D．锂原子的中子数为 3
【答案】D
【解析】A. 锂原子有3个电子，电子排布为第一层2个、第二层1个。锂原子失去1个电子后，只剩第一层的2个电子，因此锂离子核外只有1个电子层。选项正确；
B. 由锂离子符号Li+，可知1个锂离子带1个单位正电荷。选项正确；
C. 锂离子（Li ）有3个质子和2个电子，得到1个电子后，电子数变为3，与质子数相等，变为中性锂原子。选项正确；
D. 题干明确锂离子（Li ）的中子数为4，原子得失电子变成离子，过程中质子数、中子数都不发生改变，因此锂原子的中子数也应为4，而不是3。选项错误。
故选D。
【变式6-1】下列微观粒子结构示意图中，表示正离子的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A、质子数=核外电子数=10，为原子，故A错误；
B、质子数=16，核外电子数=18，质子数＜核外电子数，表示阴离子，故B错误；
C、质子数=12，核外电子数=10，质子数＞核外电子数，表示为阳离子（正离子），故C正确；
D、质子数=核外电子数=6，表示原子，故D错误；
故选C。
【变式6-2】对、、三种粒子的判断正确的是
①核电荷数相同②核外电子数相等③电子层结构完全相同④质量几乎相等
A．①④ B．①③ C．①②③④ D．②③④
【答案】A
【解析】①、、三种粒子的原子核相同，其核电荷数相同，选项正确；
②Fe3+是铁原子失去3个电子形成的，Fe2+是铁原子失去2个电子形成的，则三种粒子核外电子数不相等，选项错误；
③Fe3+是铁原子失去3个电子形成的，Fe2+是铁原子失去2个电子形成的，三种粒子的电子层结构不完全相同选项错误；
④Fe3+是铁原子失去3个电子形成的，Fe2+是铁原子失去2个电子形成的，电子的质量与整个原子相比，可忽略，则三种粒子的质量几乎相等，选项正确，即正确选项是①④，故选A。
【变式6-3】金属氧化物一般由金属正离子和氧负离子构成。亚铜离子的符号是
A．Cu+ B．Cu+1 C．Cu- D．Cu+2
【答案】A
【解析】由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，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；亚铜离子带1个单位正电荷，则亚铜离子的符号为Cu+，故选A。
题型07 原子模型的演变与认识
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。
【典例7】科学家运用了模型建构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．汤姆孙等人发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”
C．卢瑟福等人通过粒子散射实验，证明了汤姆孙“葡萄干布丁”模型是合理的
D．基于新的事实和证据，科学家会不断提出新的原子结构模型
【答案】C
【解析】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家，受当时科学水平的局限性，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，是构成物质的最小粒子，故选项认识正确；
B、由于汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，所以推翻了道尔顿实心球模型，故选项认识正确；
C、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验，观察到了大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转，这一实验结果无法用汤姆孙的葡萄干布丁模型来解释，因为该模型认为正电荷是均匀分布的，卢瑟福根据实验结果提出了原子的核式结构模型，故选项认识不正确；
D、卢瑟福提出了原子核式结构模型：在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。但卢瑟福核式模型也不是最完善的原子结构模型，将会被替代，人类对原子结构的认识永无止境，科学家会不断提出新的原子结构模型，故选项认识正确。
故选C。
【变式7-1】原子模型的演变反映了人类探索物质结构的漫长历程。图示为原子结构模型的演变图，下列排序符合人类认识原子结构历程的是
A．①②③ B．②①③ C．①③② D．②③①
【答案】D
【解析】人类认识原子结构历程是道尔顿先提出的实心球模式②，而后是汤姆孙提出的“葡萄干布丁模型”①，再后来是卢瑟福的核式结构模型①。故选：D。
【变式7-2】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。
【变式7-3】人类对原子结构的认识，是科学家们不断探索、不断提出新的结构模型的过程。下列认识中，正确的是
A．汤姆孙认为原子是不可再分的实心球，是构成物质的最小粒子
B．道尔顿等人在原子中发现了电子，证明原子是可分的
C．卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核
D．卢瑟福原子模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
【答案】C
【解析】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，说法错误；
B、汤姆孙发现了电子，证明原子是可分的，说法错误；
C、卢瑟福等人通过α粒子散射实验发现了带正电的原子核，说法正确；
D、卢瑟福的核式结构模型在当时是一个重大的突破，但它并不是最完善的原子结构模型，基于新的事实和证据，科学家会不断提出新的原子结构模型，说法错误。
故选：C。
题型08 构成物质的微粒种类
1.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。
【典例8】物质由微观粒子构成。下列都由分子构成的一组物质是
A．水银、二氧化硫 B．金刚石、苯 C．干冰、氨气 D．硫酸铜、硅
【答案】C
【解析】A、 水银（汞，Hg）是金属单质，由汞原子直接构成， 二氧化硫（SO2）是共价化合物，由二氧化硫分子构成，不符合题意；
B、金刚石是碳的单质，由碳原子通过共价键形成网状结构，直接由原子构成，苯（C6H6）是有机化合物，由苯分子构成，不符合题意；
C、干冰是固态二氧化碳（CO2），由二氧化碳分子构成，氨气（NH3）是共价化合物，由氨分子构成，符合题意；
D、硫酸铜（CuSO4）是离子化合物，由铜离子（Cu2+）和硫酸根离子（）构成， 硅（Si）是非金属单质，由硅原子通过共价键形成原子晶体，直接由原子构成，不符合题意。
故选C。
【变式8-1】分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子，下列物质由原子构成的是
A．水 B．二氧化碳 C．铁 D．硫酸铜
【答案】C
【解析】A、水由水分子构成，不符合题意；
B、二氧化碳由二氧化碳分子构成，不符合题意；
C、铁由铁原子构成，符合题意；
D、硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成，不符合题意。
故选：C。
【变式8-2】物质由微观粒子构成。下列物质均由离子构成的一组是
A．He、C B．Hg、HCl C．CH 、O D．CuSO 、NaCl
【答案】D
【解析】A、氦气由氦原子构成，C60由C60分子构成，故选项不符合题意；
B、汞由汞原子构成，氯化氢由氯化氢分子构成，故选项不符合题意；
C、甲烷由甲烷分子构成，氧气由氧分子构成，故选项不符合题意；
D、硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，故选项符合题意；
故选：D。
【变式8-3】下列物质由分子直接构成的是
A．氦气(He) B．二氧化碳(CO2) C．镁(Mg) D．氯化钠(NaCl)
【答案】B
【解析】A、氦气是稀有气体，由原子直接构成的，错误。
B、二氧化碳是由分子构成的物质，正确；
C、镁是金属，由原子直接构成的，错误；
D、氯化钠是由钠离子、氯离子构成的，错误。
故选B。
题型09 相对原子质量的概念与计算
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。
【典例9】在化学学习中，简单的计算分析也是认识物质的一条重要途径。
（1）标准钠原子的相对原子质量为23，核电荷数为11，其中子数是 ，核外电子数是 。
（2）已知：碳-12原子的质量为m kg，钙原子的质量为n kg。请根据要求计算。
①钙的相对原子质量= 。
②原子的相对质量之比与原子的实际质量之比 (填“相等”“不相等”或“无法比较”)。
【答案】（1）12 11
（2） 相等
【解析】（1）相对原子质量=质子数+中子数，则Na的中子数=23-11=12，原子中核外电子数=核电荷数，则Na的核外电子数为11；
（2）①国际上是以一种碳原子的质量的作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值，就是该原子的相对原子质量，据相对原子质量的概念可知，钙的相对原子质量为；
②国际上是以一种碳原子的质量的作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值，就是该原子的相对原子质量，两种原子的相对原子质量之比等于它们的实际质量之比，故填：相等。
【变式9-1】等质量的钠、镁、铁、铜四种金属，所含原子数目最少的是
A．钠 B．镁 C．铁 D．铜
【答案】D
【解析】相对原子质量与原子的实际质量呈正比，相对原子质量：铜＞铁＞镁＞钠，相对原子质量越大，等质量的四种金属，所含原子数目越少，则等质量的钠、镁、铁、铜四种金属，所含原子数目最少的是铜。
故选D。
【变式9-2】关于相对原子质量的说法错误的是
A．原子实际质量越大，其相对原子质量也越大
B．是某种原子实际质量与碳原子质量的比值
C．相对原子质量是一个比值
D．采用相对原子质量，是因为一个原子的实际质量太小
【答案】B
【解析】A、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。原子实际质量越大，与标准相比得到的比值（相对原子质量）也就越大，该选项说法正确；
B、相对原子质量是某种原子的实际质量与一种碳原子质量的1/12的比值，而不是与碳原子质量的比值，该选项说法错误；
C、相对原子质量是一个比值，它是通过比较得到的，单位是 “1”，通常省略不写，该选项说法正确；
D、一个原子的实际质量非常小，使用起来很不方便，所以采用相对原子质量这种以比值形式表示的量，方便对原子质量进行研究和计算等，该选项说法正确。
故选B。
【变式9-3】已知1个C-12原子的质量为akg，则实际质量为bkg的另一种原子的相对原子质量为
A．kg B．kg C． D．
【答案】D
【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。
已知1个C 12原子的质量为akg，则其的质量为。
另一种原子实际质量为bkg，那么该原子的相对原子质量为。
故选D。
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