1 - 原子结构学案

原子结构

一、原子结构

1．原子是由居于原子中心的 和核外 构成的。原子核是由带

和 构成。 2．原子内各种关系

（1）原子序数= = = （2）质量数（A）= ＋ （3）阳离子：质子数= （4）阴离子；质子数=

A3．ZX的含义

4．元素符号周围不同位置数字的含义

①号位：左下角 表示

③ ② ④ ②号位：左上角 表示 ③号位：正上方 表示 ① ⑤ ④号位：右上角 表示 ⑤号位：右下角 表示 5．原子的质量、相对原子质量、原子质量数之间的关系

①原子的质量：也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。原子的真实质量很小。例如：一种碳原子的真实质量为1.993×10-26Kg

x ②原子的相对质量：指的是某原子的绝对质量与

126

1 C原子质量的的12 比值

③原子的质量数：原子核中所有质子和中子的相对质量的近似整数值加起来，所得数值叫质

量数。

[思考题] （1）不同元素的原子，其什么必须不相同？什么可能相同？

（2）请分析Na+的质子数、中子数、质量数、电子数各为多少？

（3）请分析Cl-的质子数、中子数、质量数、电子数各为多少？

（4）已知某元素的阴离子Rn-的原子核中的中子数为（A-x+n），其中A为原子的质量数，则W

n-克R中的电子总数为多少？[NA为阿伏加德罗常数]

二、原子核外电子排布

1．电子运动的特点： 、 、 2．核外电子的排布

（1）电子层：电子按能量大小分别在离核不同远近区域里运动，把距核外不同远近的区域称为电子层。 电子层1 2 3 4 5 6 7 （n） 符 号 K L M N O P Q 离核远由近 近 到远 能量高由低 到低 高 原子结构 第 1 页

（2）核外电子排布规律

①各电子层最多容纳 （n代表电子层）个电子。 ②最外层电子数不超过 个（K层不超过 个）。

③次外层电子数不超过 个，倒数第三层不超过 个。

④核外电子总是最先排在能量最 的电子层里，然后依次排在能量较 的电子层里。 [思考题] （1）请写出氟原子、钠离子、硫离子的结构示意图。

（2）已知A2+离子和核电荷数为Z的Bn—离子具有相同的电子数。则A元素原子的核电荷数为 。

（3）今有A、B两种原子，A原子的的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层是A原子L层电子数的2倍。则A、B元素分别是 。 3、有关推导：

在1—18号元素的原子中，哪些元素的原子具有以下特征：

①、无中子的原子是 ； ②、最外层是2个电子的有 ； ③、最外层是次外层电子数2倍的是 ，3倍的是 ，4倍的是 ； ④、电子层数与最外层电子数相等的是 ；

⑤、电子总数是最外层电子数2倍的是 ，3倍的是 ； ⑥、次外层电子数是最外层电子数2倍的是 。

[思考]从电子得失来分析，有哪些离子的核外电子排布与He、Ne、Ar相同？ He： ； Ne： ；Ar： 。 [练习]你能找到哪些具有10个电子的粒子吗？

[练习]你能根据上述练习推导出具有18个电子的粒子吗？

强化训练

1．与0.11molH2SO4电子数相等的二氧化碳的物质的量是 0.25mol 2．NA为阿伏加德罗常数，计算1g H2中，电子数目 3．下列微粒：①质子、②中子、③电子。在所有原子中一定含有的微粒（ ） A．①②③ B．仅 ① C． ①和③ D． ①和② 4．下列离子中，电子数大于质子数，且质子数大于中子数的是（ ） A．H3O+ B．Li+ C．OH- D．Na+

5．某阳离子Rn+的核外共有x个电子，核内有y个中子，则R的质量数为（ ） A．y-x+n B．y-x-n C．y+x+n D．y+x-n 6．元素的化学性质主要决定于原子的（ ）

A．质子数 B．中子数 C．核外电子数 D．最外层电子数

7．下列各微粒①Na+ H3O+ NH4+ ② OH- NH2- F- ③O2- Mg2+ Al3+ ④CH4 H2O NH3具有相同的质子数和电子数的正确组合是（ ）

A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 8．元素原子中，质子数和中子数（ ）

A．前者大 B．后者大 C．相等 D．不能确定

9．科学家最近制造出112号新元素，其原子的质量数为277，这是迄今已知元素中最重要的原子，关于该元素的下列叙述正确的是（ ）

A．其原子核内中子数和质子数都是112 B．其原子核内中子数为65，核外电子数为112

原子结构 第 2 页

C．其原子质量是12C原子质量的277倍 D．其原子质量与12C原子质量之比277：12 10．核内中子数为N的R2+，质量数为A，则ng它的氧化物中含质子数的物质的量是（ ）

n D． mol n A．n ( A? N ? 8 ) mol C．（A-N+2）mol ) mol B．( A ? (A?N?6)N ?10A?16AA?16

11．近年来用红外激光技术研究液氢时，发现分子间作用力也可引起粒子间的反应，在液氢中氢分子和质子形成的H3+离子，其构型是等边三角形；H3+还可进一步形成Hn+。下列判断正确的是（ ）

A．H3+可在液氢中形成H5+、H7+、H9+ B．每个H3+粒子中含有2个质子

C．H3+可在液氢中形成H4+、H5+、H6+ D．H3+可广泛存在于固态、液态、气态氢中

12．分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性原子Mg—28，该原子的原子核内的中子数是（ ）

A．12 B．14． C．16 D．18

13．美国科学家将两种元素铅和氪的原子对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差为（ ） A．57 B．47 C．61 D．293 14．

15．某元素原子的核电荷数是电子层数的五倍，其质子数是最外层电子数的三倍，该元素的原子核外电子排布是（ ）

A．2，5 B．2，7 C． 2，8，5 D．2，8，7

16．某原子第n电子层，当它作为最外层时，容纳电子数最多与（n-1）层相同；当它作为次外层时，容纳电子数比（n-1）多10个，则此电子层是（ ） A．K 层 B．L层 C．M层 D．N层

17．在核电荷数为1—20的元素中，最外层电子数和电子层数相等的元素共有（ ） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

18．已知R2+核内共有N个中子，R的质量数为A。mg R2+中含电子的物质的量为（ ） m(A?N?2)m(A?N)m(A?N?2)(A?N?2)molmolmolmolA． A B． A C． D． AAm

19．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，他们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则下列关系正确的是（ ）

A．a=b+m+n B．a=b-m+n C．a=b+m-n D． a=b-m-n 20．电子层结构相同的微粒组是（ ）

A．F-、Mg2+、Al3+ B．O2-、Al3+、S2- C．K+、Mg2+、Ar D．Li+、Na+、K+

21．最新报道放射性元素166该元素原子核内的中子数和核外电子数之差是67Ho可有效疗肝癌，（ ）

A ．32 B． 67 C．99 D．166

22．与Ne的核外电子排布相同的离子跟与Ar的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是( )

A．Na2S B．CCl4 Ｃ．KCl Ｄ．KF

23．金属氧化物的分子式为M2O3，电子总数为50，每个Ｍ离子具有10个电子，若其中每个氧原子核内都有８个中子，M2O3的式量为102，则Ｍ原子核内的中子数（ ） Ａ．14 Ｂ．13 Ｃ．10 Ｄ．21

24．下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。

（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半 、

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（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍 、 （3）C元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4 、

342-25．16S微粒中,质子数是 ,中子数 核外电子数是

26．A元素原子M电子层上有6个电子。B元素与A元素的原子核外电子层数相同，B元素的原子最外层只有1个电子。

（1）B元素的原子结构示意图为

（2）A、B两元素形成的化合物的名称是 。化学式是 ，该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰呈 色

27．有V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，其中X、Z 是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层数的一半。由此推知（填元素符号），V ，W ，X ，Y ，Z 。 28．设X、Y、Z代表三种元素。已知：①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；③Y和Z两种元素可以形成4核42电子的负一价阴离子。据此，请填空：

（1）Y元素是 ， （2）Z元素是

（3）由X、Y、Z三种元素所形成的含有68个电子的盐类的化学式是 。

巩固练习

1、下列说法正确的是（ ）

A．原子利用化学方法可分 B．所有粒子都带中子

C．原子呈电中性，所以原子不含电荷 D．原子质量主要集中在原子核上 2、已知某元素相对原子质量为227，中子数为138，则质子数为（ ） A．416 B．89 C．227 D．203 3、关于3717Cl叙述错误的是（ ）

A．质量数37 B．中子数20 C．电子数17 D．相对原子质量35.5 4

5、已知X、Y+、Z- 三种粒子中电子数相同，那一定不可能相同的是（ ） A．质子数 B．中子数 C．质量数 D．无法确定

6、某元素离子Am-核内有n个中子，核外有x个电子。该原子的质量数是（ ） A．x – m + n B．x + m + n C．m + n – x D．x – n + m 7、在多原子中，能量最高的电子是（ ）

A．最靠近原子核的电子 B．离原子核最远的电子 C．L层上的电子 D．最不易失去的电子

8、与氩的核外电子排布相同的离子，跟与氖的核外电子排布相同的离子，所形成的化合物是（ ）

A．CaF2 B．HCl C．Na2O D．H2O 9、下列原子中可以形成 +1价离子的是（ ） A．核电荷数为13 B．质子数为17

C．M层电子数比L层少6 D．质量数为23，中子数为12

10、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中，包含三个论点：

①原子是不能再分的粒子； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是很小的实心球体。

从现代观点看，你认为这三种观点中，不确切的是（ ）

A．只有③ B．只有①③ C．只有②③ D．有①②③

原子结构 第 4 页

11、

2- 3+

12、X原子的质子数为m，X 和Y的核外电子数相等，则Y原子的核电荷数是（ ） A．m + 1 B．m + 3 C．m + 5 D．m - 5

13、下列微粒：①质子②中子③电子，在所有原子中均含有的微粒是（ ） A. ①②③ B. ① C. ①③ D. ①②

14、与氢氧根具有相同质子数和电子数的微粒是（ ） A．H3O+ B Cl- C NH3 D NH2- +928Cl-3+

15、下列微粒中：①13Al ② ③ ④ F- ，其核外电子数相同的是（ ） A．①②③ B ②③④ C ①②④ D ①③④ 16、跟9g H2O中所含有的中子数相等的D2O的质量是（ ） A．4．4g B．6．7ｇ C．８．０ｇ D．１０ｇ

17、有原子序数依次递增的A、B、C三种元素，它们原子的次外层均有8个电子，其中C元素原子最外层电子数等于电子层数，则A为（ ） A．Na B．Mg C．Ne D．Al 18、下列叙述中正确的是（ ）

A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质也一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两种原子若核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子

19、某元素原子核外电子排布中，最外层电子数是次外层的2倍，则该元素为（ ） A．Li B．O C．C D．Si 20

21、已知元素R的原子，形成离子化合物的化学式为AmRn 。化合物中一个R微粒的核外电子数是a，核内中子数是b。则该原子的符号是（ ）

ba+ba+b-ma+b+mB.RC. A.aRD.aRa-ma+mR

22、下列微粒中，K层与L层电子数之和等于M层和N层电子数之和的是（ ） A．K + B．Mg C．Ca D．S

23、下列各元素的原子或离子，各电子层都达到稳定结构的是（ ）

A．He、Ne、Ar、Ca2+ B．Be、B、C、Si C．F、Cl、Br、I D．Na+、F、Cl-、Al 24、若某氖原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA 表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是（ ）

A．氖原子的相对原子质量是12a/b B．W g该原子的物质的量一定是W/（aNA） mol C．该氖原子的摩尔质量是aNA g D．W g 该氖原子含的质子数是10W/a 25、下列各组中的物质，含电子数相等的是（ ）

A．等物质的量的NO和CO B．等物质的量的CO和N2 C．等电荷数的S2- 和K+ D．等质量的Mg和Al 26、填表： 核 素 质子数 中子数 电子数 27 13Al 168O2- 19 20 18 17 20 18 27、用符号A：质子数；B：中子数；C：核外电子数；D：最外层电子数；E：电子层数，填原子结构 第 5 页

写下列各空。

（1）原子种类由 决定。 （2）元素的种类由 决定

（3）元素的化合价主要由 决定 （4）元素的化学性质主要由 决定 （5）核电荷数由 决定。 28、填写下列符号中“2”的含义：

（1）21H （2）H2 （3）Ca2+

+2

（4）Fe （5）2He （6）2Cl 29、下列各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成。请填写分子式： （1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是 ；

（2）一个最外层有4个电子的原子和2个最外层6个电子的原子结合的分子是 ； （3）一个L层有5个电子的原子和3个只有一个电子的原子结合的分子是 ； （4）由3个最外层有6个电子的原子结合而形成的分子是 ；

（5）由两个原子核10个电子结合成的分子是 ，有5个原子核10个电子结合成的分子是 。

30、有A、B、C、D四种元素，已知A原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的原子核外有4个电子层，K层和L层电子数之和等于M层与N层电子数之和。写出： （1）元素符号：A B C D 。

（2）A的原子结构示意图 ，B的阴离子结构示意图 ，C的阳离子结构示意图 ，D的原子结构示意图 。 四、计算题

31、有21H 和 188O组成的11克水中，含有中子数的物质的量为多少？含有电子数为多少个？

参考答案

1．D 2．B 3．D 4．B 5．A 6．A 7．B 8．A 9．D 10．D 11．D 12．C 13．C 14．D 15．C １6．C 17．A 18．C 19．C 20．B 21．C 22．C 23．A 24．C 25．B 26 略 27、（1）A、B（2）A （3）D （4）D （5）A 28、略 29、（1）H2（2）CO2（3）NH3（4）O3（5）HF；CH4 30、（1）Mg，F，Al，Ca （2）

288228;+2028;+13+12282;+9

31、6 mol ，3.01×1024

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写下列各空。

（1）原子种类由 决定。 （2）元素的种类由 决定

（3）元素的化合价主要由 决定 （4）元素的化学性质主要由 决定 （5）核电荷数由 决定。 28、填写下列符号中“2”的含义：

（1）21H （2）H2 （3）Ca2+

+2

（4）Fe （5）2He （6）2Cl 29、下列各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成。请填写分子式： （1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是 ；

（2）一个最外层有4个电子的原子和2个最外层6个电子的原子结合的分子是 ； （3）一个L层有5个电子的原子和3个只有一个电子的原子结合的分子是 ； （4）由3个最外层有6个电子的原子结合而形成的分子是 ；

（5）由两个原子核10个电子结合成的分子是 ，有5个原子核10个电子结合成的分子是 。

30、有A、B、C、D四种元素，已知A原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的原子核外有4个电子层，K层和L层电子数之和等于M层与N层电子数之和。写出： （1）元素符号：A B C D 。

（2）A的原子结构示意图 ，B的阴离子结构示意图 ，C的阳离子结构示意图 ，D的原子结构示意图 。 四、计算题

31、有21H 和 188O组成的11克水中，含有中子数的物质的量为多少？含有电子数为多少个？

参考答案

1．D 2．B 3．D 4．B 5．A 6．A 7．B 8．A 9．D 10．D 11．D 12．C 13．C 14．D 15．C １6．C 17．A 18．C 19．C 20．B 21．C 22．C 23．A 24．C 25．B 26 略 27、（1）A、B（2）A （3）D （4）D （5）A 28、略 29、（1）H2（2）CO2（3）NH3（4）O3（5）HF；CH4 30、（1）Mg，F，Al，Ca （2）

288228;+2028;+13+12282;+9

31、6 mol ，3.01×1024

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