3.2.1原子的結構、離子考點精講原子的結構1. 原子的結構明原子的可分性。圖3-3原子結構模擬圖2. 原子中核電荷數、質子數與核外電子數的關系(1)核電荷數指的是原子核所帶的正電荷數，由于原子核是由質子和中子構成的，每個質子帶一個單位的正電荷，中子不帶電，所以原子的核電荷數等于質子數。(2)原子不顯電性，每個質子帶一個單位正電荷，每個電子帶一個單位負電荷，所以質子數等于核外電子數。(3)所以：質子數=核電荷數=核外電子數3. 原子種類的區分原子種類質子數中子數核外電子數氫101碳666氧888鈉12鎂121212氯171817從上表可以得到如下結論：(1)不同種類的原子，質子數不同； (2)同一個原子中，質子數不一定等于中子數；(3)不是所有的原子都有中子；(4)質子數決定原子種類。【典型例題】下列關于原子構成的說法正確的是（）A．任何原子都含質子、中子和電子 B．原子核內質子數一定等于中子數 C．原子不帶電是因為原子中不存在帶電粒子 D．任何原子質子數都等于電子數【答案】D【解析】A.并不是所有的原子中都含有中子，如氫原子中沒有中子，選項說法錯誤；B.原子核內質子數不一定等于中子數，選項說法錯誤；C.在原子中，質子和電子都帶電，因為質子數一定等于核外電子數，所以原子不顯電性，選項說法錯誤；D.任何原子質子數都等于電子數，選項說法正確。故選：D?！九e一反三】1．同一原子中，其數目不一定相同的是（）A．核電荷數和中子數 B．核電荷數和核外電子數 C．核電荷數和質子數 D．核外電子數和質子數【答案】A【解析】在原子中，核電荷數＝質子數＝核外電子數，與中子數沒有必然聯系。分析四個選項可知，A選項符合題意。故選：A。2．原子是構成物質的一種重要微粒。下列有關原子的說法中正確的是（）A．原子的質量主要集中在原子核上 B．相同的原子無法構成不同的分子 C．溫度升高，溫度計內汞柱液面上升說明汞原子體積變大 D．原子呈電中性是因為原子中質子數與中子數相等【答案】A【解析】A.原子的質量主要集中在原子核上，故A正確；B.相同的原子可以構成不同的分子，例如氧分子和臭氧分子，故B錯；C.溫度升高，溫度計內汞柱液面上升說明汞原子間隔變大，故C錯；D.原子呈電中性是因為原子中質子數帶的正電荷數等于核外電子所帶的負電荷數，故D錯。故選：A。3．如圖為某原子結構模型的示意圖，其中A.B.c是構成該原子的三種不同粒子，下列說法正確的是（）A．決定該原子種類的粒子是b B．原子中a與b的數目一定相同 C．原子中b與c的數目相加近似等于相對原子質量 D．原子中a與c的質量近似相等【答案】C【解析】由圖示可知a代表電子，b代表中子，c代表質子。A.質子數決定原子的種類，所以決定該原子種類的粒子是c，故A錯誤；B.質子數和中子數不一定相等，質子數等于電子數，所以在原子中電子數和中子數不一定相等，原子a中與b的數目不一定相同，故B錯誤；C.原子的質量主要集中在原子核上，相對原子質量＝質子數+中子數，故C正確；D.電子的質量很小可以忽略不計，質子的質量比電子質量大很多，故D錯誤。故選：C?！炯记煞椒ā?．關于原子結構：①原子核位于原子中心，絕大多數由質子和中子構成（有一種氫原子的原子核內只含1個質子，無中子），體積極小，密度極大，幾乎集中了原子的全部質量，核外電子的質量很小，可以忽略不計。②每個原子只有一個原子核，核電荷數（核內質子數）的多少，決定了原子的種類。③在原子中：核電荷數=質子數=核外電子數。④原子核內的質子數不一定等于中子數，如鈉原子中，質子數為11，中子數為12。⑤并不是所有的原子中都有中子，如有一種氫原子中就沒有中子。2．原子變為離子時，質子數、元素種類沒有改變；電子數、最外層電子數發生了改變。3．判斷是否為穩定結構：最外層電子數為8（一個電子層時為2）個電子的是相對穩定結構。4．判斷化學性質是否相似：最外層電子數（只有一個電子層的除外）相同的粒子，化學性質相似。【針對訓練】1．道爾頓、湯姆生和盧瑟福等科學家對原子結構進行了不斷探索。下列敘述正確的是（）①原子由原子核和核外電子構成；②原子的質量主要集中在原子核上；③原子核在原子中所占的體積極小。A．①② B．①③ C．②③ D．①②③【答案】D【解析】①原子由位于中心的原子核和周圍的核外電子構成的，故說法正確。②原子的質量主要集中在原子核上，電子的質量很小，可以忽略不計，故說法正確。③原子核在原子中所占的體積極小，故說法正確。故選：D。2.原子中決定相對原子質量大小的是（）A．質子數和中子數 B．質子數和電子數C．中子數和電子數 D．核電荷數和電子數【答案】A【解析】原子由原子核和核外電子組成，原子核由質子和中子組成，電子的質量很小，可以忽略不計，故原子中決定相對原子質量大小的是質子數和中子數。故選A。3.鋅是人體必需的微量元素。一種鋅原子的原子核內有30個質子，36個中子，則該原子核外電子數為（）A．4 B．30 C．36 D．66【答案】B【解析】在原子中，原子序數=質子數=核電荷數=核外電子數，已知一種鋅原子，原子核內有30個質子，因此該原子的核外電子數為30。故選：B。4.一種鍶原子的相對原子質量為88，其中子數為50，則這種鍶原子的核外電子數為（）A．38 B．50 C．88 D．138【答案】A【解析】已知一種鍶原子的相對原子質量為88，其中子數是50，根據相對原子質量=質子數+中子數，則質子數為88-50=38；因為原子中：核電荷數=核內質子數=核外電子數，這種鍶原子的核外電子數為38。故選A?！军c睛】在原子中：核電荷數=核內質子數=核外電子數、相對原子質量=質子數+中子數。原子核外電子的排布1. 基本概念子在不同的電子層上分層運動。(2)離原子核最近的電子層為第1層，次之為第2層，依次類推為第3.4.5.6.7層，也可以用字母表示，依次為K、L、M、N、O、P、Q。2. 核外電子排布規律電子層上。(2)每層最多容納2n2個電子，最外層不能超過83. 原子結構示意圖(2)常見原子結構示意圖4. 原子結構與性質的關系惰性氣體原子最外層電子數為8（只有一層時為2）時，為相對穩定結構，化學性質穩定。(2)當原子最外層電子數小于4時，該原子易失去最外層的電子；當原子最外層電子數大于4時，該原子易得電子，從而達到8電子穩定結構4容易失電子。最外層電子數最外層電子數【典型例題】如圖為鈉原子的結構示意圖，從圖中可獲得的正確信息是（）A．鈉原子核內質子數為11，中子數為0，核外電子數為11B．鈉原子核外第一層上有1個電子C．鈉原子的相對原子質量為23D．鈉原子在化學反應中容易失去1個電子【答案】D【解析】A.由鈉原子的結構示意圖可知，鈉原子核內質子數為11，原子中質子數=核外電子數=11，但無法確定中子的數目，選項說法不正確；B.由鈉原子的結構示意圖可知，鈉原子核外第一層上有2個電子，選項說法不正確；C.相對原子質量=質子數+中子數，由選項A分析可知，由于無法確定中子的數目，所以鈉原子的相對原子質量無法從圖中的數據中確定，選項說法不正確；D.由鈉原子的結構示意圖可知，鈉原子的最外層電子數為1，小于4，在化學反應中容易失去1個電子，選項說法正確。故選D?！九e一反三】1．如圖是某粒子的結構示意圖，下列有關該粒子的敘述中，錯誤的是（）A．該粒子原子核內有8個質子 B．該粒子的核外電子能量相同C．該粒子表示的是氧原子 D．該粒子呈電中性【答案】B【解析】A.原子結構示意圖中，圓圈內的數表示原子核內的質子數，所以由圖可知，該粒子原子核內有8個質子，選項正確；B.多電子的原子中，能量不同的電子分布在不同的電子層中，由圖可知，該粒子有2個電子層，則其核外的電子的能量不相同，選項錯誤；C.由圖可知，該微粒核內的質子數與核外的電子數相同，表示原子，其核內質子數為8，為氧元素，即該粒子表示的是氧原子，選項正確；D.由圖可知，該微粒核內的質子數與核外的電子數相同，則質子與電子所帶電荷數量相同，電性相反，相互抵消，所以該粒子呈電中性，選項正確，故選B。2．某元素的一種粒子的結構示意圖為：，下列說法中，錯誤的是（）A．該粒子屬于原子B．該元素的原子在化學反應中易失電子形成陰離子C．該元素的1個原子含有12個電子D．該元素的原子核內有12個質子【答案】B【解析】A.質子數＝核外電子數＝12，為原子，故選項說法正確；B.最外層電子數為2，在化學反應中易失去2個電子而形成陽離子，故選項說法錯誤；C.原子結構示意圖中，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該層上的電子數，該元素的1個原子含有2+8+2＝12個電子，故選項說法正確；D.原子結構示意圖中，圓圈內數字表示核內質子數，該元素的原子核內有12個質子，故選項說法正確。故選B。3．下圖是五種原子的結構示意圖，根據圖示?；卮鹣铝袉栴}：氦（He）氧（O）氖（Ne）鎂（Mg）氯（Cl）（1）氧原子的核內質子數是_____。（2）鎂原子在化學反應中容易_____（填“失去”或“得到”）2個電子。（3）鎂原子和氯原子有相同的_____（填序號）。①質子數②電子數③電子層數④最外層電子數（4）上述五種原子達到穩定結構的是_____（填名稱）?！敬鸢浮?失去③氦原子、氖原子【解析】（1）在原子結構示意圖中，圓圈內的數字表示質子數，故氧原子的核內質子數是8；（2）由原子結構示意圖可知，鎂原子的最外層電子數為2，小于4，在化學反應中，容易失去2個電子；（3）由圖可知，鎂原子和氯原子的質子數不同，鎂原子質子數是12，氯原子質子數是17，電子數不同，鎂原子電子數是12，氯原子電子數是17，電子層數相同，都是3，最外層電子數不同，鎂原子最外層電子數是2，氯原子最外層電子數是7，故填：③；（4）由圖可知，氦原子的最外層電子數是2，但是只有一個電子層，達到了相對穩定結構，氖原子的最外層電子數是8，達到了相對穩定結構。【技巧方法】1．道爾頓：提出近代原子學說，對化學的發展起著十分重要的作用。有“原子之父”的美譽。主要觀點：①原子是不能再分的粒子；②原子是微小的實心球體。原子模型：鉛球模型。2．湯姆森：發現了電子的存在，認為原子是可分的。主要觀點：在球體內充斥著正電荷，電子鑲嵌其中。原子模型：西瓜模型或叫“葡萄干布丁”原子模型。3．盧瑟福：通過α粒子轟擊金箔實驗，觀察到絕大多數α粒子通過，一少部分α粒子方向發生了偏轉，極少數的粒子被反彈。實驗解釋：絕大多數α粒子通過，說明原子中存在著很大的空間，是電子的運動空間。一少部分α粒子方向發生了偏轉，說明原子核帶正電。極少數的α粒子被反彈，說明原子核體積小，質量大。原子模型：行星模型。盧瑟福的原子模型的主要觀點：原子是原子核和核外電子兩部分構成。原子核：處于原子中心、帶正電荷、質量占原子絕大部分、體積非常小（如原子為10層大樓大小，原子核約為櫻桃大?。?。核外電子帶負電荷、質量可以忽略、運動空間相對較大、時刻圍繞原子核在做高速運轉。4．原子和分子學說（意大利物理學家、化學家阿伏加德羅提出）的提出奠定了近代化學基礎。隨著科學技術的發展人們對原子的結構的認識是逐漸發展的?！踞槍τ柧殹?．從下圖所示的兩種微粒結構示意圖中，所獲取信息正確的是（）A．①表示的微粒有10個質子 B．②表示離子C．它們的核外電子層數相同 D．它們屬于同種元素【答案】C【解析】A.質子數等于原子序數等于核外電子數，①表示的微粒有8個質子，故A錯誤；B.微粒②質子數等于核外電子數為原子，故B錯誤；C.兩微粒核外都有兩層電子，核外電子層數相同，故C正確；D.同種元素的微粒具有相同的質子數，而圖中兩微粒質子數不相等，因此，不屬于同種元素，故D錯誤；故選：C2．下圖是幾種微粒的結構示意圖，下列說法錯誤的是（）A．屬于同種元素的微粒是③⑤ B．化學性質相似的原子是②③C．具有穩定結構的原子是⑤ D．在化學反應中容易失電子的原子是①【答案】C【解析】A.元素的種類是由質子數（核電荷數）決定的，屬于同種元素的粒子是③⑤，故選項說法正確；B.元素的化學性質是由最外層電子數決定的，一般情況時，最外層電子數相等元素的化學性質相等，題中是化學性質相似的原子，所以化學性質相似的原子是②③，故選項說法正確；C.⑤中的質子數不等于核外電子數，不屬于原子，最外層電子數為8（核外只有一層時，最外層電子數為2）的結構是相對穩定結構，具有穩定結構的原子是④，故選項說法錯誤；D.①的最外層電子數是1，小于4，在化學反應中失去電子而形成陽離子，故選項說法正確。故選C。3．下列有關粒子結構示意圖的說法，正確的是（）A．①和②的化學性質相似B．③④⑥對應的元素位于同一周期C．①③④具有相對穩定結構D．③屬于陰離子【答案】C【解析】A.①中原子的最外層電子數為2，但其核外只有一個電子層，屬于稀有氣體元素的原子，化學性質穩定；②的最外層電子數為2，在化反應中易失去2個電子而形成陽離子；盡管兩者最外層電子數相同，但它們化學性質不相似，此選項錯誤；B.③的質子數為11，核外電子數為2+8=10＜11，故③表示的是離子，則③對應元素原子的核外有三個電子層，位于第3周期，④⑥對應元素原子的核外有2個電子層，位于第2周期，此選項錯誤；C.①只有一個電子層，最外層有2個電子，③④的最外層電子數是8，都具有相對穩定結構，此選項正確；D.在③中，質子數=11，核外電子數數=10＜11，是原子失去1個電子形成的陽離子，此選項錯誤。故選C。離子1. 離子的形成(1)最外層電子數大于4個的原子為了達到穩定結構就很容易得到電子，得電子后變成了離子。則質子數＜核外電子數，從而原子帶上了負電，其結構示意圖如圖所示：(2)4正電，如圖所示：2. 離子的定義(1)離子：帶電荷的原子或原子團，如Cl、Cu2+、SO42-個整體參與反應，常見的原子團離子如下表所示：符號OH+NOCOSONH名稱氫氧根硝酸根碳酸根硫酸根銨根3. 離子的分類與書寫(1)離子的形成與分類①表示方法：在元素符號（或原子團）的右上角標明離子所帶的電荷，數值在前，正、負號1個單位的正電荷或1離子：Na+、Mg2+、Al3+等；陰離子：Cl、SO42-等。②含義：鎂離子（Mg2+）中數字“2”的意義表示一個鎂離子帶兩個單位的正電荷?！镜湫屠}】鎂原子和鎂離子相比較，結構上的區別是（）A．質子數不同 B．核外電子數不同 C．相對原子質量不同 D．中子數不同【答案】B【解析】A.鎂原子最外層有2個電子，化學反應中易失去2個電子成為鎂離子，鎂原子和鎂離子屬于同種元素，故核內質子數一定相同，故A錯誤；B.鎂原子最外層有2個電子，化學反應中易失去2個電子成為鎂離子，所以鎂原子失去電子形成鎂離子，電子數一定不同，故B正確；C.鎂原子失去電子形成鎂離子，電子的質量可以忽略不計，故相對原子質量相同，故C錯誤；D.鎂原子失去電子形成鎂離子，原子核不變，故中子數不變，故D錯誤。故選：B?！九e一反三】1．下列對分子、原子、離子的認識正確的是（）A．原子核一定由質子和中子構成 B．離子中核電荷數一定等于電子數 C．原子核的質量約等于電子的質量 D．原子得失電子后形成離子【答案】D【解析】A.原子核是由質子和中子構成的，但原子核中不一定有中子，如氫原子核內沒有中子，選項說法錯誤；B.離子是由原子得失電子后形成的，所以離子中核電荷數一定不等于電子數，選項說法錯誤；C.原子核的質量約等于質子和中子的質量之和，電子的質量忽略不計，選項說法錯誤；D.原子得失電子后形成離子，選項說法正確。故選：D。2．如圖是四種粒子的結構示意圖。下列說法錯誤的是（）A．①②③④均達到穩定結構 B．④表示Cl﹣ C．②③屬于同種元素 D．③④可形成化合物NaCl【答案】C【解析】A.①只有一個電子層，電子數為2，②③④最外層電子都為8，都具有相對穩定結構，故正確；B.④中質子數＝17＜核外電子數＝18，屬于陰離子，離子符號為Cl﹣，故正確；C.決定元素種類的是核內質子數，②③屬于不同的元素，故錯誤；D.③表示的是鈉離子，④表示氯離子，③④可形成化合物NaCl，故正確；故選：C。3．下列有關微粒的說法正確的是（）A．核電荷數：Fe2+＞Fe3+ B．原子得失電子變為離子電子層數不一定變化 C．Mg2+的核外電子排布和Ne原子相同，屬于第二周期元素 D．所有原子都是由質子、中子和電子構成【答案】B【解析】A.亞鐵離子是由鐵原子失去2個電子后形成的，鐵離子是由鐵原子失去3個電子形成的，質子數沒有發生改變，所以核電荷數沒有發生改變，即核電荷數：Fe2+＝Fe3+，選項說法錯誤；B.原子得失電子變為離子，電子層數不一定變化，如氯原子的核外有3個電子層，其最外層有7個電子，在化學反應中易得到1個電子，形成最外層有8個電子的氯離子，氯離子的核外也是3個電子層，選項說法正確；C.鎂離子是由鎂原子失去最外層的2個電子后形成的，鎂原子的核外有3個電子層，其位于第三周期，選項說法錯誤；D.原子是由質子、中子和電子構成的，但并不是所有的原子內都有中子，如氫原子內沒有中子，選項說法錯誤。故選：B?！踞槍τ柧殹?．元素X的核電荷數為a，它們的陽離子Xm+與元素Y的陰離子Yn﹣的電子層結構相同，則元素Y核電荷數為（）A．m+n+a B．m﹣n﹣a C．a﹣m﹣n D．m+n﹣a【答案】C【解析】由于X的核電荷數為a，Xm+的是失去m個電子才變成離子的，所以電子數為a﹣m，Yn﹣的電子數也是a﹣m，但是Yn﹣得到n個電子才是a﹣m的，所以Y的質子數（即核電荷數）是：a﹣m﹣n。故選：C。2．樹林中含有抗氧化防衰老的負氧離子。一種負氧離子（O2﹣）的一個原子團是由一個O2分子俘獲了空氣中一個自由電子形成的微粒，每個O2﹣中共含有的電子數為（）A．8 B．9 C．16 D．17【答案】D【解析】每個氧原子含有8個質子，核外有8個電子，所以每個負氧離子含有17個電子，故選：D。3．下列有關分子、原子和離子的表述錯誤的是（）A．濕衣服晾干是分子運動的結果B．把液化氣壓縮進鋼瓶是分子體積變小的結果C．鋁原子的結構示意圖：D．鈉離子中：質子數＞核外電子數【答案】B【解析】A.試衣服晾干是因為水分子運動到空氣中了，表述正確，不符合題意；B.把液化氣壓縮進鋼瓶不是分子體積變小，而是分子間隔變小的結果，表述錯誤，符合題意；C.鋁是13號元素，該原子中核內質子數=核外電子數=13，第一層2個電子，第二層8個電子，最外層3個電子，表述正確，不符合題意；D.鈉離子是由鈉原子失去1個電子得到的，鈉原子與鈉離子的質子數相等都為11，而鈉離子中核外電子數為10，表述正確，不符合題意。故選B。4．下面是五種粒子的結構示意圖：（1）圖中共有____種元素的粒子，達到穩定結構的有____（填序號）。（2）圖中表示的陽離子是____（用離子符號表示，下同），表示的陰離子是_____。（3）某粒子的結構示意圖為，當a=___時，該粒子是原子；當a＝11時，該粒子的符號為____。【答案】4BCEMg2+Cl-10Na+【解析】（1）圖中有17.12.18.11四種質子數，共有四種元素，最外層電子數為8的結構是相對穩定結構（只有一個電子層是2），BCE最外層都是8個電子，達到穩定結構。（2）圖中B質子數為12，大于核外電子數10，屬于陽離子，此粒子失去最外層的2個電子，形成帶兩個單位正電荷的鎂離子，離子符號為Mg2+；圖中E質子數為17，小于核外電子數18，屬于陰離子，此粒子得到1個電子，形成帶一個單位負電荷的氯離子，離子符號為Cl-。（3）當質子數=核外電子數時，表示原子，a=2+8=10。當a＝11時，大于核外電子數10，屬于陽離子，此粒子失去最外層的1個電子，形成帶一個單位正電荷的鈉離子，離子符號為Na+。5．如圖為某粒子的結構示意圖，請回答下列問題。（1）若m=13，則該粒子所對應的元素符號為_____；（2）若m=17，n=8，則該粒子是_____（填序號）。①原子②陽離子③陰離子（3）若該粒子處于穩定狀態，且帶兩個單位的負電荷，則該粒子的化學符號為_____；（4）若該粒子是原子，且化學性質與氮元素的原子化學性質相似，則m=_____?！敬鸢浮緼l③S2-15【解析】（1）若m=13，該粒子核外有三個電子層，所以n=3，則該粒子所對應的元素為鋁，鋁的元素符號為Al。（2）若m=17，n=8，核外電子數為18，大于質子數，則該粒子是陰離子；故填：③。（3）若該粒子處于穩定狀態，則n=8，且帶兩個單位的負電荷，則m+2=2+8+8，m=16，則該粒子為硫離子，化學符號為S2-；（4）若該粒子是原子，則m=2+8+n，且化學性質與氮元素的原子化學性質相似，則n=5，則m=2+8+5=15。相對原子質量1. 構成原子的微粒的質量構成原子的三種微粒的質量如下表所示：粒子種類質量質子1.6726×10-27kg中子1.6749×10-27kg電子質子質量的1/1836由表可知，1個氫原子的質量為1.67×10-27kg，1個氧原子的質量為2.657×10-26kg。由于原子質量數值太小，書寫和使用都不方便，所以采用相對質量。2. 相對