2020年浙教版八年級下科學同步學習精講精練第2章微粒的模型與符號2.3-2原子結構的模型——離子、同位素目錄 1 3 5 8 10一、帶電的原子——離子1.離子帶電的原子或原子團。原子團是由兩種或兩種以上元素的原子結合而成的原子集團。在許多化學反應中作為一個整體參加反應。2.離子的分類(1)陽離子：帶正電荷的原子或原子團。(2)陰離子：帶負電荷的原子或原子團。3.離子的形成一般來說，金屬原子容易失去最外層電子變成陽離子，非金屬原子容易得到電子變成陰離子。【注意】(1)離子同分子、原子一樣，也是構成物質的一種基本粒子。(2)原子變為離子后元素種類不變。因為其質子數不變，改變的是電子的數目。即在離子中，核電荷數=質子數≠核外電子數。(3)離子形成化合物的過程：原子在一定的條件下發生電子的得失，從而形成陰、陽離子，陰、陽離子因所帶電荷不同而相互吸引形成化合物。(4)原子的化學性質主要是由最外層電子數決定的，在化學反應中，原子核不變，改變的只是核外電子。4.原子與離子的比較原子離子陽離子陰離子結構關系質子數=電子數質子數>電子數質子數<電子數電性呈電中性帶正電帶負電互轉化原子和離子的原子核相同，原子得、失電子后形成陰、陽離子陽離子原子陰離子5.氯化鈉的形成鈉在氯氣中燃燒時鈉原子失去1個電子形成帶正電荷的鈉離子，氯原子得到1個電子形成帶負電荷的氯離子，帶相反電荷的鈉離子和氯離子之間相互吸引，構成了電中性的氯化鈉。二、同位素1.元素的概念具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子總稱為元素。【拓展】早在1803年10月，在曼徹斯特文學和哲學學會的一次活動中，道爾頓第一次提出了原子的概念，講述了他的原子論。由此可歸納為三點關于元素和原子的結論：①元素是由非常微小、不可再分的微粒——原子組成，原子在一切化學變化中不可再分，并保持自己的獨特性質。②同一元素所有原子的質量、性質都完全相同，不同元素的原子質量、性質各不相同。原子質量是每一種元素的基本特征之-③不同元素化合時，原子以簡單整數比結合。道爾頓有“近代化學之父”之稱，是近代化學的奠基人。道爾頓的原子論開辟了從微觀世界識識物質及其變化的新紀元。現在原子的存在已被實驗所證實。借助掃描隧道顯微鏡已經能看到原子的圖像。【說明】元素概念中的“一類原子”包括：(1)質子數相同、中子數不同的同位素原子，如、、.(2)質子數相同化合價不同的元素，如0、+1、+3、+5、+7、-1價的氯元素。(3)質子數相同的單核粒子，如Cl-與Cl原子都屬于氯元素。(4)元素只論種類，不講個數。2.同位素（1）同位素概念：原子中核內質子數相同、中子數不同的同類原子互為同位素。元素是同位素原子的總稱，同位素原子是一種元素的不同種原子，即原子的“孿生兄弟”。同位素原子有“三相同三不同”，三相同是：質子數相同、電子數相同、化學性質相同；三不同是：中子數不同、原子質量不同、物理性質不同。（2）同位素的應用：同位素原子在工業、農業、醫療、國防等方面有著廣泛的應用。如：質譜分析中，用穩定同位素原子作為示蹤原子，核潛艇利用鈾的同位素裂變釋放的能量作為動力，利用放射性同位素對一些臟器進行掃描，診斷腫瘤等疾病，根據放射性同位素的半衰期進行古董鑒定。注意：①具有相同質子數的微粒(或粒子)不一定是同位素。②元素概念中必須強調的是“原子”。③元素屬于宏觀概念，表述時只能說“物質由某種或某些元素組成”。3.元素、同位素的比較項目元素同位素概念具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子稱為元素具有相同質子數和不同中子數的同一元素的不同原子互稱同位素研究范圍核電荷數(即質子數)相同的一類原子|同一種元素中，中子數不相同的原子特性具有相同質子數，其帶的電荷數可以不同，具有的化合價可以不同，所以具有的性質也不同原子的質子數相同而中子數不同，所以質量數不同，但同價態的同位素化學性質幾乎完全相同實例如：Fe、Fe2+、Fe3+為鐵元素，、、、、、、為氮元素，其物理性質和化學性質都不同如：、、——氫元素三種同位素化學性質幾乎相同1.元素與原子的比較項日元素原子概念具有相同核電荷數(質子數)的一類原子的總稱。一種元素可含幾種原子，如氫元素包含、、三種原子化學變化中的最小粒子種類確定由核內質子數確定由質子數和中子數確定區別宏觀概念：只講種類，不講個數，沒有數量多少的含義微觀概念：既講種類，又講個數，有數量多少的含義使用范國用于描述物質的宏觀組成，如水由氫、氧兩種元素組成用于描述物質的微觀構成，如1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成聯系元素與原子是總體與個體的關系，原子是元素的個體，是構成和體現元素性質的最小粒子。在化學反應中，元素種類、原子種類和原子個數均不發生變化【例1】(2019無錫調研)2015年5月上旬，一枚用于探傷的放射源銥-192(其原子中含有77個質子和115個中子)在南京丟失，引起了社會的廣泛關注。下列有關說法中正確的是（）A.該原子的核電荷數為77B.該原子中一共含有192個粒子C.該原子的核外有115個電子D.該原子的相對原子質量為192g【答案】A【解析】已知銥原子中含有77個質子，在原子中，核電荷數=質子數=核外電子數，則該原子的核電荷數為77，核外有77個電子，A項正確、C項錯誤；該原子中一共含有269個粒子(77個質子、77個電子和115個中子)，B項錯誤；相對原子質量=質子數+中子數，則該原子的相對原子質量=77+115=192，相對原子質量的單位是“1”不是“g”，常省略不寫，D項錯誤。2.應用“四數一量”分析原子結構（1）“四數一量”原子：核電荷數=質子數=核外電子數；近似相對原子質量(第七節學習)=質子數+中子數。①“核電荷數”指原子核所帶的電荷數，即質子所帶電荷數之和。②并非所有原子核中都含有中子，如沒有中子。一般地：質子數中子數。③化學變化過程中，原子核不發生變化，即質子數和中子數不發生變化。（2）分析同位素原子種類質子數中子數電子數相對原子質量1011111212136661267613146C68614【例2】已知每個電子的質量約為每個質子(或中子)質量的。下表列舉了幾種原子的質子數、中子數、電子數和相對原子質量的數據，通過此表，可總結出“在原子中質子數等于電子數”。還能總結出：原子種類質子數中子數核外電子數相對原子質量氫1011碳66612氧88816鈉11121123鐵26302656（1）；（2）；（3）；（4）。【答案】(1)數值上，原子的相對原子質量等于質子數和中子數之和(2)質子數不同，原子種類不同(3)原子核中不一定有中子(4)質子數不一定等于中子數(5)原子質量主要集中在原子核上(任選4個，其他合理答案均可)【常考1】離子的形成【例1】(2019崇陽期末)如圖是三種微粒的結構示意圖，有關它們的說法正確的是（）A.它們的最外層電子數相同B.它們都屬于金屬元素C.它們屬于同種元素的微粒D.它們都是原子【答案】A【解析】根據三種微粒的結構示意圖分析，當質子數=核外電子數，為原子；質子數>核外電子數，為陽離子；質子數<核外電子數，為陰離子；由微粒的結構可知，它們的最外層電子數相同，故A選項說法正確。由三種微粒的結構示意圖可知，第一個的質子數是8，屬于氧元素，是非金屬元素；第二個質子數是10，屬于氖元素，屬于非金屬元素；第三個是質子數是13，屬于鋁元素，是金屬元素，故B選項說法錯誤。由三種微粒的結構示意圖可知，三種微粒的質子數不同，屬于不同種元素的微粒，故C選項說法錯誤。由三種微粒的結構示意圖可知，在第一、三個微粒中質子數≠電子數，不是原子，故D選項說法錯誤。【例2】(2019行唐月烤)關于鈉原子(Na)和鈉離子(Na+)的敘述中判斷正確的是（）①核電荷數相同②核外電子數相同③鈉離子(Na+)較穩定④核內質子數相等A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④【答案】B【解析】原子和離子之間可以互相轉化，①鈉原子失去最外層的1個電子形成鈉離子，核電荷數不變，鈉原子和鈉離子具有相同的核電荷數，故此說法正確。②鈉原子失去最外層的1個電子形成鈉離子，鈉原子和鈉離子的核外電子數不同，故此說法錯誤。③鈉原子失去最外層的1個電子形成鈉離子，最外層達到8個電子的穩定結構，所以鈉離子(Na+)較穩定，故此說法正確。④鈉原子失去最外層的1個電子形成鈉離子，核內質子數不變，鈉原子和鈉離子具有相同的質子數，故此說法正確。【常考2】元素、原子、分子、離子的區別【例3】一種元素與另一種元素的本質區別是（）A.原子的最外層電子數不同B.原子的質子數不同C.原子的電子層數不同D.原子的中子數不同【答案】B【解析】元素是具有相同核電荷數(即質子數)的同一類原子的總稱。所以質子數是劃分元素種類的標準，質子數相同的原子(或單核離子)都屬于同一種元素，相反，質子數不同的原子(或單核離子)不屬于同一種元素。【例4】下列有關分子、原子和離子的說法正確的是（）A.分子是化學變化中最小的粒子B.帶電的原子才叫離子C.分子的質量總比原子質量太壓D.分子、原子、離子都能直接構成物質【答案】D【解析】帶電的原子或原子團都叫作離子，故選項B的說法是錯誤的；另外分子是保持物質化學性質的最小粒子，在化學變化中分子可以再分成原子，故選項A是錯誤的；分子與構成它的原子相比，體積和質量都比原子大，但是如果任意原子與分子比較，則分子不一定總比原子大，故選項C是錯誤的；有的物質由分子構成，有的物質則直接由原子構成，也有的物質由離子構成，故選項D的說法是正確的。【方法歸納】分子原和離子既有區別又有聯系，原子可以構成分子，也可以直接構成物質；原子失去或得到電子就變為離子，當然離子也可以是帶電的原子團；離子也可以直接構成物質。【常考3】同位素【例5】如圖所示為氫的三種同位素，比較它們的結構可以得出的結論是()A.同位素原子的質子數不同B.同位素原子的電子數不同C.同位素原子的質子數相同，但中子數不同D.同位素原子的質子數相同，但電子數不同【答案】C【解析】同位素原子是同種元素的不同種原子。說它們是同種元素是因為質子數相同，說它們是不同種原子，是因為中子數不同。【例6】下列屬于同位素的是（）A.氣和氚B.紅磷和白磷C.氫氣和氧氣D.鈉原子和鈉離子【答案】A【解析】同位素是指原子中核內質子數相同、中子數不相同的同類原子的統稱，是微觀概念，而選項B和C都屬于宏觀物質，故都不屬于同位素，選項D則是原子和離子，與同位素概念不符，故也是錯的，所以本題的正確答案為A。【易錯】易錯選B。錯選的原因是對同位素的概念理解不夠透徹。【熱點題型1】元素、同位素【例7】(溫州中考)氚是氫的一種同位素，氚原子含有1個質子和2個中子。下列示意圖能正確表示氚原子結構的是（）【答案】A【解析】原子由居于原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成，原子核是由質子和中子構成的，核外電子繞著原子核做高速運動，且原子中，質子數=核外電子數。氚原子核內含有1個質子、2個中子，核外有1個電子，符合題意的原子結構是A。【方法歸納】元素與同位素的辨析原子核內的質子數相同、中子數不相同的同類原子互為同位素原子。同位素原子是一種元素的不同種原子。如三種氧原子：氧-16、氧-17、氧-18的質子數均為8，中子數分別為8、9、10，因此它們都屬于氧元素，不同的是其核內的中子數。【題型2】離子【例8】(海南中考)下列微粒結構示意圖中，表示陰離子的是（）【答案】A【解析】當核內質子數=核外電子數時，表示的是原子；當核內質子數<核外電子數時，表示的是陰離子；當核內質子數>核外電子數時，表示的是陽離子。A中微粒的核內質子數是17，核外電子數是18，因此A表示的是陰離子。【方法歸納】粒子種類的辨析1.一種元素的原子變成離子時（）A.一定失去電子B.一定得到電子C.有可能得到電子，也有可能失去電子D.既不得到電子，也不失去電子【答案】C【解析】離子是由原子得失電子轉變而來的，原子得到電子形成陰離子，原子失去電子形成陽離子.2.決定元素種類的是（）A.電子數B.質子數C.中子數D.最外層電子數【答案】B【解析】元素種類由原子的核電荷數(即核內質子數)決定，與中子數、電子數、最外層電子數無關.3.一種粒子的原子核內含有n個質子，核外共有n+1個電子，則該粒子一定屬于（）A.原子B.分子C.陰離子D.陽離子【答案】C【解析】核外電子比核內質子多一個，說明是得電子，則為陰離子。4.下列關于同位素原子在醫學、農業、環保等方面的應用的說法，錯誤的（）A.在醫學上同位素主要用于顯像、診斷和治療，另外還包括醫療用品消毒、藥物作用機理研究和生物醫學研究B.同位素的輻射育種技術為農業提供了改進質量、增加產量的多種有效手段C.同位素在測定從工廠排放出來的溫室(效應)氣體的途徑及其被植物同化方面起了重要的作用，從而增加了我們對CO2帶來的環境沖擊的了解D.當前在大多數應用中，同位素技術已被現有可更替的技術所取代【答案】D【解析】同位素技術成為研究生物物質代謝、遺傳工程、蛋白質合成和生物工程等不可缺少的技術之一.5.科學家發現某些原子具有放射性，即原子能自動地放射出一些固定的粒子.據此推斷，當一種元素的原子經過放射變化后，結果變成了另一種元素的原子.它一定是放射出了（）A.電子B.中子C.質子D.該原子的原子核【答案】C【解析】元素的種類由原子核內質子數所決定，當一種元素的原子經過放射變化后，結果變成了另一種元素的原子，則一定是質子數發生變化.6．參考如圖中物質的微觀結構示意圖，其中由離子構成的物質是()【答案】C【解析】原子可以構成物質，金屬（銅）、大多數固態非金屬單質（金剛石、硫磺）、稀有氣體等由原子構成；有些物質是由分子構成的，氣態的非金屬單質和由非金屬元素組成的化合物，如氫氣、水、干冰等；有些物質是由離子構成的，一般是含有金屬元素和非金屬元素的化合物，如氯化鈉。7．關于下列“兩個原子的談話”的說法錯誤的是()A．當原子失去一個帶負電的電子后，它就變成了帶一個正電荷的離子B．當原子得到一個帶負電的電子后，它就變成了帶一個負電荷的離子C．我帶上正電荷比原來更穩定了D．我帶上負電荷比原來更活潑了【答案】D【解析】原子得失電子后就變成了離子，變得更加穩定。8．下表微粒中，是陽離子的是____________，互為同位素的是____________(填字母)。組別質子中子電子A141414B263024C263026D141614【答案】BAD【解析】，在陽離子中，核內質子數＞核外電子數，同位素是指核內質子數相同而中子數不同的原子。A、核內質子數＝核外電子數，是原子；B、核內質子數＝26＞核外電子數＝24，是陽離子；C、核內質子數＝核外電子數，是原子；D、核內質子數＝核外電子數，是原子；其中AD的核內質子數相同，而中子數不同，互為同位素；9.用“分子”“原子”“離子”填寫下列空格。(1)氯氣由氯________構成。(2)銅由銅________構成。(3)氯化鈉由________構成。(4)氯分子由氯________構成。(5)硫酸銅晶體由________構成。【答案】(1)分子(2)原子(3)離子(4)原子(5)離子【解析】“分子”“原子”“離子”都可以構成物質。見第6題解析.10.決定元素種類的是原子的或，可區分一種元素不同種同位素原子的是.【答案】質子數核電荷數中子數【解析】見本節知識點掃描。11.寫出氫的三種同位素原子的名稱：、、.【答案】氕氘氚【解析】見本節知識點掃描。12．在①36鋰、②714氮、③37鋰、④614碳中：(1)______和______(填序號，下同)互為同位素。(2)______和______的質子數和中子數的總數相等，但不能互稱同位素。【答案】(1)①③(2)②④【解析】原子核內的質子數相同、中子數不同的同類原子互為同位素原子，則①③是同位素；決定是不是同位素的關鍵是質子數要相等，②④的質子數和中子數的總數相同，但質子數不同，所以不是同位素。1.湯姆生最早發現了原子中存在一種帶負電荷的粒子，證明了原子是可以再分的.湯姆生發現的這種粒子是（）A.原子核B.質子C.電子D.中子【答案】C【解析】原子內原子核中的質子帶正電，核外電子帶負電.2.1個原子的原子核中有6個質子和6個中子，則該原子的核外電子（）A.大于6個B.小于6個C.等于6個D.等于12個【答案】C【解析】在原子中，質子數=核外電子數.3.下列關于原子的敘述中，正確的是（）A.是帶電的微粒B.是實心球體C.可分解為分子D.可轉變為離子【答案】D【解析】原子本身不帶電，A錯誤；原子由原子核和核外電子構成，不是實心球體，B錯誤；原子能構成分子，分子可分解為原子，C錯誤；原子可以通過得失電子形成離子，D正確.4.(江蘇常州中考)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.①②B.①③C.②③D.①②③【答案】D【解析】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，得出以下結論：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.5.對于圖示理解錯誤的是（）A.原子可結合成分子B.可用表示氫分子的形成過程C.物質都是由分子構成的D.化學變化的基礎是分子的分裂和原子的重新組合【答案】C【解析】構成物質的粒子有分子、原子和離子，故C不正確.6.下列關于分子、原子、離子的說法，正確的是（）A.原子是最小的粒子，不可再分B.鈉原子的質子數大于鈉離子的質子數C.當二氧化碳氣體變成干冰時，二氧化碳分子間不存在間隔D.分子、原子、離子都可以直接構成物質【答案】D【解析】原子是化學變化中的最小微粒，在其他變化中還可再分為原子核與核外