第11講原子的結構和離子知道原子是由原子核和核外電子構成的。知道離子的形成過程，原子和離子通過得失電子可以相互轉化。3．理解相對原子質量的意義，能根據相對原子質量求算相對分子質量。1.原子的構成原子中，原子核位于原子中心，原子的質量主要集中在原子核上，原子核由質子和中子構成。電子在原子核外高速無軌運動。所有原子都有原子核和核外電子，不一定有中子（如氫原子無中子）。原子核帶正電，原子核帶的正電荷數（即核電荷數）與核外電子帶的負電荷數（數值上等于核外電子數）相等，電性相反，所以原子不顯電性。原子中的等量關系：核電荷數=質子數=核外電子數2.原子核外電子排布（1）核外電子排布規律A.核外電子無固定的運動軌跡，但有經常出現的區域，該區域叫做電子層，電子層由內而外總共分為7層，電子分層運動，電子優先排在離核較近的電子層，依次向外排布。B.第1層最多容納2個電子，第2層最多容納8個電子。最外層電子數不超過8個（只有1層的，電子不超過2個）（每層最多容納電子數2n2個，n為電子層數）（2）原子結構示意圖（3）原子結構排布規律：每一橫排，電子層數相同，最外層電子數從左到右依次遞增；除稀有氣體外，每一縱列，最外層電子數相同，電子層數從上到下依次遞增。3.原子結構和元素的化學性質關系原子的化學性質主要取決于原子的最外層電子數原子最外層電子數相同，化學性質一般相似。注意：氦原子最外層2個電子，但屬于相對穩定結構，與最外層8個電子的稀有氣體原子化學性質相似，與最外層2個電子的其他原子化學性質不相似。4.離子（1）定義：帶電的原子（或原子團）叫離子。（2）形成過程陽離子：帶正電的原子（或原子團）陰離子：帶負電的原子（或原子團）（3）常見金屬原子和非金屬原子形成離子的過程形成離子過程中，原子質子數不變，所以原子的種類不變；核外電子數改變，化學性質改變。金屬原子若失去最外層電子，則電子層數減少1層，非金屬原子得到電子，電子層數不改變。需要掌握的離子符號氫離子H+、銀離子Ag+、鋅離子Zn2+、銅離子Cu2+、鐵離子Fe3+、亞鐵離子Fe2+、氫氧根離子OH-、硝酸根離子NO3-、碳酸根離子CO32-、硫酸根離子SO42-、銨根離子NH4+（4）離子符號的意義：5.原子和離子的區別和聯系6.相對原子質量概念：以一種碳原子質量的1/12（1.66×10-27kg）為標準，其他原子的質量跟它相比較所得到的比，作為這種原子的相對原子質量（符號為Ar）。“相對原子質量”是一個比值，單位為“1”，可省略。相對原子質量不是實際質量，實際質量之比等于相對原子質量之比。構成原子的質子和中子的相對質量都約為1，電子質量忽略不計，故近似算法：相對原子質量≈質子數+中子數考點1原子結構例1．（2022年四川省瀘州市中考）“結構決定性質”是化學的核心觀念。下列有關鈉原子結構與性質的說法錯誤的是（）A．鈉原子次外層有8個電子 B．一個鈉原子變成鈉離子失去1個電子C．鈉離子的結構示意圖為 D．鈉呈+1價與鈉原子的最外層電子有關【答案】C【解析】A、鈉原子核外共3層電子，第一層2個電子，次外層有8個電子，最外層1個電子。A正確。B、一個鈉原子變成鈉離子失去最外層1個電子，變成最外層8個電子的穩定結構。B正確。C、鈉離子的結構示意圖為所以C錯。D、鈉原子的最外層1個電子，形成化合物時，易失去1個電子，帶1個單位正電荷，化合價為＋1價。所以鈉呈+1價與鈉原子的最外層電子有關。D正確。綜上所述：選擇C。考點2離子例2．（2022·山東濱州·統考中考真題）從下圖所示微粒結構示意圖中，獲取信息正確的是（）A．圖示①中的“2”表示核電荷數B．圖示②和③代表的元素位于元素周期表的同一周期C．圖示④表示的微粒符號是Mg2+D．它們屬于四種元素【答案】B【解析】A、原子結構示意圖中，圓圈內數字表示核內質子數，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該層上的電子數。圖示①中的“2”表示該微粒第一層上電子數，不是表示核電荷數，錯誤；B、圖示②和③分別表示鈉離子和鎂離子，它們的原子核外都有三層電子，在元素周期表中，電子層數相同的原子位于同一周期，圖示②和③代表的元素位于元素周期表的同一周期，正確；C、圖示④中，核電荷數=核外電子數，表示鎂原子，其微粒符號是Mg，錯誤；D、決定元素種類的是核內質子數，圖中4種微粒中有3種質子數，它們屬于三種元素，錯誤。故選B。考點3相對原子質量例3．（2023重慶市A中考真題）為相對原子質量的測定作出卓越貢獻的中國科學家是（）張青蓮 B．袁隆平 C．侯德榜 D．道爾頓【答案】A【解析】A、張青蓮教授為相對原子質量的測定做出了卓越貢獻，他主持測定了銦（In）、銥（Ir）等幾種元素的相對原子質量新值，故A符合題意；B、袁隆平為我國雜交水稻高產穩產做出突出貢獻，故B不符合題意；C、侯德榜的主要貢獻是發明了“侯氏制堿法”，故C不符合題意；D、英國道爾頓在化學上的主要貢獻是提出了原子學說，故D不符合題意。故選A。例4．（2023年四川省成都市中考化學真題）化學家張青蓮主持測定了銦、銥、鋅等元素相對原子質量的新值。碳12原子的質量為，一種鋅原子的質量為，該鋅原子的相對原子質量是（）A．12 B．64 C．66 D．【答案】C【解析】一個原子質量與一個碳12原子的質量的的比值就是相對原子質量；則Zn的相對原子質量=；故選C。1．（2023年四川省宜賓市中考化學真題）20世紀以來，我國化學基礎研究取得了長足發展，其中為相對原子質量的測定作出了卓越貢獻的科學家是（）A．張青蓮 B．屠呦呦 C．侯德榜 D．袁隆平【答案】A【解析】A、張青蓮是為相對原子質量的測定作出了卓越貢獻的中國科學家，故選項A正確；B、屠呦呦發現了青蒿素，故選項B錯誤；C、侯德榜改良了制堿工藝，發明了聯合制堿法，故選項C錯誤；D、袁隆平為我國雜交水稻高產穩產做出了突出貢獻，故選項D錯誤；故選：A。2.下列關于相對原子質量的說法錯誤的是（）A．由于原子質量數值太小，使用不方便，所以采用相對原子質量B．相對原子質量可以用克作單位C．相對原子質量是個比值D．相對原子質量在數值上約等于質子數與中子數之和【答案】B【解析】A、由于原子質量數值太小，使用不方便，所以采用相對原子質量，正確；B、相對原子的質量的單位是1，不是g，錯誤；C、相對原子質量是個比值，正確；D、相對原子質量在數值上約等于質子數與中子數之和，正確。故選：B。3.（2023·廣西·南寧市三美學校模擬預測）下列粒子結構示意圖中，表示陽離子的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】A、質子數=11，核外電子數=10，質子數＞核外電子數，為陽離子，正確；B、質子數=10，核外電子數=10，質子數=核外電子數，為原子，錯誤；C、質子數=12，核外電子數=12，質子數=核外電子數，為原子，錯誤；D、質子數=9>核外電子數=10，為陰離子，錯誤。故選：A。4．下列鈉離子符號書寫正確的是（）A．Na1+ B．Na+1 C．Na+ D．Na-【答案】C【解析】鈉原子失去一個電子形成鈉離子，鈉離子帶一個單位的正電荷，“+”前面不需要寫“1”，“+”標注在鈉Na的右上角，為Na+。故選C。5．（2022年云南省昆明市中考）如圖是某粒子結構示意圖，下列有關該粒子的說法錯誤的是（）A．最外層有8個電子 B．該粒子是陰離子C．核外有3個電子層 D．核電荷數為18【答案】B【解析】A、根據原子結構示意圖可知，該粒子最外層有8個電子，A正確；B、根據原子結構示意圖可知，核內質子數為18，核外電子數為2+8+8=18，即質子數=電子數，屬于原子，B錯誤；C、根據原子結構示意圖可知，該粒子核外有3個電子層，C正確；D、根據原子結構示意圖可知，核電荷數為18，D正確。故選B。5．原子的構成示意圖如圖，下列敘述正確的是（）A．原子是實心球體B．整個原子的質量主要集中在原子核上C．質子與電子質量相等D．質子、中子、電子均勻分布在原子中【答案】B【解析】A、原子是由居于中心帶正電的原子核和核外電子構成的，所以原子不是一個實心球體；故A錯誤；B、原子核一般都是由質子和中子構成的，電子的質量很小，每個電子的質量大約是每一個質子質量的1/1836，所以原子的質量主要集中在原子核上；故B正確；C、電子的質量很小，每個電子的質量大約是每一個質子質量的1/1836；故C錯誤；D、質子、中子構成的原子核居于中心，電子在核外圍繞原子核做高速運轉，所以并不是均勻分布在原子中；故D錯誤。故選：B。（2023廣西·博白縣教育局教研室一模）下列關于鈉離子和鈉原子兩種粒子的判斷中，正確的是（）①核電荷數相等②核外電子數相等③鈉離子比鈉原子穩定④質量幾乎相等⑤質子數相等①②⑤ B．②④ C．①③④⑤ D．①②③④⑤【答案】C【解析】①鈉原子失去1個電子后形成鈉離子，由于核電荷數=質子數，兩者均不變，故正確；②鈉原子失去1個電子后形成鈉離子，所以核外電子數不相等，故錯誤；③鈉原子失去1個電子后形成鈉離子，鈉離子最外層電子數為8，所以Na+比Na穩定，故正確；④鈉原子失去1個電子后形成鈉離子，電子的質量與中子和質子的質量相比很小，可以忽略不計，所以質量幾乎相等，故正確；⑤鈉原子失去最外層的1個電子后形成鈉離子，所以質子數相等，故正確。故選：C。8．關于一種原子形成離子前后的說法中，完全正確的是(

)①一定顯電性

②最外層電子數一定改變

③電子層數一定改變

④元素的化學性質一定改變

⑤核電荷數一定改變①②④ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④【答案】A【解析】①原子形成離子的過程中，可能是原子失去電子形成陽離子，也可能是原子得到電子形成陰離子，一定顯電性，說法正確；②原子形成離子的過程中，可能是原子失去電子形成陽離子，也可能是原子得到電子形成陰離子，最外層電子數一定改變，說法正確；③原子形成離子過程中，若是原子得到電子形成陰離子，電子層數不變，若是原子失去電子形成陽離子，電子層數改變，說法錯誤；④原子形成離子過程中，可能是原子失去電子形成陽離子，也可能是原子得到電子形成陰離子，最外層電子數一定改變，元素的化學性質一定改變，說法正確；⑤原子形成離子的過程中，核電荷數一定不變，說法錯誤；答案：A。9．下列說法錯誤的是（）A．陽離子一定帶有正電荷B．帶電荷的原子團一定是酸根C．具有相同質子數的粒子不一定是同一種元素D．最外層電子數為8的粒子不一定是稀有氣體元素的原子【答案】B【解析】A、陽離子一定帶有正電荷，說法正確，故A正確；B、帶電荷的原子團一定是酸根，如氫氧根則不是酸根，故B錯誤；C、具有相同質子數的粒子不一定是同一種元素，如氟原子、氫氧根；氖原子、水分子等粒子，則說法正確，故C正確；D、最外層電子數為8的粒子不一定是稀有氣體元素的原子，如某些離子，故D正確。故選B。10.根據以下幾種粒子的結構示意圖，回答下列問題（填序號）：（1）在化學反應中易失去電子的粒子是。（2）具有相對穩定結的粒子是。（3）化學性質相似的原子是。【答案】（1）③；（2）①和④；（3）②和⑤【解析】（1）③的最外層電子數是2，在化學反應中易失去電子；（2）①④的最外層電子數均為8，均具有相對穩定結構；（3）圖中②和⑤最外層電子均為7，化學性質相似。1.下列粒子結構示意圖中，表示陰離子的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】A、質子數=9>核外電子數=10，為陰離子，正確；B、質子數=10，核外電子數=10，質子數=核外電子數，為原子，錯誤；C、質子數=11，核外電子數=10，質子數＞核外電子數，為陽離子，錯誤；D、質子數=13>核外電子數=10，質子數＞核外電子數，為陽離子，錯誤。故選：A。2．（2023·湖南張家界·二模）如圖是硫原子的結構示意圖，下列由圖中獲取的信息錯誤的是（）A．硫原子的核電荷數為16 B．硫原子核外電子第一層有6個電子C．硫原子的結構示意圖中的x等于8 D．硫原子核外有三個電子層【答案】B【解析】A.由硫原子的結構示意圖可知，硫原子核內有16個質子，故硫原子的核電荷數為16，故選項說法正確；B.硫原子的原子結構示意圖中第一層有2個電子，故選項說法錯誤；C.由硫原子的結構示意圖，硫原子核內有16個質子，等于核外電子總數，即2+x+6=16，則x=8，故選項說法正確；D.由硫原子的結構示意圖，核外有三個電子層，故選項說法正確。故選：B。4．關于相對原子質量說法正確的是（）A．相對原子質量的單位是kgB．相對原子質量是一個比值，單位是gC．某原子的相對原子質量在數值上是該原子的實際質量的12倍D．相對原子質量越大，原子的實際質量也越大【答案】D【解析】A、相對原子質量是有單位的，其單位為“1”，只不過常省略而已，故錯誤；B、相對原子質量是有單位的，其單位為“1”，只不過常省略而已，故錯誤；C、據所學可知相對原子質量是以一個碳-12原子質量的1/12作為標準，任何一個原子的真實質量跟一個碳-12原子質量的1/12的比值，不是該原子的實際質量的12倍，故錯誤；D、相對原子質量是以一個碳-12原子質量的1/12作為標準，任何一個原子的真實質量跟一個碳-12原子質量的1/12的比值，所以可以計算得到兩種元素原子質量之比等于它們的相對原子質量之比，原子質量越大，則相對原子質量越大，正確。故選：D。5．（2022年云南省中考）浩瀚的大海美麗而富饒，鈉元素是其中含量較高的元素。下圖為鈉的原子結構示意圖，有關鈉原子的說法不正確的是（）A．核外有3個電子層 B．質子數為11C．易失電子形成陽離子 D．“+”表示鈉原子帶正電【答案】D【解析】A、根據圖示可知，鈉原子核外有三個電子層，不符合題意；B、原子核內有11個質子，不符合題意；C、該原子易失去1個電子，形成陽離子，不符合題意；D、“+”表示質子帶正電，符合題意。故選D。6．(2022年陜西省中考B卷）化學符號具有獨特的學科內涵。下列各項對相關符號含義的說法正確的是（）A．2H2O2：只能表示2個過氧化氫分子B．：只能表示硫酸根離子C．只能表示氬原子的結構示意圖：D．Ag：只能表示金屬銀【答案】A【解析】A、化學式前的數字表示該分子的個數，故只表示2個過氧化氫分子，故A正確；B、表示1個亞硫酸根離子，不表示硫酸根離子，故B錯誤；C、因為x的大小不確定，所以圖示微粒表示的粒子種類不能確定。當x＞18時表示陽離子；當x=18時表示氬原子；當x＜18時表示陰離子，故C錯誤；D、符號Ag可以表示1個銀原子，也可以表示銀元素，還可以表示金屬銀這種物質，故D錯誤；故選A。7．下列有關微粒的說法正確的是（）A．原子和分子均是微觀粒子，其中分子可分，原子不能再分 B．在原子中，核內質子數一定等于核外電子數 C．原子都是由質子、中子和電子構成的 D．離子是帶電的原子或原子團，所以帶電的微粒一定是離子【答案】B【解析】A、原子和分子均是微觀粒子，其中在化學變化中，分子可分，原子不能再分，故錯誤；B、在原子中，核內質子數一定等于核外電子數，故正確；C、原子不都是由質子、中子和電子構成的，如氫原子中無中子，故錯誤；D、離子是帶電的原子或原子團，但帶電的微粒不一定是離子，如質子、電子，故錯誤；故選：B。8．以下關于分子、原子和離子的敘述中，錯誤的是（）A．原子由原子核與核外電子構成 B．原子得失電子變成離子C．分子可分，原子不可分 D．原子的全部質量主要集中在原子核上【答案】C【解析】A、原子由原子核與核外電子構成，敘述正確，不符合題意；B、原子得失電子變成離子，敘述正確，不符合題意；C、分子可分，原子不可分要有前提條件，在化學變化中，故敘述錯誤，符合題意；D、原子的全部質量主要集中在原子核上，電子的質量很小，忽略不計，故敘述正確，不符合題意；故選C。9．（2023·廣東·深圳實驗學校二模）下列粒子表示的元素化學性質相似的是（）①③ B．②③ C．①④ D．③④【答案】B【解析】①的最外層電子數為2,為金屬元素，在化學反應中易失去2個電子而形成陽離子；②最外層電子數為8，化學性質穩定；③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；④的最外層電子數為1，在化學反應中易失去1個電子而形成陽離子。故選：B。10．（2021·湖南常德·中考真題）如圖是五種微粒的結構示意圖，下列說法不正確的是（）A．上述五種微粒只涉及四種元素B．②③⑤表示的微粒性質較穩定C．①②④屬于原子，③⑤屬于陰離子D．①④對應元素組成化合物的化學式為NaF【答案】C【解析】A、核內質子數決定元素的種類，故上述五種微粒只涉及四種元素，此選項表述正確；B、最外層電子數決定元素的化學性質，當最外層是8電子時，化學性質比較穩定，此選項表述正確；C、原子不帶電，核內質子數等于核外電子數，陰離子帶負電，核內質子數小于核外電子數，陽離子帶正電，核內質子數大于核外電子數，故①②④屬于原子，③屬于陽離子，⑤屬于陰離子，此選項表述不正確；D、①對應的元素是F，④對應的元素是Na，兩種元素組成化合物的化學式為NaF，此選項表述正確。故選C。11．（2023·四川達州·二模）A元素原子的核電荷數為a，它的陰離子Am－與B元素的陽離子Bn＋核外電子排布相同，則B元素原子核內質子數為（）A．m+n+a B．m+n-a C．a-n-m D．a+m-n【答案】A【解析】根據構成原子的各微粒的關系：核電荷數=核內質子數=核外電子數，A得到m個電子后變為Am－，而B失去n個電子后變為Bn＋，根據電子層結構相同，即核外電子數相同，列出等式求解即可。設元素B的質子數為x，則陽離子Bn＋核外電子數為（x-n），因為A的核電荷數為a，所以陰離子Am－的核外電子數為（a+m）；而陽離子Bn＋與陰離子Am－