第14讲 原子的结构、原子质量与相对原子质量-暑期初二升初三化学衔接自学课讲义（人教版）

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第14讲 原子结构、相对原子质量
【学习目标】
1.了解原子是由质子、中子、电子构成的。
2.知道核电荷数、质子数和核外电子数的关系。
3.初步了解相对原子质量的概念，并学会查相对原子质量表。
【基础知识】
1.原子的构成
原子核所带的正电荷数就叫核电荷数。在原子中，质子数=核电荷数。
2.观察下表，有什么发现？
（1）在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数。
（2）质子数不一定等于中子数；
（3）不是所有的原子都有中子（氢原子没有中子）
（4）原子种类不同，质子数不同
3.原子核内质子所带电荷与核外电子所带电荷的数量相等，电性相反，因此原子不显电性（即电中性）。
4.相对原子质量：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，作为这种原子的相对原子质量（符号Ar）。

5.观察下表发现了什么？
在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数
相对原子质量≈质子数+中子数（因为原子的质量主要集中在质子和中子上，其相对质量近似为1）
【考点剖析】
考点一：探寻原子的结构
例1.探寻原子的结构
(1)人类从未停止探索微观世界的脚步。19世纪以前，人们一直认为原子是不可分的。1897年，科学家（填字母）___________发现了带负电的电子，建立了原子的“葡萄干布丁模型”，才提出原子是可分的观点。
A.汤姆森B.道尔倾C.卢瑟福
(2)1911年，科学家进行了α粒子轰击金箔实验，用带正电、质量比电子大很多的α粒子轰击金箔。

实验结果却出乎意料：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数a粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的被反弹了回来。
科学家们分析实验现象认为原子中存在一个“很小的结构”，这个“很小的结构”叫做___________。实验中不会出现如图中b的现象，因为___________。
【答案】(1)A
(2) 原子核 α粒子和原子核都带正电，相互排斥
【解析】（1）1897年，汤姆森发现了带负电的电子，建立了原子的“葡萄干布丁模型”；道尔顿实心球模型；卢瑟福行星模型，故选A。
（2）由原子的结构可知，原子核集中了原子的大部分质量，且体积很小，“很小的结构”指的是原子核；当粒子轰击金箔时，实验中不可能出现的运动轨迹是b，因为α粒子和原子核都带正电，相互排斥，不会靠近，只会偏离。
考点二：相对原子质量
例2. 已知碳-12原子的质量为1.993×10-26kg，A原子的质量为5.144×10-26kg。求：
(1)A的相对原子质量为 _______（列式计算，结果保留整数）。
(2)若A原子核内中子数比质子数多1，则A原子的核外电子数为_______。
【答案】(1)A的相对原子质量为：
(2)15
【解析】（1）见答案；
（2）解：设A的质子数为x，相对原子质量≈质子数+中子数=x+x+1=31，x=15，在原子中，质子数=核外电子数，故A的核外电子数为15。
考点三：有关原子的一些数量关系
例3.仔细观察下表回答问题。
(1)请将表中空格填写完整。
(2)通过分析上表的有关数据，除了可总结出如“原子中质子数等于核外电子数”的结论外，你还能总结出的结论有：
①___________________________________；
②___________________________________；
③____________________________________。
【答案】(1) 1 6 16 12 26 56
(2) 原子核中不一定都有中子 相对原子质量=质子数+中子数 在原子中，原子核内的质子数不一定等于中子数(或不同种类的原子，其质子数不同，核外电子数也不同等)
【解析】（1）氢原子核内有1个质子，质子数等于核外电子数是1；
碳原子核外电子数是6，质子数等于核外电子数是6；
氧原子核内质子数是8，中子数是8，相对原子质量约等于质子数加中子数是；
钠原子相对原子质量是23，质子数是11，相对原子质量约等于质子数加中子数，故中子数是；
铁原子核外电子数是26，核内质子数是26，相对原子质量是；
（2）过分析上表的有关数据，除了可总结出如“原子中质子数等于核外电子数”的结论外，还能总结出的结论有：原子核中不一定都有中子；相对原子质量=质子数+中子数；在原子中，原子核内的质子数不一定等于中子数(或不同种类的原子，其质子数不同，核外电子数也不同等)。
【过关检测】
1.已知碘-131原子的核电荷数为53，中子数为78，则该原子核外电子数为（ ）
A.25B.53C.78D.131
2.下图是核聚变燃料氦的原子结构模型。下列说法正确的是（ ）
A.“”表示的是质子B.氦的相对原子质量为5
C.氦原子核内有3个中子D.氦原子的核电荷数为2
3.2022 年 6 月 17 日，我国第三艘完全自主建造的航母“福建舰”成功下水，在其建造时用到了大量钛合金，钛原子的质子数为 22，相对原子质量为 48，则钛原子的核外电子数、中子数分别为（ ）
A.26、22B.22、26C.48、22D.26、48
4.牙膏中的含氟化合物对牙齿有保护作用。一种氟原子的原子核内有 9 个质子和 10 个中子，该原子的核电荷数为
A.9B.10C.17D.19
5.关于相对原子质量的说法正确的是（ ）
A.用相对原子质量表示后，原子的实际质量增大了
B.相对原子质量是一个比值
C.氧的相对原子质量是16，说明氧原子的质量是碳12原子质量的16倍
D.相对原子质量数值约等于原子中质子质量与中子质量之和
6.探究原子结构的奥秘
(1)1911年，物理学家卢瑟福用一束带正电的、质量比电子大得多的高速α粒子轰击金箔，建立了原子的有核模型。实验发现：大部分α粒子穿过金箔之后仍保持原来的运动方向，少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数（约1/8000）的α粒子的偏转角度大于900°，有关说法正确的是______。
A.大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子内部很空旷
B.少数α粒子发生较大角度的偏转，说明受到同种电荷的排斥作用
C.极少数α粒子偏转角度大于90°，说明撞到了质量很大、体积很小的微粒
D.约1/8000的α粒子偏转角度大于90°，是小概率事件，可以忽略
(2)有核模型指出，原子是由原子核和核外电子构成的。上述现象说明：原子的质量主要集中在______上。
(3)人类探索原子结构的奥秘，经历了漫长的过程。下图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是（填序号）______。
7.已知某原子的核内质子数为a，其中子数比核外电子数多4。
（1）该原子的核外电子数为_____，相对原子质量为_____。
（2）若一个碳-12原子的实际质量为m kg，则一个该原子的实际质量为多少？ （写出计算过程）
8.已知碳的相对原子质量为12，氧的相对原子质量为16。
(1)已知一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成。则每个二氧化碳分子中共有______个原子核，_______个质子，_______个中子；
(2)钠的相对原子质量为23，核内有11个质子，则核内有_____个中子，核外有____电子。
(3)铁原子的质子数为26，中子数比质子数多4个，该原子核中微粒总数为_____个；
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
相对原子质量
氢
1
0
______
1
碳
______
6
6
12
氧
8
8
8
______
钠
11
④_______
11
23
铁
______
30
26
______