第11课 原子的构成与原子核外电子排布-2023年新初三化学（人教版）暑期预习课

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第11讲 原子的构成与核外电子排布

1．了解原子的构成。
2．掌握原子的核外电子排布。
3．掌握原子结构的表示方法。

一、原子的构成
1．原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。

2．原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位的正电荷，每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电。
3．由于原子核内质子所带电荷与核外电子所带电荷数量相等，但电性相反，因此，原子不显电性。
4．在原子中，原子的核电荷数（原子核所带的正荷数）= 质子数 = 核外电子数。
【讨论】根据下面表中几种原子的构成，从中可以获得：
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
规律小结
氢
1
0
1
①不同种类的原子核内的质子数不同。
②质子数=核外电子数。
③并不是所有的原子中都含有中子。
④质子数与中子数不一定相等。
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17

二、 原子的核外电子排布
1．核外电子运动（排布）规律
（1）含有多个电子的原子中，核外电子有不同的运动状态，离核近的电子能量较 低 ，离核越远，电子的能量越 高 。
（2）核外电子是分层运动的（又叫分层排布），离核最近的电子层为第一层，次之为第二层，依次类推为三、四、五、六、七层，离核最远的也叫最外层。
（3）已知原子的核外电子最少的只有1层，最多的有7层，最外层电子数不超过8个（只有一层的，电子不超过2个）。
2．原子核外电子排布的表示方法：原子结构示意图（以镁原子为例）
（1）圆圈表示 原子核 ；
（2）圆圈内的数字：表示 核电荷数 ；
（3）“+”表示原子核带 正电 ；
（4）弧线：表示 电子层 ；
（5）弧线上的数字：表示该电子层上的 电子数 。
3．1-20号元素的原子结构示意图
氢原子
氦原子
锂原子
铍原子
硼原子
H
He
Li
Be
B
+1
1

+2
2

+3
2
1

+4
2
2

+5
2
3

碳原子
氮原子
氧原子
氟原子
氖原子
C
N
O
F
Ne
+6
2
4

+7
2
5

+8
2
6

+9
2
7

+10
2
8

钠原子
镁原子
铝原子
硅原子
磷原子
Na
Mg
Al
Si
P
8
2
+11
1

8
2
+12
2

8
2
+13
3

8
2
+14
4

8
2
+15
5

硫原子
氯原子
氩原子
钾原子
钙原子
S
Cl
Ar
K
Ca
8
2
+16
6

8
2
+17
7

8
2
+18
8

+19
2
8
8
1

+20
2
8
8
2

4．化学性质与原子结构的关系
（1）最外层排8个电子的结构，我们称相对稳定结构。即最外层为8 个电子（只有一个电子层时 2个电
子）反之为不稳定结构；
最外层1~3个电子，易 失去 （填“得到”或“失去”）电子形成相对稳定结构；
最外层5~7个电子，易 得到 （填“得到”或“失去”）电子形成相对稳定结构。
（2）根据1-20号元素的原子结构示意图
原子种类
最外层电子数
是否属相对稳定结构
得失电子的倾向
稀有气体原子
8个（He为 2 个）
是
难 得失电子（填“难”或“易”）
非金属原子
一般 多于 4个
否
易 得到 电子（填“得到”或“失去”）
金属原子
一般 少于 4个
否
易 失去 电子（填“得到”或“失去”）

考点一：原子的结构
例1．下图是1911年英国科学家卢瑟福及其团队进行的著名的α粒子轰击金箔实验。下列实验现象描述不正确的是（　　）

A．原子中心有一个体积很小、质量相对较大、带正电荷的原子核
B．绝大多数α粒子顺利穿过
C．一小部分α粒子改变了原来的方向
D．极少数a粒子被反弹了回来
【答案】A
【详解】A、原子中心有一个体积很小、质量相对较大、带正电荷的原子核，属于实验结论，不是实验现象，符合题意；
B、原子内部有相对较大的空间，故绝大多数α粒子顺利穿过，不符合题意；
C、原子核带正电，故一小部分α粒子改变了原来的方向，不符合题意；
D、原子核很小，但是原子核的质量远大于α粒子的质量，故极少数a粒子被反弹了回来，不符合题意。
故选：A。
例2．1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电、质量比电子大得多）轰击金箔实验。根据实验，不能获得的结论是（　　）

A．金原子核外电子带负电 B．金原子核带正电
C．金原子核体积很小 D．金原子核的质量比α粒子大得多
【答案】A
【详解】A、由该实验不能得出金原子核外电子带负电，符合题意；
B、由图可知，带正电的α粒子遇到原子核后，方向发生了偏转，说明原子核带正电，不符合题意；
C、由图可知，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少量α粒子的运转方向发生了偏转，说明金原子核体积很小，不符合题意；
D、由图可知，有少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的物质，故金原子核的质量比α粒子大得多，不符合题意。
故选：A。
例3．人类对原子结构的认识为现代量子理论的建立奠定了基础，如图几位科学家对原子的观点，按出现的先后顺序排列正确的是（　　）

A．③④①② B．③①②④ C．③①④② D．③②①④
【答案】B
【详解】首先道尔顿创立了原子学说，认为原子是一个实心球体；
汤姆森在1897年发现电子，否定了道尔顿的"实心球模型"，提出了葡萄干蛋糕模型；
1911年卢瑟福提出行星模型:原子的大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转；
后来，玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
故先后顺序为③①②④。
故选：B。
例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．9 B．10 C．17 D．19
【答案】A
【详解】原子中，核电荷数=质子数=电子数，由题意知该原子的核内质子数为9，则该原子的核电荷数为9。
故选：A。
例5．中国科学家成功制备出石墨双炔包覆的锑纳米空心立方盒，可用作钠离子电池负极材料。一种锑原子中含有51个质子和70个中子，它的核外电子数是（　　）
A．51 B．70 C．121 D．19
【答案】A
【详解】原子中，质子数=核外电子数，一种锑原子中含有51个质子和70个中子，它的核外电子数是51。
故选：A。
例6．科学家使用碳14年代检测印证了三星堆遗址属于商代晚期，碳14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则其原子核外电子数为（　　）
A．4 B．6 C．8 D．14
【答案】B
【详解】原子中，核内质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数，故碳14原子核外电子数=碳14原子的原子核内质子数=6。
故选：B。
考点二：原子的核外电子排布
例7．如图是钠的原子结构示意图。下列说法正确的是（　　）
  
A．X的值为8 B．质子数为11
C．易得到电子形成阴离子 D．“+”表示钠原子带正电
【答案】B
【详解】A、由钠的原子结构示意图可知：质子数=核外电子数，，，说法错误；
B、由钠的原子结构示意图，圆圈内数字表示核内质子数，质子数为11，说法正确；
C、最外层电子数是1，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，说法正确；
D、“+”表示原子核带正电，原子不显电性，说法错误。
故选：B。
例8．下列结构示意图所表示的微粒中，具有相对稳定结构的原子是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】当质子数=核外电子数，为原子；当质子数＞核外电子数，为阳离子；当质子数＜核外电子数，为阴离子；若原子的最外层电子数为8（只有一个电层，最外层为2个），属于相对稳定结构；
【详解】A、该微粒质子数=核外电子数=2，为原子，该原子只有一个电子层，最外层电子数为2，属于相对稳定结构，故选项A符合题意；
B、该微粒质子数=9，核外电子数=9，质子数=核外电子数，为原子，该原子有两个电子层，最外层电子数为7，不属于相对稳定结构，故选项B不符合题意；
C、该微粒质子数=核外电子数=11，为原子，最外层电子数为1，易失去1个电子形成8电子稳定结构，故选项C不符合题意；
D、该微粒质子数=17，核外电子数=18，当质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项D不符合题意；
故选：A。
例9．如图是某原子的结构示意图，下列关于该原子的说法不正确的是（　　）

A．最外层的电子数最多 B．最内层的电子数最少
C．该原子质子数与核外电子数相等 D．有3个电子层
【答案】A
【详解】A、由原子结构示意图可知，第二层电子数最多，该选项说法不正确；
B、由原子结构示意图可知，最内层的电子数最少，该选项说法正确；
C、由原子结构示意图可知，17+2+8+7，即质子数与核外电子数相等，该选项说法正确；
D、由原子结构示意图可知，有3个电子层，该选项说法正确。
故选：A。
例10．浩瀚的大海美丽而富饶，钠元素是其中含量较高的元素。下图为钠的原子结构示意图，有关钠原子的说法不正确的是（　　）

A．核外有3个电子层 B．质子数为11
C．易失电子形成阳离子 D．“+”表示钠原子带正电
【答案】D
【详解】A、根据图示可知，钠原子核外有三个电子层，不符合题意；
B、原子核内有11个质子，不符合题意；
C、该原子易失去1个电子，形成阳离子，不符合题意；
D、“+”表示质子带正电，符合题意。
故选：D。
例11．下图是某原子的核外电子排布图，以下说法正确的是（　　）

A．X的数值为5 B．该粒子的相对原子质量是35
C．该粒子容易失去电子 D．该原子的化学性质和氯原子相似
【答案】D
【详解】A、原子中质子数=核外电子数，所以X=35-2-8-18=7，错误。
B、从原子结构示意图中无法看出该粒子的相对原子质量，错误。
C、该粒子最外层电子数为7，大于4，容易得到电子，错误。
D、氯是17号元素，氯原子核外电子排布为2、8、7，最外层电子数为7。该原子的最外层电子数也是7，最外层电子数相同，化学性质相似。正确。
故选：D。
例12．氯元素广泛存在于自然界中，对人体的生理活动也有重要意义。下图为氯原子的结构示意图，下列说法不正确的是（　　）
  
A．x=2 B．氯原子核外有两个电子层
C．氯原子的核电荷数为17 D．氯原子在化学反应中易得到电子
【答案】B
【详解】A、在原子中，质子数=核外电子数，则有17=x+8+7，x=2，故A正确；
B、由氯原子的结构示意图可知，氯原子核外有3个电子层，故B错误；
C、在原子中，核电荷数=质子数，由图可知，氯原子的核电荷数为17，故C正确；
D、由氯原子的结构示意图可知，氯原子的最外层电子数为7>4，在化学反应中易得到电子，故D正确。
故选：B。

1．（2022·江苏无锡·中考真题）1909年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是（　　）
A．原子是实心球体
B．原子的质量主要集中在原子核上
C．原子核不带电
D．原子核在原子中占的体积很大
【答案】B
【详解】A、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子内部绝大部分空间是空的，则金原子不是实心球体，故A错误；
B、通过上述实验，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°，能说明原子核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，故B正确；
C、少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转几乎达到180°，说明原子核的电性与电子相同，故C错误；
D、少数α粒子发生较大偏转，原因是α粒子在运动中途经原子核附近时，受到斥力，能说明原子内有体积很小、质量很大的核，故D错误。
故选：B。
2．（2022·广西贵港·中考真题）下列结构示意图所表示的微粒中，在化学反应中容易得到电子的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A、第一层只能容纳2个电子，已经稳定，选项不符合题意。    
B、第二层最多容纳8电子，该原子容易得到1个电子变成稳定结构，符合题意。
C、要变成8电子稳定结构，容易失去最外层的1个电子，选项不符合题意。    
D、已经成为8电子稳定结构，选项不符合题意。
故选：B。
3．（2022·广西桂林·中考真题）如图为氧的原子结构示意图，其中“x” 的数值是（　　）

A．2 B．4 C．6 D．8
【答案】D
【详解】原子中，核内质子数等于核外电子数，则图中的x=2+6=8，故选D。
4．（2022·广西河池·中考真题）如图中表示氧原子结构示意图的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【分析】根据氧原子的结构分析判断，氧原子的核内质子数是8，原子中质子数等于电子数，电子数是8，核外有2个电子层，一、二层上排布电子数分别是2、6。
【详解】A、核内质子数为8，核外电子数为2+8=10，大于核内质子数，表示氧离子结构示意图，故A不符合题意；
B、核内质子数为16=核外电子数=2+8+6，故表示硫原子结构示意图，故B不符合题意；
C、核内质子数为8=核外电子数=2+6，表示氧原子结构示意图，故C符合题意；
D、核内质子数=10=核外电子数=2+8，表示氖原子结构示意图，故D不符合题意；
故选：C。
5．（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）下列粒子在化学反应中易得到电子的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A、该粒子最外层电子数为2，但是只有一个电子层，达到了相对稳定结构，不易得失电子，不符合题意；
B、该粒子最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，不易得失电子，不符合题意；
C、该粒子最外层电子数为7，大于4，在化学反应中，容易得到电子，符合题意；
D、该粒子最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，不易得失电子，不符合题意。
故选：C。
6．（2022·湖北宜昌·中考真题）如图是硫的原子结构示意图。下列说法正确的是（　　）

A．x的值为8
B．硫的原子核带16个单位正电荷
C．硫在元素周期表中位于第6周期
D．硫原子易得到电子，变成阳离子
【答案】B
【详解】A、原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，所以x=16-2-8=6，故选项错误；
B、硫核电荷数为16，所以硫的原子核带16个单位正电荷，故选项正确；
C、硫核外有3个电子层，所以硫元素位于周期表中第3周期，故选项错误；
D、硫原子最外层电子数位6，易得到2个电子，变成阴离子，故选项错误。
故选：B。
7．（2022·广东广州·中考真题）铷(Rb)原子钟被称作北斗卫星的“心脏”、下图为铷原子的结构示意图，下列说法不正确的是（　　）

A．铷原子核内的质子数为37
B．铷原子在化学变化中容易失去1个电子
C．铷原子的核外电子分5层排布
D．氯化铷的化学式为RbCl2
【答案】D
【详解】A、根据结构示意图可知，铷原子的核电荷数为37，核电荷数=核内的质子数，铷原子核内的质子数为37，故选项说法正确；
B、根据结构示意图可知，铷原子的最外层电子数是1，在化学变化中容易失去1个电子，故选项说法正确；
C、根据结构示意图可知，铷原子的核外有5个电子层，故选项说法正确；
D、在化学变化中铷原子容易失去1个电子形成带一个单位正电荷的铷离子，其化合价为+1价，氯化铷的化学式为RbCl，故选项说法错误。
故选：D。
8．（2022·四川泸州·中考真题）“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关钠原子结构与性质的说法错误的是（　　）
A．钠原子次外层有8个电子 B．一个钠原子变成钠离子失去1个电子
C．钠离子的结构示意图为 D．钠呈+1价与钠原子的最外层电子有关
【答案】C
【详解】A、钠原子核外共3层电子，第一层2个电子，次外层有8个电子，最外层1个电子。A 正确。
B、一个钠原子变成钠离子失去最外层1个电子，变成最外层8个电子的稳定结构。B正确。
C、钠离子的结构示意图为 所以C错。
D、钠原子的最外层1个电子，形成化合物时，易失去1个电子，带1个单位正电荷，化合价为＋1价。所以钠呈+1价与钠原子的最外层电子有关。D正确。
故选：C。
9．（2021·广西百色·中考真题）下列四种粒子的结构示意图中，属于金属的原子是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】金属元素的原子最外层电子数一般为＜4；非金属元素的原子最外层电子数一般≥4；稀有气体的元素的原子 (氦为2)最外层电子数为8；
【详解】A、该粒子最外层电子数为2，且质子数等于核外电子数，为金属元素原子，故A选项符合题意；
B、该粒子最外层电子数为8，且质子数等于核外电子数，为稀有气体元素原子，故B选项不符合题意；
C、该粒子最外层电子数为8，但质子数小于核外电子数，为阴离子，故C选项不符合题意；
D、该粒子最外层电子数为7，且质子数等于核外电子数，为非金属元素原子，故D选项不符合题意。
故选：A。
10．（2022·云南·中考真题）浩瀚的大海美丽而富饶，钠元素是其中含量较高的元素。下图为钠的原子结构示意图，有关钠原子的说法不正确的是（　　）

A．核外有3个电子层 B．质子数为11
C．易失电子形成阳离子 D．“+”表示钠原子带正电
【答案】D
【详解】A、根据图示可知，钠原子核外有三个电子层，不符合题意；
B、原子核内有11个质子，不符合题意；
C、该原子易失去1个电子，形成阳离子，不符合题意；
D、“+”表示质子带正电，符合题意。
故选：D。
11．（2022·辽宁锦州·中考真题）根据以下几种粒子的结构示意图，回答下列问题：

(1)具有相对稳定结构的粒子是___________（填字母序号，下同）。
(2)具有相似化学性质的原子是___________。
(3)D粒子在化学反应中容易__________（填“失去”或“得到”）电子。
【答案】(1)A和B
(2)C和E
(3)失去

【详解】（1）只有一层，最外层是2个电子，含有多个电子层，最外层有8个电子称为相对稳定结构，由粒子的结构示意图可知，具有相对稳定结构的粒子是A和B，故填：A和B；
（2）元素的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关，由粒子的结构示意图可知，具有相似化学性质的原子是C和E，因为它们原子的最外层电子数相同，故填：C和E；
（3）D粒子的最外层电子数为2，小于4，在化学反应中容易失去电子，故填：失去。
12．（2022·四川内江·中考真题）氟元素是人体必需的微量元素。氟原子结构示意图如图所示。

(1)图中m值为______。
(2)氟原子在化学反应中容易_____电子。
【答案】(1)7
(2)得到
【详解】（1）在原子中，质子数=核外电子数。即9=2+m，解得m=7；
（2）氟原子的最外层电子数为7＞4，在化学反应中容易得到电子。

1．一种氦原子的质子数为2、中子数为1。下列示意图能正确表示这种氦原子结构的是（　　）

A． B． C． D．
【答案】D
【详解】根据在原子中核内质子数等于核外电子数，其中核内有2个质子和1个中子，可知氦原子核外有2个电子，故选：D。
2．图为ABC三种原子的结构模型，若它们为同种元素的原子，下列说法正确的是（　　）

A．图中表示质子的是“”
B．图中表示中子的是“”
C．图中三种原子的电子数不相同
D．图中三种原子的相对质量是相同
【答案】A
【详解】A、它们为同种元素的原子，则质子数、电子数相同，原子中，原子核位于原子中心，原子核由质子和中子构成，电子在原子核外高速运动，图中表示质子的是“”，正确；
B、原子核位于原子中心，原子核由质子和中子构成，电子在原子核外高速运动，图中表示电子的是“”，错误；
C、它们为同种元素的原子，则质子数、电子数相同，错误；
D、相对原子质量=质子数+中子数，图中三种原子的质子数相同，中子数不相同，三种原子的相对质量是不相同的，错误。
故选：A。
3．下列粒子在化学反应中易失去电子的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】原子的电子层的最外层是8个电子（氦是2个电子）时为稳定结构，最外层电子数小于4时易失去电子使次外层变为最外层为8电子稳定结构，大于4时易得到电子使最外层为8电子稳定结构。
【详解】A、这是氦原子结构示意图，最外层是2个电子，是稳定结构，不易得失电子。A不符合题意；
B、该原子的最外层有2个电子，在化学反应中易失去2个电子而达8电子的稳定结构，B符合题意；
C、该粒子的最外层已达8个电子，结构比较稳定，化学性质不活泼，不易得失电子。C不符合题意；
D、该原子的最外层有6个电子，在化学反应中易得到2个电子而达8电子的稳定结构，D不符合题意。
故选：B。
4．钕是最活泼的稀土金属之一，用途广泛。已知钕原子的质子数为60，相对原子质量为144.2，则钕原子的核外电子数为（　　）
A．144 B．204 C．60 D．84
【答案】C
【详解】原子中，核外电子数=质子数，钕原子的核外电子数为60。
故选：C。
5．为纪念门捷列夫的功绩，科学家把元素周期表中101号元素命名为“钔”。钔的相对原子质量为258，钔原子的质子数为（　　）
A．101 B．157 C．258 D．359
【答案】A
【详解】根据在原子中，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，根据科学家把元素周期表中101号元素命名为“钔”，所以钔原子的质子数=原子序数=101，故选A。
6．如图是硫原子的原子结构示意图，下列对硫原子的叙述正确的是（　　）
  
A．硫原子第一电子层有6个电子
B．硫原子核内有16个质子
C．核外电子数改变，核内质子数也会随之改变
D．硫原子在化学反应中容易失去电子
【答案】B
【详解】A、由硫原子的原子结构示意图，硫原子第一电子层有2个电子，故选项说法错误。
B、由硫原子的原子结构示意图，圆圈内的数字是16，该原子原子核内有16个质子，故选项说法正确。
C、硫原子的最外层电子数是6，在化学反应中易得到2个电子而形成阴离子，核外电子数改变，但核内质子数不变，故选项说法错误。
D、硫原子的最外层电子数是6，在化学反应中易得到2个电子而形成阴离子，故选项说法错误。
故选：B。
7．下列粒子在化学反应中易得到电子的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A. 核外有1个电子层，该电子层有2个电子，该结构是稳定结构，此选项不符合题意；
B. 最外层是8个电子的结构是稳定结构，此选项不符合题意；    
C. 最外层电子个数多于4个的原子，易得到电子，此选项符合题意；    
D. 该原子最外层有2个电子，容易失去2个电子，此选项不符合题意；    
故选：C。
8．氯元素对人体的生理活动有着重要的意义，在胃液中有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。如图是氯原子的结构示意图，下列说法不正确的是（　　）
  
A．原子核内有17个质子 B．核外共有3个电子层
C．易失去电子形成阳离子 D．第2层上的电子数为8
【答案】C
【详解】A、根据原子结构示意图可知氯原子中核电荷数为17，原子中核电荷数=质子数，则Cl原子核内有17个质子，故选项说法正确；
B、根据原子结构示意可知氯原子核外有3个电子层，故选项说法正确；
C、氯原子核最外层电子数为7，则反应中易得到一个电子，形成阴离子，故选项说法错误；
D、根据原子结构示意可知氯原子核外第2层上的电子数为8，故选项说法正确。
故选：C。
9．如下图所示，A、B、C、D见四种粒子的结构示意图。

根据以上信息回答：
(1)A、B、C、D中属于原子的是______（填字母代号）)。
(2)A、B、C中处于相对稳定结构的粒子是______（填字母代号）)。
【答案】(1)ACD
(2)ABD

【详解】（1）微粒A中核电荷数为2，核外电子数为2，则A为He；
微粒B中核电荷数为11，核外电子数为10，则B为Na+；
微粒C中核电荷数为12，核外电子数为12，则C为Mg；
微粒D中核电荷数为18，核外电子数为18，则D为Ar；
故属于原子的微粒为ACD；
（2）原子核最外层电子数为8的微粒具有稳定结构，若微粒原子核外只有一个电子层，则最外层电子数为2时具有相对稳定结构；结合图示可知微粒ABD具有相对稳定结构。