人教版九年级上册课题2 原子的结构学案设计

这是一份人教版九年级上册课题2 原子的结构学案设计，共14页。学案主要包含了学习目标，基础知识，考点剖析，过关检测等内容，欢迎下载使用。
1．认识物质的微粒性，知道除了分子、原子之外，还有离子也是构成物质的一种微粒。
2．知道原子是由原子核和核外电子构成的。
3．知道同一元素的原子和离子可以互相转化，初步认识核外电子在化学反应中的作用。[来:zzs^@tep#*.c~m]
【基础知识】
一、科学史话——原子结构的探索历程
1.公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
2.1803年，道尔顿提出：构成物质的最小粒子是原子，原子是不可再分的实心球体。
3.1897年，汤姆生在原子内部发现了电子，人们终于抛弃了原子不可分割的陈旧观念。
4.1911年，卢瑟福通过精密的实验证明在原子中心有一个极小的核，电子绕核做高速旋转。
二、原子的构成
1.原子结构
构成原子的微粒有三种：质子、中子、核外电子。决定原子种类的是：质子数。
[中国教育&^出版@网*#]
【想一想】
不同原子之间的有哪些区别？
原子种类不同，质子数不同。[中~^#国教育出版网&%]
（2）所有的原子核都是由质子和中子构成的吗？
并不是所有原子中都含有中子。氢原子不含中子。[来^:z#~z&s@tep.cm]
（3）在原子中，电子数、质子数与中子数有何关系？
在原子中，质子数不一定等于中子数，核电荷数＝质子数＝电子数。
4.原子不显电性的原因：原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带的正电荷数（核电荷数）和核外电子所带的负电相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。
三、原子核外的电子是如何运动的？[中国教育*&#@^出版网]
(1)高速运动
(2)无规则运动
(3)分层运动
把电子在不同的区域内运动的现象叫做核外电子的分层排布。
核外电子的分层排布
在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的通常在离核近的区域运动；能量高的通常在离核远的区域运动。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做二、三、四、五、六、七层，即在含有多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。[中^国教育出版&#网~@]
电子层：1 2 3 4 5 6 7
离 核：由近到远。
能 量：由低到高。（能量低的在离核近的区域运动，能量高的在离核远的区域运动。）
核外电子分层排布的规律(仅限前3层)[来~#:中国教育出版^&%网]
（1）先 “里”后“外” ；(能量最低原则)
（2）第一层最多安排2个，第二层最多安排8个；
（3）最外层最多安排8个电子(最外层同时这第一层时最多安排 2个子)。
3.原子结构示意图
（1）画法 ：画圆圈，标核电，弧线呈扇面，数字一条线。
原子核外电子的排布
部分原子结构示意图
【想一想】[中*@国&教育^出~版网]
在这些原子中第一层电子数不超过几？最外层电子数不超过几？
第一层不超过2，最外层电子数不超过8（只有一层时不超过2）[w%w^w.z&zstep.c@~m]
锂、铍、钠、镁、铝等金属的原子最外层电子一般少于几个？[ww@w%.zzstep^.#cm~]
不超过4
氮、氧、氟、磷、硫、氯等非金属的原子最外层电子一般多于几个？
多于4
氦、氖、氩等稀有气体的原子最外层电子数目有什么特点？
最外层达到稳定结构
原子的第一层一般不超过2个电子，最外层一般不超过8个电子。金属原子的最外层电子一般少于4个。非金属原子的最外层电子一般多于4个。稀有气体最外层都有8个电子（He为2个电子）。[中国教@*育出版&网~#]
氖、氩等稀有气体不易与其他物质发生化学反应，化学性质较稳定，它们的原子最外层都有8个电子（氦为2个电子）这样的结构，称为相对稳定结构。
离子的形成
【想一想】非金属原子和金属原子最外层是一种不稳定结构，要趋向于达到相对稳定结构，怎么样才能达到目的呢？ 在化学反应中，金属元素的原子易失去最外层电子，非金属元素的原子易得到电子，目的是达到最外层8电子的稳定结构。
稀有气体原子的最外层都有8个电子（氦为2个电子），是相对稳定结构，性质较稳定。
金属的原子最外层电子一般少于4个，易失电子。
非金属的原子最外层电子一般多于4个，易得电子。
钠原子的最外层有1个电子，氯原子的最外层有7个电子，当钠与氯气反应时，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样两者都形成相对稳定的结构。
“钠原子”失去一个电子后，“氯原子”得到一个电子后，这时他们还呈电中性吗？这时原子带上电荷，这种带电荷的原子叫什么？
离子的定义 : “钠原子”因失去一个电子而带上了一个单位正电荷，表示为Na+，“氯原子”因得到一个电子而带上了一个单位负电荷，表示为Cl-。带电荷的原子或原子团叫做离子。
离子的分类
（1）阳离子：带正电荷的原子或原子团。（2）阴离子：带负电荷的原子或原子团。[www.z^z&@step*.c~m]
3.离子的表示方法
阳离子: H+ Na+ K+ Mg2+ Al3+ NH4+
氢离子 钠离子 钾离子 镁离子 铝离子 铵根离子
阴离子: F- Cl- O2- S2- [中%^@国教&育~出版网]
氟离子 氯离子 氧离子 硫离子
NO3- OH- CO32- SO42-
硝酸根离子 氢氧根离子 碳酸根离子 硫酸根离子
4.离子符号的意义
[ww@w#.zzs%t~e&p.cm]
例如 ----- 镁离子: Mg2 +； 5个硫酸根离子:5 SO42-[中#国%^@教育出版网~]
5.离子的结构特点
[来^:z#~z&step@.cm]
6.离子与原子的关系
相对原子质量（Ar）
1个氢原子：1.67×10－27 kg;1个碳原子：1.993×10－26 kg;1个氧原子: 2.657×10－26 kg这些原子的质量都非常小。[中国教育出版&*^#@网]
相对原子质量就是以一种碳原子质量的1/12（1.66×10-27Kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值。相对原子质量的单位是“1”。
相对原子质量不是原子的真实质量，是一个比值，它的国际单位是一，符号是1。（单位1，一般不写出）
质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1。相对原子质量约等于质子数加中子数。
相对原子质量≈质子数 + 中子数
【考点剖析】
考点一：原子的结构
例1. 原子核（ ）[来*:#%中&教~网]
A．由电子和质子构成 B．由质子和中子构成
C．由电子和中子构成 D．由质子、中子、和电子构成
【解析】解：原子是由原子核和核外电子构成，原子核分为质子和中子。
故选：D。
例2.下列对原子的认识正确的是（ ）
A．原子是构成物质的最小微粒 B．原子是构成一切物质的基本微粒[来:zz*ste^&p.c#m~]
C．原子是化学变化中的最小微粒 D．原子是可分割成更小微粒的空心小球
【解析】解：A.原子分为原子核和核外电子，原子核分为质子、中子等，故A错误；
B.原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子、中子构成，故B错误；
C.原子是用化学方法不能再分的微粒，所以原子是化学变化中最小粒子，故C正确；
D.原子核由质子和中子构成，但氕没有中子，故D错误。
故选：C。
例3.填写下表中的空格。
【答案】：
例4. 原子是由居于原子中心、带_____的原子核和核外带_____的电子构成，原子核是由____和_____构成。由于它们所带的电荷 ，电性 ，所以整个原子_____(填显或不显)电性。
【答案】答案为：正；负；电子；正；质子；中子；正；电子；负；相等；相反．[来#:&zzstep^@%.cm]
【解析】解：原子由带正电荷的原子核和核外带负电的电子构成，原子核是由带正电的质子与不带电的种子构成，原子核所带的电荷数与核外电子所带的电荷数相等，电性相反，所以整个原子不显电性．
故答案为：正；负；电子；正；质子；中子；正；电子；负；相等；相反．
例5. 能保持物质的化学性质的最小粒子是____；化学变化中的最小粒子是_____；原子中带正电荷的粒子是_________；不显电性的粒子有 、 、 。
【解析】解：（1）构成物质的微粒能保持物质的化学性质，故能保持物质化学性质的是分子和原子，故填：分子、原子；
（2）化学变化中最小的粒子是原子，故填：原子；
（3）原子核和质子是带正电荷微粒，故填：原子核、质子；
（4）不显电性的微粒是分子、原子、中子，故填：分子、原子、中子；
例6. 据报道，1994年12月科学家发现了一种新元素，它的原子核内有111个质子， 161个中子，则该元素核外电子数是 。
【解析】解：原子中存在：中子数+质子数=质量数，
则质子数=质量数-中子数=272-161=111，又质子数=原子序数=核外电子数，所以该元素的原子序数为111。
例7化学变化中最小的粒子是（ ）
分子 B．原子 C．中子 D．质子
【解析】解：化学变化的实质是分子分裂成原子，原子又重新组合成新分子，故化学变化中的最小粒子是原子。故选：B。
考点二 ：原子结构示意图
例8.“嫦蛾一号”的任务之一是探测月球上的氦-3资，He-3的原子结构示意图为 图中x为( ) [来#:%中^教@网&]
A.1 B. 2 C. 3 D. 4
【解析】解：由氦-3的原子结构示意图，原子核内质子数为2，则核外电子数也应为2，故x为2；
故选：B。[来#*:中国%教育出~&版网]
例9． 是某粒子的结构示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．该元素原子的核外有2个电子层 B．该粒子是阳离子
C．该元素是一种金属元素 D．该粒子具有稳定结构
【解析】解：A.图中粒子，质子数=13，核外电子数=10，质子数＞核外电子数，为阳离子；是原子失去3个电子得到的，其原子的原子核外有3个电子层，故选项说法错误。
B.图中粒子，质子数=13，核外电子数=10，质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项说法正确。
C.图中粒子，质子数=13，为铝元素，带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。
D.图中粒子，最外层电子数为8，属于相对稳定结构，故选项说法正确。
故选：A。
例10．下列关于四种粒子的结构示意图的说法中正确的是（ ）
A．①③属于不同种元素
B．②表示的元素在化合物中通常显﹣1价[来#:&中教@^%网]
C．①③的化学性质相似
D．④属于离子，离子符号为Mg2+
【解析】解：A.①③的质子数相同，属于同种元素，故A说法不正确；
B.②的最外层电子数是1，小于4，在反应中易失去，表示的元素在化合物中通常显+1价，故B说法不正确；
C.①③的最外层电子数不相同，化学性质不相似，故C说法不正确；[来:^&*中@教~网]
D.在④中，质子数＝12＞电子数＝10，是镁离子，离子符号为Mg2+．故D说法正确。[中国教#育*&出版^网@]
故选：D[来~:中国教&育^出%版网#]
考点三：离子符号
例11.数字的含义：
（1）元素符号前的数字：表示原子的个数．2N [来@*:中%&教#网]
（2）化学前面的数字：表示分子的个数．2H2O
（3）离子符号前面的数字：表示离子的个数．2Mg2+
（4）元素符号右上角的数字：表示一个离子所带的电荷数．Mg2+
（5）元素符号上方的数字：表示该元素的化合价．O
（6）化学式中元素符号右下角的数字：表示一个分子所含有的原子个数．H2O ．[中国教育出版网*~%@#]
【答案】（1）氮原子的个数为2；
（2）水分子的个数为2；[来:z%zstep*.cm~@&]
（3）镁离子的个数为2；
（4）一个镁离子带有两个单位的正电荷；[来:中&@国教育出版%^*网]
（5）氧化镁中镁元素的化合价为+2价；
（6）一个水分子中含有2个氢原子．[来^~:中国*教育出版网#%]
【解析】解：（1）元素符号前的数字：表示原子的个数，2N中的2表示氮原子的个数为2．[来:zzst*@ep.%^c~m]
（2）化学前面的数字：表示分子的个数，2H2O中的前一个2表示水分子的个数为2．
（3）离子符号前面的数字：表示离子的个数，2Mg2+中的前一个2表示镁离子的个数为2．
（4）元素符号右上角的数字：表示一个离子所带的电荷，Mg2+中的2表示一个镁离子带有两个单位的正电荷．
（5）元素符号上方的数字：表示该元素的化合价，O中的2表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价．
（6）化学式中元素符号右下角的数字：表示一个分子所含有的原子个数，H2O中的2表示一个水分子中含有2个氢原子．
考点四：相对原子质量[来@:中教网#&~%]
例12. 氧原子的相对原子质量为（ ）
A.16g B.16 ×10-26kg D.16kg[中国~教%^*育出&版网]
【答案】B[来%*:中^@教网&]
【解析】解：A.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，氧原子的相对原子质量是16，单位不是克，故选项错误。[来:zz^step~#.&c*m]
B.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，氧原子的相对原子质量是16，故选项正确。[来*:&@#^中教网]
C.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，氧原子的相对原子质量是16，不是2.657×10-27千克，故选项错误。
D.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，氧原子的相对原子质量是16，单位不是千克，故选项错误。[来&~:*zzstep.c@m%]
故选：B。
例13. 下列关于相对原子质量的说法不正确的是 （ ）
A．相对原子质量单位为1B．相对原子质量是一个比值[www#.zz%st*ep.c@m~]
C．相对原子质量就是原子的实际质量D．相对原子质量代表各类原子实际质量的相对大小
【解析】解：A.相对原子质量是个比值，是一个比值，单位是“1”。故A说法正确；
B.相对原子质量是以一个碳﹣12原子质量的作为标准，任何一个原子的真实质量跟一个碳﹣12原子质量的的比值，所以相对原子质量是一个比值。故B说法正确；
C.根据相对原子质量的概念知，相对原子量不是原子的实际质量。故C说法错误；
D.根据相对原子质量的概念知，相对原子质量代表各类原子实际质量的相对大小。故D说法正确；
故选：C。
例14．某原子的实际质量是一种碳原子（6个质子和6个中子）实际质量的2倍，该原子的相对原子质量是（ ）
A．2 B．12 C．24 D．36
【解析】解：原子的相对原子质量与原子的实际质量成正比，由题意，某原子的实际质量是一种碳原子（6个质子和6个中子）实际质量的2倍，碳原子的相对原子质量为12，则该原子的相对原子质量是12×2=24。[中~国#教育出版网&^%]
故选：C。[中@#国*教育%&出版网]
【过关检测】[来%#:zz@step.c*m&]
1．据美国《纽约时报》报道，俄美科学家成功合成了一种拥有117个质子的新元素．使用粒子回旋加速器，生成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，另一个原子有177个中子．以下说法不正确的是（ ）
A．该元素的核电荷数为117
B．这6个新原子其中有176个中子的5个原子与另一个原子是同位素原子
C．这6个新原子其中有176个中子的原子的相对原子质量为293
D．这6个新原子其中有177个中子的原子的核外电子数也为177个
【答案】D
【解析】解：A.新元素的质子数为117，则原子中：原子序数＝核电荷数＝核内质子数，新元素原子的核电荷数为117，故正确。[中#@%国教~育出版&网]
B.同位素是质子数相同，而中子数不同的原子，故正确。
C.相对原子质量＝质子数+中子数，新元素原子的质子数为117，其中子数176的原子的相对原子质量为117+176＝293，其中子数177的原子的相对原子质量为117+177＝294，故正确。
D.新元素的质子数为117，则原子中：原子序数＝核电荷数＝核内质子数，新元素原子的电子数为117，故错误。
故选：D。
2．如图是某元素的原子结构示意图，下列说法不正确的是（ ）[来#%:中国教育&出版网^@]
A．该原子的原子序数是16
B．该元素位于第三周期
C．该离子的最外层电子数是6[来%^:&@中~教网]
D．该元素属于非金属元素
【答案】C[来:zz~s#t&ep@.cm^]
【解析】解：A.原子序数＝质子数，由某元素的原子结构示意图，圆圈内的数字是16，该元素原子核内有16个质子，故该原子的原子序数是16，故选项说法正确。[ww#w.zzs*tep.cm~@^]
B.周期数＝电子层数，由某元素的原子结构示意图，该粒子核外有3个电子层，该元素位于第三周期，故选项说法正确。[来%:@~z&zste#p.cm]
C.由某元素的原子结构示意图，最外层电子数是6，在化学反应中得到失去2个电子而形成8个电子的阴离子，故选项说法错误。
D.由某元素的原子结构示意图，该元素是氧元素属于非金属元素，故选项说法正确。[来:~#中^&教*网]
故选：C。
3．硒元素被誉为“抗癌大王”，已知硒原子核电荷数34，中子数44，则硒的相对原子质量是（ ）
A．44B．34C．10D．78
【答案】D
【解析】解：在原子中，核电荷数＝核内质子数＝34；硒的相对原子质量＝中子数+质子数＝44+34＝78。
故选：D。
4．下列微粒的结构示意图表示金属离子的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】解：A.质子数＝17，核外电子数＝18，质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项错误。
B.质子数＝核外电子数＝12，为原子，故选项错误。
C.质子数＝8，核外电子数＝10，质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项错误。
D.质子数＝11，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，核内质子数为11，为钠元素，为金属阳离子，故选项正确。
故选：D。[来^#:中教&~网%]
5．有关分子、原子和离子说法错误的是（ ）
A．分子的质量和体积不一定比原子大
B．原子都是由质子、中子和电子构成的
C．电解水过程中最小的粒子是氢原子和氧原子
D．核电荷数多于核外电子数的粒子一 定是阳离子
【答案】B
【解析】解：A.分子和原子不能笼统的比较大小，有的分子比有的原子大，有的原子比有的分子大，故说法正确；
B．原子是由原子核和核外电子构成的，有的原子核内无中子，如氢原子，故错误；[www#.~z%zste@p.^cm]
C．电解水过程中最小的粒子是氢原子和氧原子，该选项说法正确；[www.*z@z&step.~c^m]
D．阳离子是带正电的离子，核内质子数大于核外电子数。故正确；
故选：B。
6．有关原子的叙述错误的是（ ）
A．原子不可以再分
B．同种原子可能构成不同种分子
C．原子的质量主要集中在原子核上[来:zz#@s%tep.^cm*]
D．原子在化学变化中的表现主要是由最外层电子数决定的
【答案】A
【解析】解：A.原子分为原子核和核外电子，故A说法错误；
B.同种原子可能构成不同种分子，例如氧分子和臭氧分子都是由氧原子构成，故B说法正确；
C.原子的质量主要集中在原子核上，故C说法正确；
D.决定元素化学性质的最小粒子是最外层电子数，故D说法正确。
故选：A。
7．逻辑推理是学习化学常用的思维方法，下列推理正确的是（ ）
A．离子是带电的微粒，故带电的微粒都是离子
B．由同种分子构成的物质是纯净物，故纯净物一定是由同种分子构成的[来*:%@中~教^网]
C．原子通过得失电子形成离子，故离子也能通过失得电子变成原子
D．化学变化常伴随能量的吸收或释放，故有能量吸收或释放的变化都是化学变化
【答案】C
【解析】解：A．带电的微粒不一定都是离子，如电子、质子也带电，但不是离子，故错误；
B．纯净物不一定是由分子构成的，有些是由原子构成的，还有些是由离子构成的，故错误；
C．原子通过得失电子形成离子，故离子也能通过失得电子变成原子，故正确；
D．有能量吸收或释放的变化不一定都是化学变化，如电灯通电后发光、放热，但是没有生成新物质，发生的属于物理变化，故错误。
故选：C。
8．如图是五种粒子的结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A．①②属于同种元素B．③⑤化学性质相似
C．②③④均表示离子D．②③⑤均表示原子
【答案】B
【解析】解：A.质子数相同的原子属于同种元素，①和②质子数不相同，不属于同种元素，A错误；[来:%^中教网~@&]
B.③和⑤是最外层电子数相同的原子，化学性质相似，B正确；
C.③中质子数＝核外电子数，为原子，C错误；
D.②质子数为12，核外电子数为10，为阳离子，D错误；
故选：B。
9．下列各组粒子中，含有的电子数不相同的是（ ）
A．H2O、NeB．SO32﹣、PO33﹣
C．S2﹣、Mg2+D．NH4+、OH﹣
【答案】C
【解析】解：A.H2O的电子数是1×2+8＝10，Ne的电子数是10，故A不符合题意；
B.SO32﹣的电子数是16+8×3+2＝42，PO33﹣的电子数是15+8×3+3＝42，故B不合题意；
C.S2﹣电子数是16+2＝18，Mg2+的电子数是12﹣2＝10，故C符合题意；
D.NH4+的电子数是7+1×4﹣1＝10，OH﹣的电子数是8+1+1＝10，故D不符合题意。
故选：C。[来^:%中教网*&#]
10．下列叙述正确的是（ ）
A．原子和分子均是微观粒子，其中分子可分，原子不能再分
B．在原子中，核内质子数一定等于核外电子数
C．原子都是由质子、中子和电子构成的
D．离子是带电的原子或原子团，所以带电的微粒一定是离子
【答案】B
【解析】解：
A.原子和分子均是微观粒子，其中在化学变化中，分子可分，原子不能再分，故错误；
B.在原子中，核内质子数一定等于核外电子数，故正确；
C.原子不都是由质子、中子和电子构成的，如氢原子中无中子，故错误；[来~:中国教&育^出@版网#]
D.离子是带电的原子或原子团，但带电的微粒不一定是离子，如质子、电子，故错误；[www.zz&^st#ep.c*m~]
故选：B。原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
原子种类
核电荷数
质子数
原子序数
核外电子数
氧
8
8
硫
16
16
镁
12
12
原子种类
核电荷数
质子数
原子序数
核外电子数
氧
8
8
8
8
硫
16
16
16
16
镁
12
12
12
12