【寒假衔接讲义】人教版 初中化学 九年级上册 知识讲义 3.2.1 原子结构（上）（原卷版+解析版）

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第1课时 原子的构成及核外电子排布
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、原子的构成
1．原子结构：原子是由居于其中心的原子核和电子构成，原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，电子不带电荷。
2．原子不显电性的原因：原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数数量相等，电性相反。
3．比较以下几种原子的构成，找出规律：

(1) 在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数
(2) 不同种类的原子质子数不同
(3) 原子中质子数不一定等于中子数
(4) 并不是所有原子的原子核中都有中子。
【名师拓展】卢瑟福α粒子散射实验的解释
用一束带正电的α粒子轰击金箔：
（1）大多数α粒子穿透金箔——原子内有相对较大的空间，且电子质量很小 。
（2）小部分α粒子路径偏转——α粒子受到正电荷的排斥，发生偏转，说明原子核体积很小，带正电。
（3）极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹，说明原子中心的原子核体积较小，但质量相对较大。
二、原子核外电子的排布
1．原子核外电子的排布
（1）电子层：电子运动没有固定的轨道，但在原子核外一定的区域内运动，这些区域成为“电子层”。
（2）在多电子原子中，核外电子有不同的运动状态，离核近的电子能量低，离核越远电子能量越高。
（3）离核最近的电子层为第一层，次之为第二层，以此类推，最多为7层，最少1层。
（4）核外电子排布的规律：
= 1 \* GB3 ①核外电子总是尽量排在能量最低的电子层里，第一层排满才能排第二层，第二层排满才能排第三层，以此类推。
= 2 \* GB3 ②第一层最多容纳2个电子；第二层最多容纳8个电子；（每个电子层最多容纳2n2个电子，n为电子层数）
= 3 \* GB3 ③最外层电子数不超过8个电子（若第一层为最外层时，不超过2个电子）
2．原子结构示意图：
①圆圈内的数字：表示原子核内的质子数
②+：表示原子核带正电
③弧线：表示电子层
④弧线上的数字：表示该电子层上的电子数
【易错提醒】圆圈内的数字等于弧线上的数字之和（核内质子数=核外电子数）
3．1~18号原子结构示意图：
排列规律：
（1）每一横行：电子层数相同；最外层电子数从左到右依次递增；
（2）除稀有气体原子外，每一纵列：最外层电子数相同；电子层数从上到下依次递增。
4．原子结构与物质性质的关系
【易错提醒】最外层电子数为8（若第一层为最外层时，电子数为2）的结构叫相对稳定结构
5．原子的化学性质与结构的关系
原子的化学性质主要由原子的最外层电子数决定；原子最外层电子数相同，化学性质一般相似。
【易错提醒】氦原子最外层2个电子，但属于相对稳定结构，与最外层8个电子的稀有气体原子化学性质相似，与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。
1．判断题
(1)原子是由原子核和核外电子构成的( )
(2)任何原子都是由质子、中子和核外电子构成的( )
(3)决定原子种类的是中子数( )
(4)原子不显电性是因为原子中没有带电的微粒( )
(5)在原子中，质子数一定等于中子数( )
(6)在原子中，质子数一定等于核外电子数( )
(7)核外电子数决定原子的种类( )
(8)金属原子的最外层电子数一般少于4个( )
(9)原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反，因而原子不显电性( )
(10)原子核内质子数等于中子数。( )
(11)原子核都是由质子和中子构成( )
(12)由于原子内质子数等于中子数，所以原子不显电性。( )
(13)原子的核电荷数与核外电子数相等( )
(14)并不是所有的原子都有中子。如：氢原子没有中子。( )
(15)日本政府宣布将福岛核废水排放入海，引发全世界关注，核废水中含有氚、锶、铯等放射性元素。已知氚的质子数为1，中子数为3，则它原子核外的电子数为1( )
(16)卢瑟福在测定原子构成时做了如下实验：用粒子(带正电荷的氦核)轰击一张极薄的金箔，结果发现绝大多数粒子通过了金箔，极少数粒子发生偏转或被弹回。根据上述现象得出金原子带正电性( )
(17)离核近的电子能量高，离核越远，电子的能量越低。( )
(18)稀有气体可作保护气，是因为原子核外电子达到相对稳定结构( )
(19)原子核外电子绕核做高速运动，最外层电子数决定了原子的化学性质。( )
(20)氦原子和镁原子最外层电子数相同，化学性质相似( )
(21)原子核外的电子在核外空间做高速运动。( )
【答案】(1)√ (2) × (3) × (4) × (5) × (6) √ (7)× (8) √ (9) √ (10) × (11) × (12)× (13) √ (14) √ (15)√ (16) × (17) × (18) √ (19)√ (20) × (21) √
2．在分子、原子、原子核、质子、中子、电子这几种粒子中，找出符合下列条件的粒子填在相应横线上：
(1)能直接构成纯净物的是________；
(2)能保持物质化学性质的是________；
(3)化学变化中最小的粒子是________；
(4)带正电荷的是________；
(5)带负电荷的是________；
(6)不显电性的是________；
【答案】(1)分子、原子
(2)分子、原子
(3)原子
(4)原子核、质子
(5)电子
(6)分子、原子、中子
【详解】（1）分子原子都可以直接构成物质，如氧气是由氧分子构成的，汞是由汞原子构成的，故填分子、原子；
（2）由分子构成的物质分子保持其化学性质，由原子构成的物质中原子保持其化学性质，故填：分子、原子；
（3）原子在化学变化中不可分，故原子是化学变化中的最小粒子，故填：原子；
（4）带正电的粒子有质子和原子核，故填：原子核、质子；
（5）带负电的是电子，故填：电子；
（6）中子不带电；质子所带的正电荷总数等于电子所带的负电荷总数，所以原子不带电，分子是由原子构成的，故分子也不带电，故填：分子、原子、中子。
3．几种原子的结构
从上表可以得到如下结论：
①不同种类的原子， 不同；
②同一个原子中， 不一定等于 ；
③不是所有的原子都有中子，比如氢原子核内只有一个质子；
④ 决定原子种类。
【答案】 质子数 质子数 中子数 质子数
【详解】①质子数决定原子的种类，所以不同种类的原子，质子数不同；
②原子核内一定含有质子，不一定含有中子，且质子数不一定等于中子数，例如氢原子核中就不含有中子；
④质子数决定原子的种类。
4．碘是一种人体必需的微量元素，如图是碘离子的结构示意图。回答下列问题：
(1)图1中x= 。
(2)碘原子的核内质子数为 。
(3)图2表示的粒子中，其元素的化学性质与碘元素化学性质相似的是 （填标号）。
(4)图中表示的粒子中具有稳定结构的原子是 （填序号）。
【答案】(1)18
(2)53
(3)BE
(4)AF
【详解】（1）碘离子（I-）是由碘原子得到一个电子形成的，所以碘原子的最外层的电子数是7，在原子中质子数等于电子数，所以x=53-2-8-18-7=18；
（2）原子结构示意图中，圆圈内的数字表示质子数，则碘原子的核内质子数为53；
（3）最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质，在图2表示的粒子中，B（氟离子，氟原子最外层有7个电子）、E与碘元素的原子的最外层电子数相同，元素的化学性质相似；
（4）在A中第一层也是最外层，电子数是2，属于稳定结构；F的最外层电子数是8，属于稳定结构，在AF中质子数等于电子数，属于原子，所以，图中表示的粒子中具有稳定结构的原子是AF。
5．氯原子结构示意图 还可以画为： 据此回答：
（1）氯原子有 层电子，原子核内有 个质子。
（2）图为： 的分子所表示的物质类别是 。（填“单质”或“化合物” ）。
【答案】3 17 单质
【详解】（1）根据氯原子结构示意图，可知氯原子有3层电子，原子核内有17个质子，核外有17个电子。
（2）据图所示，分子中仅含有一种原子，则属于物质类别里的单质。
【点睛】单质的微观解释：物质由同种分子构成，分子由同种原子构成。
►问题一 原子结构
【典例1】下列关于原子的构成说法错误的是
A．原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B．电子在原子核外一定空间内做高速运动
C．原子核的质量和电子的质量相差不大
D．原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成，故A说法正确；
B、核外电子是分层排布的，核外电子在离核远近不同的区域中运动，故B说法正确；
C、电子的质量很小可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上，故C说法错误；
D、原子核的体积很小，原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多，故D说法正确。
故选：C。
【解题必备】
1.原子是由居于其中心的原子核和电子构成，原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，电子不带电荷。
2.在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.不同种类的原子质子数不同，原子中质子数不一定等于中子数
【变式1-1】日本不顾国际社会的强烈反对，将核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚，氚是指核内有1个质子和2个中子的氢原子，下列示意图能正确表示氚原子结构的是
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，且原子的质子数=核外电子数，则氚原子的原子核内有1个质子和2个中子，核外有1个电子，故选C。
【变式1-2】如图为某原子的结构模型示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，下列说法错误的是
A．决定该原子种类的是a
B．原子不带电的原因是a和c的个数相等，电性相反
C．原子中a、b、c的个数一定相等
D．原子的质量主要集中在a和b上
【答案】C
【详解】A、图中a为质子，b为中子，c为电子，原子中质子数决定原子种类，故A正确；
B、在原子中，原子核内的质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此原子不显电性，故B正确；
C、质子数一定等于核外电子数，而中子数不一定和质子数相等，故C错误；
D、原子的质量主要集中在原子核上，原子核是由质子和中子构成，故集中在a和c上，故D正确。
故选C。
►问题二 原子结构示意图含义及应用
【典例2】卢瑟福的α粒子轰击金箔实验对人们认识原子结构有重要意义。金原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是
A．金的原子核带负电
B．金原子的质子数为79
C．金原子的核外电子数为79
D．原子由原子核与核外电子构成
【答案】A
【详解】A. 原子核是由带正电荷的质子和不显电性的中子构成的，所以金的原子核带正电，此选项错误；
B. 原子中核电荷数=质子数，由题中信息可知，金原子的质子数为79，此选项正确；
C. 原子中核电荷数=质子数=核外电子数，金原子的核外电子数为79，此选项正确；
D. 原子由原子核与核外电子构成，此选项正确。
故选A。
【解题必备】圆圈内的数字表示原子核的质子数；“+”表示原子核带正电性；“弧线”表示电子层；
弧线上的数字表示该电子层上的电子数。圆圈内数字等于弧线上数字之和（核内质子数等于核外电子数）。
【变式2-1】铟是一种银白色金属，有毒。它的原子结构示意图如图所示，请据图回答下列问题。
(1)X= ，原子核外电子层数为 ，在化学反应中易 （填“得到”或“失去”）电子。
(2)在10-18号元素的原子中找出与铟化学性质相似的原子，并画出其原子结构示意图 。
【答案】(1) 49 5 失去
(2)
【详解】（1）根据所学知识，原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。在原子中，核内质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数。所以X=2+8+18+18+3=49，核内质子数为49，原子核外电子层数为5，该原子的最外层电子数为3，小于4，所以在化学反应中易失去电子。
（2）最外层电子数决定化学性质，所以最外层电子数相同的原子化学性质相似，铟原子最外层电子数为3，10-18号元素最外层电子数为3的元素是铝元素，铝元素原子结构示意图为。
【变式2-2】如图为氦和镁的原子结构示意图，下列说法正确的是
A．镁的原子序数为12B．镁原子第一层的2个电子能量最高
C．镁原子此时已达到相对稳定结构D．镁原子的化学性质和氦原子相似
【答案】A
【详解】A、由图可知该镁原子的核电荷数为12，因为原子序数等于核电荷数粒子，故镁的原子序数为12，A正确；
B、该粒子最外层的2个电子能量最高，B错误；
C、该粒子最外层有两个电子，小于四，易失去两个电子，没有达到相对稳定结构，C错误；
D、镁原子易失去电子，氦原子化学性质稳定，该原子的化学性质和氦原子不相似，D错误。
故选A。
►问题三 核外电子的排布规律及应用
【典例3】医疗上用放射性钴治疗肿瘤，钴原子的结构示意图如图所示，以下关于钴原子的说法中，正确的是
A．化学反应中易失电子B．共有5个电子层
C．带有27个正电D．各层均为相对稳定结构
【答案】A
【详解】A、钴原子的最外层上电子数是2，小于4，在反应中易失去电子，正确；
B、由原子的结构示意图可知，有四个电子层，错误；
C、原子结构中，圆圈内的数字为质子数，质子带正电，一个钴原子含有27个质子，错误；
D、在原子结构中，第一层电子最多可达2个，第二层最多8个，当电子层数超过三层时，倒数第二层电子数不超过18个，最外层电子数不超过8个，由原子结构可知，第三层为15个电子，最外层为2个电子，都没有达到稳定结构，错误。
故选：A。
【解题必备】
1.原子核外第一层最多容纳2个电子；第二层最多容纳8个电子；
2.最外层电子数不超过8个电子（若第一层为最外层时，不超过2个电子）
3.稀有气体原子最外层电子数为8（He为2），是相对稳定结构，不易得失电子。
金属原子最外层电子数一般