(共38张PPT)
第三单元|人类对原子结构的认识
(一)人类认识原子结构的历程
古希腊原子学说 物质是由不可分割的微粒(也称为“原子”)构成的
道尔顿原子学说 19世纪初，道尔顿认为，物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，它们在化学变化中不可再分割
汤姆生原子结构 模型 1897年，汤姆生发现原子中存在 ，并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型
电子
卢瑟福原子结构模型 原子由原子核和核外电子构成， 带正电荷，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动
玻尔原子结构模型 原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量
原子核
续表
(二)原子核的构成
原子 的组成
质量数 概念：将原子核内所有的质子和 的相对质量取整数，加起来所得到的数值，用 表示
两个数值关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋__________
②质子数＝核外电子数＝ ＝原子序数
中子
A
中子数(N)
核电荷数
原子组成的表示方法 如作为相对原子质量标准的 表示质子数为 ，质量数为 __ 的碳原子
核素 概念：具有一定 数和一定 数的一种原子称为一种核素
碳元素的三种核素 ，质子数均为 ，中子数分别为 、 、___
同位素 概念 质子数相同、 (或中子数)不同的核素互称为同位素
用途 ①放射性的 用于考古断代。
②利用同位素的放射性进行诊断、治疗、医疗用品消毒，以及药物作用机理研究
续表
6
12
质子
中子
6
6
7
8
质量数
[微提醒]
并不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的。如 是由质子和核外电子构成。
[微方法]
利用“两同两不同”理解同位素
①两同：质子数相同，元素相同。
②两不同：中子数不同，原子不同。
续表
[微点拨]
同位素的性质
①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。
②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
③“同位”是指在元素周期表中占有相同的位置。如 互为同位素，而 不互为同位素。
续表
(三)原子核外电子排布
核外电子排布规律 核外电子的分层：各电子层由内向外的序数n依次为1、2、3、
4、5、6、7……分别称为K、L、 、N、O、 、 ____
……电子层
能量最低原理：电子在原子核外排布时，总是尽量先排在能量最低的电子层，即最先排K层，当K层排满后，再排L层等
每个电子层最多只能容纳的电子数为 ，最外电子层最多只能容纳 个电子(K层为最外层时，最多只能容纳 个电子)
M
P
Q
2n2
8
2
表示方法：原子结构示意图
Na原子的结构示意图：__________________________________
写出O原子和Mg原子的结构示意图：O： ；
Mg：________
续表
[微点拨]
核外电子排布规律
①核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。例如，当M层是最外层时，最多可排8个电子，当M层不是最外层时，最多可排18个电子。
②书写结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋”号。
续表
[新知探究(一)]
元素、核素、同位素的区别
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1．元素、核素、同位素的比较
元素 核素 同位素
本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素的互称
范畴 同类原子 原子 原子
续表
2．元素、核素、同位素三者的关系
[跟踪训练]
1．下列说法错误的是 ( )
解析：元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的五种微粒是氢元素的五种不同粒子； 是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素；12C和14C其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同；石墨与金刚石是由碳元素组成的不同单质，而不是原子，不互为同位素，而互为同素异形体。
答案：B
解析：钛元素有五种同位素，即五种核素(原子)，质子数相同而中子数不同，且物理性质不同，化学性质几乎相同。
答案：A
3．填写下表中的空格。
微粒符号 质子数 中子数 电子数 质量数
18 20
16 18 32
[新知探究(二)]
原子核外电子排布规律及与元素性质的关系
[分析与推测能力]
[情境质疑]
目前，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列。磷酸铁锂电池由于其安全性好、成本低、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点，广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等领域。
1．写出磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图。
(1)根据核外电子排布规律判断M层最多容纳多少个电子？
提示：根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。
(3)当N层开始排布电子时M层是否排满？
提示：由核外电子排布规律可知：当铁元素原子的N层开始排布电子时M层并没有排满。
3．磷酸铁锂电池中哪种元素的原子能形成10电子的微粒？哪种元素能形成18电子微粒？
提示：氧元素能够形成10电子的微粒；磷元素能够形成18电子的微粒。
[生成认知]
1．原子核外电子的排布规律
一低 核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布，即：排满K层再排L层，排满L层再排M层
四不超 各电子层容纳的电子数不超过2n2个。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32
最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，不超过2个)
次外层电子数不超过18个
倒数第三层电子数最多不超过32个
2．核外电子排布与元素性质的关系
活泼的金属原子 最外层电子数较少，容易失去电子形成最外层是8个电子的稳定结构(K层最外层是2个)
金属元素在化合物中呈现正化合价，其数值等于最外层电子数。如Na、Mg、Al的化合价分别为＋1、＋2、＋3 价
活泼的非金属原子 最外层电子数较多，容易得到电子形成最外层是8个电子的稳定结构
非金属元素在化合物中呈现负化合价，其数值等于8减去最外层电子数。如N、O、F的最外层电子数分别为5、6、7，其化合价分别为－3、－2、－1
雄与雌，一般是指有生命体的性别，如动物的雄性与雌性，植物的雄株与雌株、雄花与雌花或雄蕊与雌蕊。我们把类似的矿物分为雄与雌却是极少的。雄黄与雌黄是共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法，化学式分别为As4S4、As2S3。我国古代有端午节饮雄黄酒的习俗；雌黄不仅仅是作为药物的存在，更有一个意想不到的特异功能——修改错字。在中国古代，雌黄经常用来修改错字。因此，在汉语环境中，雌黄有篡改文章的意思，并且有着“胡说八道”的引申义，如成语“信口雌黄”。查阅资料可知砷为33号元素。
[跟踪训练]
1．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是 ( )
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层
C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
解析：电子按能量由低到高排列，A符合；K层离核最近，能量最低，B符合；次外层电子数不超过18，C符合；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D不符合。
答案：D
2．下列关于核外电子排布的说法中不正确的是 ( )
A．第二电子层最多可容纳的电子数为8
B．次外层最多可容纳的电子数为18
C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
解析：根据核外电子排布规律可知，第二电子层最多可容纳的电子数为8，A正确；次外层最多可容纳的电子数为18，B正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C正确；由于最外层电子数不超过8，因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，D错误。
答案：D
3．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
赢微点——内化学科素养
从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，是突破“宏观辨识与微观探析”这一核心素养的关键。
[应用体验]
1．简单原子的原子结构可用如图所示的表示方法形象地表示。
下列关于粒子①②③的叙述正确的是 ( )
A．①②③不互为同位素
B．①②③表示三种核素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
解析：由于三种结构中均只有一个质子，中子数不同，所以它们表示氢元素的三种核素，A项错误，B项正确；它们的化学性质相同，C项错误；三者的质量数分别为1、2、3，D项错误。
答案：B
2．下列说法不正确的是 ( )
A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素
B．同一元素的核素种数由中子数决定
C．同位素的化学性质几乎相同
D．质子数相同、电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和离子
解析：元素的定义中有两个要点：a.质子数相同，b.是原子，将定义中的“原子”改为“粒子”是错误的，如Ne与HF其质子数均为10，但二者不是同一元素，故A是错误的。同一元素的核素中质子数相同，中子数不同，显然中子数决定同一元素的核素种数，故B正确。同位素的质子数相同，化学性质几乎相同，但其质量数不同，物理性质不同，故C正确。一种分子和一种离子，如果质子数相等，它们的电子数一定不等，故D正确。
答案：A
解析：中子数等于质量数减去质子数，中子数为8。
答案：B
2. 2020年12月17日，嫦娥五号从月球上带回2千克重的月球土壤样品。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨 ，每百吨 核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以 的形式存在。下列说法中正确的是 ( )
答案：B
解析：二者质子数相同，但质量数不同，故核外电子数相同，中子数不同，二者互称为同位素，A正确。
答案：A
4．(选自鲁科版新教材P9)据报道，某些花岗岩会释放氡 ，对人体造成伤害。
(1)氡原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。
(2)请将Rn的原子结构示意图补全 。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质______。
A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B．比较活泼，能与钠等金属反应
C．不太活泼，与氮气性质相似
D．很难与其他物质发生反应
D．很难与其他物质发生反应
选择该选项的理由是___________________________________________。
A．属于同种元素 B．互为同位素
C．属于同种核素 D．属于同种原子
判断依据：______决定元素种类，______决定核素种类。
““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价（九）”
(单击进入电子文档)第三单元|人类对原子结构的认识
(一)人类认识原子结构的历程
古希腊原子学说 物质是由不可分割的微粒(也称为“原子”)构成的
道尔顿原子学说 19世纪初，道尔顿认为，物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，它们在化学变化中不可再分割
汤姆生原子结构模型 1897年，汤姆生发现原子中存在电子，并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型
卢瑟福原子结构模型 原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动
玻尔原子结构模型 原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量
(二)原子核的构成
原子的组成 [微提醒] 并不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的。如是由质子和核外电子构成。[微方法]利用“两同两不同”理解同位素①两同：质子数相同，元素相同。②两不同：中子数不同，原子不同。[微点拨] 同位素的性质①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。③“同位”是指在元素周期表中占有相同的位置。如互为同位素，而不互为同位素。
质量数 概念：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得到的数值，用A表示
两个数值关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) ②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数
原子组成的表示方法 如作为相对原子质量标准的表示质子数为6，质量数为12的碳原子
核素 概念：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素
碳元素的三种核素，质子数均为6，中子数分别为6、7、8
同位素 概念 质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素
用途 ①放射性的1用于考古断代。②利用同位素的放射性进行诊断、治疗、医疗用品消毒，以及药物作用机理研究
(三)原子核外电子排布
核外电子排布规律 核外电子的分层：各电子层由内向外的序数n依次为1、2、3、4、5、6、7……分别称为K、L、M、N、O、P、Q……电子层 [微点拨] 核外电子排布规律①核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。例如，当M层是最外层时，最多可排8个电子，当M层不是最外层时，最多可排18个电子。②书写结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋”号。
能量最低原理：电子在原子核外排布时，总是尽量先排在能量最低的电子层，即最先排K层，当K层排满后，再排L层等
每个电子层最多只能容纳的电子数为2n2，最外电子层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时，最多只能容纳2个电子)
表示方法：原子结构示意图 Na原子的结构示意图：写出O原子和Mg原子的结构示意图：O：；Mg：
[新知探究(一)]
元素、核素、同位素的区别
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1．元素、核素、同位素的比较
元素 核素 同位素
本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素的互称
范畴 同类原子 原子 原子
特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同
决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数
举例 H、C、O三种元素 11H、21H、1H三种核素 11H、21H、31H互称同位素
2．元素、核素、同位素三者的关系
隐形飞机是人们通过研究仿生学，并且应用了最新的技术和材料，终于在庞大的飞机上也实现了隐形。军事上的 “隐形飞机”并非飞机真的隐形而是将Po涂于飞机表面，可以吸收和屏蔽雷达波和红外线辐射，从而达到隐形目的。
[跟踪训练]
1．下列说法错误的是( )
解析：选B 元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的五种微粒是氢元素的五种不同粒子；是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素；12C和14C其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同；石墨与金刚石是由碳元素组成的不同单质，而不是原子，不互为同位素，而互为同素异形体。
2．钛常被称为未来“钢铁”，也称为“太空金属”。对钛元素的同位素的下列说法中错误的是( )
A．上述同位素性质完全相同
B．题述中包括5种钛核素，且质子数都为22
C．题述中包括5种钛原子，即钛的5种核素
D．钛元素的相对原子质量不可能为46，也不可能为50
解析：选A 钛元素有五种同位素，即五种核素(原子)，质子数相同而中子数不同，且物理性质不同，化学性质几乎相同。
3．填写下表中的空格。
微粒符号 质子数 中子数 电子数 质量数
18 20
16 18 32
解析：含有的质子数为19，中子数为40－19＝21，电子数为19，质量数为40；质子数为18，则为Ar，中子数为20，质量数为18＋20＝38，其符号为，电子数为18，质量数为38；质量数为32，中子数为16，则质子数为16，则为S元素，核外电子数比质子数多2，则为硫离子，其符号为。
答案：
[新知探究(二)]
原子核外电子排布规律及与元素性质的关系
[分析与推测能力]
[情境质疑]
目前，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列。磷酸铁锂电池由于其安全性好、成本低、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点，广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等领域。
1．写出磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图。
提示：根据核外电子排布规律可以推测两种元素原子的核外电子排布图分别为、。
2．磷酸铁锂电池中铁元素的原子结构示意图为。
(1)根据核外电子排布规律判断M层最多容纳多少个电子？
提示：根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。
(2)为什么铁元素的原子结构示意图不能是。
提示：若铁元素的原子结构示意图为时，元素原子的最外层电子数为16，超过了8个电子。
(3)当N层开始排布电子时M层是否排满？
提示：由核外电子排布规律可知：当铁元素原子的N层开始排布电子时M层并没有排满。
3．磷酸铁锂电池中哪种元素的原子能形成10电子的微粒？哪种元素能形成18电子微粒？
提示：氧元素能够形成10电子的微粒；磷元素能够形成18电子的微粒。
[生成认知]
1．原子核外电子的排布规律
一低 核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布，即：排满K层再排L层，排满L层再排M层
四不超 各电子层容纳的电子数不超过2n2个。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32
最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，不超过2个)
次外层电子数不超过18个
倒数第三层电子数最多不超过32个
2．核外电子排布与元素性质的关系
活泼的金属原子 最外层电子数较少，容易失去电子形成最外层是8个电子的稳定结构(K层最外层是2个)
金属元素在化合物中呈现正化合价，其数值等于最外层电子数。如Na、Mg、Al的化合价分别为＋1、＋2、＋3 价
活泼的非金属原子 最外层电子数较多，容易得到电子形成最外层是8个电子的稳定结构
非金属元素在化合物中呈现负化合价，其数值等于8减去最外层电子数。如N、O、F的最外层电子数分别为5、6、7，其化合价分别为－3、－2、－1
雄与雌，一般是指有生命体的性别，如动物的雄性与雌性，植物的雄株与雌株、雄花与雌花或雄蕊与雌蕊。我们把类似的矿物分为雄与雌却是极少的。雄黄与雌黄是共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法，化学式分别为As4S4、As2S3。我国古代有端午节饮雄黄酒的习俗；雌黄不仅仅是作为药物的存在，更有一个意想不到的特异功能——修改错字。在中国古代，雌黄经常用来修改错字。因此，在汉语环境中，雌黄有篡改文章的意思，并且有着“胡说八道”的引申义，如成语“信口雌黄”。查阅资料可知砷为33号元素。
[跟踪训练]
1．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是( )
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层
C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
解析：选D 电子按能量由低到高排列，A符合；K层离核最近，能量最低，B符合；次外层电子数不超过18，C符合；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D不符合。
2．下列关于核外电子排布的说法中不正确的是( )
A．第二电子层最多可容纳的电子数为8
B．次外层最多可容纳的电子数为18
C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
解析：选D 根据核外电子排布规律可知，第二电子层最多可容纳的电子数为8，A正确；次外层最多可容纳的电子数为18，B正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C正确；由于最外层电子数不超过8，因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，D错误。
3．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息 元素名称 原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
解析：L层有8个电子，则M层有4个电子，故A元素为硅元素，原子结构示意图为。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数为3，是硼元素，原子结构示意图为；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10＋1＝11，故为钠元素，原子结构示意图为。当次外层为K层时，D元素为氧元素，原子结构示意图为；当次外层为L层时，最外层有24个电子，故不可能。
答案：硅 硼 钠 氧
赢微点——内化学科素养
从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，是突破“宏观辨识与微观探析”这一核心素养的关键。
[应用体验]
1．简单原子的原子结构可用如图所示的表示方法形象地表示。
下列关于粒子①②③的叙述正确的是( )
A．①②③不互为同位素
B．①②③表示三种核素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
解析：选B 由于三种结构中均只有一个质子，中子数不同，所以它们表示氢元素的三种核素，A项错误，B项正确；它们的化学性质相同，C项错误；三者的质量数分别为1、2、3，D项错误。
2．下列说法不正确的是( )
A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素
B．同一元素的核素种数由中子数决定
C．同位素的化学性质几乎相同
D．质子数相同、电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和离子
解析：选A 元素的定义中有两个要点：a.质子数相同，b.是原子，将定义中的“原子”改为“粒子”是错误的，如Ne与HF其质子数均为10，但二者不是同一元素，故A是错误的。同一元素的核素中质子数相同，中子数不同，显然中子数决定同一元素的核素种数，故B正确。同位素的质子数相同，化学性质几乎相同，但其质量数不同，物理性质不同，故C正确。一种分子和一种离子，如果质子数相等，它们的电子数一定不等，故D正确。
练好题——渗透核心价值
1. (选自人教版新教材P100)考古学上常用来测定文物的年代。的原子核内中子数是( )
A．6 B．8
C．14 D．20
解析：选B 中子数等于质量数减去质子数，中子数为8。
2. 2020年12月17日，嫦娥五号从月球上带回2千克重的月球土壤样品。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨，每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法中正确的是( )
解析：选B 和的质子数都为2，中子数分别为1、2，它们互为同位素，A、C项错误，B项正确；是氦元素的一种核素，最外层电子数为2，属于稳定结构，是稀有气体元素，所以不是金属元素，而是非金属元素，D项错误。
3．诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于和 的说法正确的是( )
解析：选A 二者质子数相同，但质量数不同，故核外电子数相同，中子数不同，二者互称为同位素，A正确。
4．(选自鲁科版新教材P9)据报道，某些花岗岩会释放氡，对人体造成伤害。
(1)氡原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。
(2)请将Rn的原子结构示意图补全。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质______。
A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B．比较活泼，能与钠等金属反应
C．不太活泼，与氮气性质相似
D．很难与其他物质发生反应
选择该选项的理由是__________________________________________________。
A．属于同种元素 B．互为同位素
C．属于同种核素 D．属于同种原子
判断依据：______决定元素种类，______决定核素种类。
答案：(1)222 86 136
(2)
(3)D Rn的最外电子层上有8个电子，这是一种稳定的电子层结构，Rn很难与其他物质发生反应
(4)AB 核内质子数 核内质子数和中子数
[“四翼”检测评价]
?基础性——强调基础扎实
1．钼(Mo)是生命必需的元素，参与人体内硝酸盐的代谢，阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中，不正确的是( )
A．质子数为42 B．中子数为66
C．质量数为150 D．核外电子数为42
解析：选C Mo的质子数为42，核外电子数为42，质量数为108，中子数为108－42＝66。
2．下列说法正确的是( )
①电子数相同的粒子不一定是同一种元素
②一种元素只能有一种质量数
③某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
④同位素的性质几乎完全相同
A．①③④ B．①②④
B．②③ D．①
解析：选D ②中一种元素可以有不同质量数的几种核素，错误；③中质量数等于质子数与中子数之和，错误；④中同位素的物理性质不同，错误。
3．某X元素天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子93个，其中35个粒子不带电，则该原子的相对原子质量约为( )
A．58 B．64
C．35 D．30
解析：选B 对于原子来说，质子数＝电子数，现中子数为35，质子、中子、电子总数为93，则质子数为＝29，质量数＝质子数＋中子数＝64，相对原子质量近似等于质量数。
4．下面是某同学画的原子结构示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
解析：选B 3号元素原子的核外电子排布应是2、1，A项错误；12号元素原子的核外电子排布应是2、8、2，C项错误；19号元素原子的核外电子排布应是2、8、8、1，D项错误。
5．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 62Sm与150 62Sm的说法正确的是( )
解析：选A 由稀土元素可知，二者是含有相同质子数、不同中子数的同种元素；其中的质量数为144，中子数为82；的质量数为150，中子数为88，故B、D项错；根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知、为两种核素，故C错。
6．某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是( )
A．所含质子数为(A－n)
B．所含中子数为Z
C．所含电子数为(Z＋n)
D．中子数－电子数＝A－2Z＋n
解析：选D 对于微粒，M代表元素符号，A是该元素某原子的质量数，Z是该原子的质子数，n是该原子所带的正电荷数，即表示M原子失去n个电子。由于原子变成离子时，一般只是最外层电子数的变化，而原子核内的质子数和中子数不变，A项不正确；中子数为(A－Z)，B项不正确；AZMn＋的电子数为(Z－n)，C项不正确；中子数－电子数＝(A－Z)－(Z－n)＝A－2Z＋n，D项正确。
7．下列说法肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
解析：选B K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项有可能；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又18<8×4，所以B项一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子，K＋、Ca2＋等均有可能；对D项来说，最外层电子数可为2或8，核电荷数与最外层电子数相等，可有两种情况，一种是均为2，但这种情况只能是原子，另一种是均为8，核电荷数为8的元素为氧，氧离子的最外层电子数也为8，所以D项有可能。
8．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是( )
A．L层离核比M层离核近
B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子
解析：选D M层离核的距离大于L层离核的距离(L层离原子核比M层近)，M层上电子的能量高(离核越远，电子的能量越高)；L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未排满，M层上不可能有电子，如氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子。
?综合性——强调融会贯通
9．目前用碳-14呼气实验来检查幽门螺旋杆菌，从而达到检测和预防胃溃疡、胃炎、胃癌的目的。检查前，患者需口服尿素(含14C)胶囊，胃内幽门螺旋杆菌产生的尿素酶催化尿素迅速水解成NH＋4和H14CO－3，后者进入血液经肺以14CO2的形式呼出，通过检测是否存在14CO2便可判断有无幽门螺旋杆菌。下列说法正确的是( )
A．碳-14即14C，其原子中含有8个质子
B．14CO2和12CO2互为同位素
C．14C和12C互为同素异形体
D．HCO3的相对分子质量比H2CO3的相对分子质量大2
解析：选D 14C的质量数是14，其中含有6个质子、8个中子，A项错误；14CO2和12CO2不互为同位素，B项错误；14C和12C互为同位素，C项错误；HCO3的相对分子质量为64，H2CO3的相对分子质量为62，D项正确。
10．同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co===Ni＋e。下列说法错误的是( )
A.Co和Ni互为同位素
B.Co和Ni的质子数和中子数均相差1
C．一个Co和一个Ni的质量近似相等
D．利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素
解析：选A 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，Co和Ni的质子数不同，不互为同位素，A项错误；Co的质子数为27，中子数为33，Ni的质子数为28，中子数为32，质子数和中子数均相差1，B项正确；Co和Ni的质量数相等，其原子质量应近似相等，C项正确；95～118号元素，都是通过人工合成的新元素，D项正确。
11．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8)mol
B.(A－N＋10)mol
C．(A－N＋2)mol
D.(A－N＋6)mol
解析：选A R2＋的质量数为A，则R原子的质量数也是A，所以R原子中质子数Z＝A－N。由R2＋所带的电荷数可知，R显＋2价，其氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16)g·mol－1，n g RO物质的量为 mol，1 mol RO中所含质子的物质的量为(A－N＋8)mol，则 mol RO中所含质子的物质的量为(A－N＋8)mol。
12．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( )
A．b－a＝n＋m B．a－b＝n＋m
C．核电荷数：Y＞X D．质子数：Y>X
解析：选B aXn＋和bYm－两种简单离子的电子层结构相同，则其核外电子排布相同，含有相同的电子数，则有a－n＝b＋m，即a－b＝m＋n，A错误，B正确；由a－n＝b＋m，且均为正数可知，a>b，则核电荷数：X>Y，C错误；质子数等于核电荷数，则质子数：X>Y，D错误。
13．已知R元素的某种同位素，能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素原子符号是( )
解析：选D 由题意可知在化合物AmRn中R的化合价为－m，其离子符号为Rm－，已知一个Rm－的核外电子数是a，R的核外电子数为a－m，则其核内质子数为a－m，质量数＝质子数＋中子数＝a－m＋b，则该同位素原子符号为a－m＋b a－mR。
14．若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子。
(1)对于元素X,0＜n______8(填“＞”“＜”或“＝”)，(n＋2)个电子所在电子层为______层，n＋2＝______，n＝______。
(2)对于元素Y，m－5______8(填“＞”“＜”或“＝”)；次外层有m个电子，则m＝______；m个电子所在电子层为______层。
(3)据此推断元素X和Y，其元素名称为：X________，Y______。
(4)X、Y的离子结构示意图分别为______，______。
解析：元素X和Y的核电荷数都小于18，元素X的次外层有(n＋2)个电子，此电子层为L层，n＋2＝8，n＝6，元素X为S；元素Y的最外层电子数为(m－5)，m大于或等于5，而次外层有m个电子，则m等于8，元素Y为Al。
答案：(1)＜ L 8 6 (2)＜ 8 L (3)硫 铝
(4)
15．Ⅰ.元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同，两者质子数之和为34，但前者比后者核内多2个中子，又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X________，Y________。
Ⅱ.某金属若干克，其原子核外共有2 mol电子，核内共有1.204×1024个中子；同质量的该金属跟足量稀盐酸反应，有0.2 mol电子发生转移，生成6.02×1022个阳离子，试回答：
(1)该金属元素为________，摩尔质量是________。
(2)原子核的组成中，中子有______个，质子有______个。
Ⅲ.根据下列叙述，请将A、B、C、D、E、F填于(1)～(4)的空格处：A带正电荷且存在于B中；B由A、C组成且占原子的绝大部分质量；D等于B中A的数值；E等于A、C两数之和；F带负电荷且质量较小。
(1)核电荷数________；(2)电子________；
(3)质量数__________；(4)中子________。
解析：Ⅰ.设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，则X的原子为nmX，Y的原子为npY，由题意有：，解得，故元素X为硫，元素Y为氩。Ⅱ.由题意可知生成0.1 mol的金属阳离子需转移0.2 mol电子，且0.1 mol金属共有2 mol电子，可知该元素的一个原子有20个质子，20个中子。Ⅲ.在原子中，带正电荷的是质子(A为质子)；质子存在于原子核中(B是原子核)；原子核由中子和质子组成，且占原子绝大部分的质量(C为中子)；核电荷数等于质子数(D为核电荷数)；质量数＝中子数＋质子数(E为质量数)；带负电荷的只有电子(F为电子)。
答案：Ⅰ.3616S 3618Ar Ⅱ.(1)Ca 40 g·mol－1
(2)20 20 Ⅲ.(1)D (2)F (3)E (4)C
?应用性、创新性——强调创新思维，体现应用价值
16．(1)科学家在宇宙深处发现了H＋3和H3分子。请回答下列问题：
①1个H＋3中含有______个质子，______个电子。
②构成H3分子的原子的核外电子排布示意图是______(填字母)。
③H3属于________(填“混合物”“单质”或“化合物”)。
(2)写出原子核内质子数与中子数相等的钙原子的符号：________。
(3)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。
①的中子数是________，互称为________。
②α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
③在、两种核素中，原子核内的中子数相差为________，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
(4)在H3O＋中，质子数、中子数、 电子数之比为______________；在NH3D＋中，质子数、中子数、电子数之比为____________。
(5)已知金属钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。将9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有________(填字母)。
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子
解析：(5)钠和重水反应的化学方程式为2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑，所以产生的气体全部是，1个分子中含有2个质子、2个电子和2个中子。9.2 g金属钠的物质的量是0.4 mol。由化学方程式知，0.4 mol 钠可生成0.2 mol D2，所以0.2 mol D2中含有的中子数、电子数、质子数均为0.4 mol。
答案： (1)①3 2 ②C ③单质 (2) (3)①1 同位素 ②2 2 ③1 (4)11∶8∶10 11∶8∶10 (5)B第三单元|人类对原子结构的认识
(一)人类认识原子结构的历程
古希腊原子学说 物质是由不可分割的微粒(也称为“原子”)构成的
道尔顿原子学说 19世纪初，道尔顿认为，物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，它们在化学变化中不可再分割
汤姆生原子结构模型 1897年，汤姆生发现原子中存在_________，并提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型
卢瑟福原子结构模型 原子由原子核和核外电子构成，_________带正电荷，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动
玻尔原子结构模型 原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量
(二)原子核的构成
原子的组成 [微提醒] 并不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的。如是由质子和核外电子构成。[微方法]利用“两同两不同”理解同位素①两同：质子数相同，元素相同。②两不同：中子数不同，原子不同。[微点拨] 同位素的性质①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。③“同位”是指在元素周期表中占有相同的位置。如互为同位素，而不互为同位素。
质量数 概念：将原子核内所有的质子和_________的相对质量取整数，加起来所得到的数值，用_________表示
两个数值关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋_________ ②质子数＝核外电子数＝_________＝原子序数
原子组成的表示方法 如作为相对原子质量标准的表示质子数为_________，质量数为_________的碳原子
核素 概念：具有一定_________数和一定_________数的一种原子称为一种核素
碳元素的三种核素，质子数均为_________，中子数分别为_________、_________、_________
同位素 概念 质子数相同、_________(或中子数)不同的核素互称为同位素
用途 ①放射性的1用于考古断代。②利用同位素的放射性进行诊断、治疗、医疗用品消毒，以及药物作用机理研究
(三)原子核外电子排布
核外电子排布规律 核外电子的分层：各电子层由内向外的序数n依次为1、2、3、4、5、6、7……分别称为K、L、_________、N、O、_________、_________……电子层 [微点拨] 核外电子排布规律①核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。例如，当M层是最外层时，最多可排8个电子，当M层不是最外层时，最多可排18个电子。②书写结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋”号。
能量最低原理：电子在原子核外排布时，总是尽量先排在能量最低的电子层，即最先排K层，当K层排满后，再排L层等
每个电子层最多只能容纳的电子数为_________，最外电子层最多只能容纳_________个电子(K层为最外层时，最多只能容纳_________个电子)
表示方法：原子结构示意图 Na原子的结构示意图：写出O原子和Mg原子的结构示意图：O：_________；Mg：_________
[新知探究(一)]
元素、核素、同位素的区别
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1．元素、核素、同位素的比较
元素 核素 同位素
本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素的互称
范畴 同类原子 原子 原子
特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同
决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数
举例 H、C、O三种元素 11H、21H、1H三种核素 11H、21H、31H互称同位素
2．元素、核素、同位素三者的关系
隐形飞机是人们通过研究仿生学，并且应用了最新的技术和材料，终于在庞大的飞机上也实现了隐形。军事上的 “隐形飞机”并非飞机真的隐形而是将Po涂于飞机表面，可以吸收和屏蔽雷达波和红外线辐射，从而达到隐形目的。
[跟踪训练]
1．下列说法错误的是( )
2．钛常被称为未来“钢铁”，也称为“太空金属”。对钛元素的同位素的下列说法中错误的是( )
A．上述同位素性质完全相同
B．题述中包括5种钛核素，且质子数都为22
C．题述中包括5种钛原子，即钛的5种核素
D．钛元素的相对原子质量不可能为46，也不可能为50
3．填写下表中的空格。
微粒符号 质子数 中子数 电子数 质量数
18 20
16 18 32
[新知探究(二)]
原子核外电子排布规律及与元素性质的关系
[分析与推测能力]
[情境质疑]
目前，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列。磷酸铁锂电池由于其安全性好、成本低、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点，广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等领域。
1．写出磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图。
提示：根据核外电子排布规律可以推测两种元素原子的核外电子排布图分别为、。
2．磷酸铁锂电池中铁元素的原子结构示意图为。
(1)根据核外电子排布规律判断M层最多容纳多少个电子？
提示：根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。
(2)为什么铁元素的原子结构示意图不能是。
提示：若铁元素的原子结构示意图为时，元素原子的最外层电子数为16，超过了8个电子。
(3)当N层开始排布电子时M层是否排满？
提示：由核外电子排布规律可知：当铁元素原子的N层开始排布电子时M层并没有排满。
3．磷酸铁锂电池中哪种元素的原子能形成10电子的微粒？哪种元素能形成18电子微粒？
提示：氧元素能够形成10电子的微粒；磷元素能够形成18电子的微粒。
[生成认知]
1．原子核外电子的排布规律
一低 核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布，即：排满K层再排L层，排满L层再排M层
四不超 各电子层容纳的电子数不超过2n2个。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32
最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，不超过2个)
次外层电子数不超过18个
倒数第三层电子数最多不超过32个
2．核外电子排布与元素性质的关系
活泼的金属原子 最外层电子数较少，容易失去电子形成最外层是8个电子的稳定结构(K层最外层是2个)
金属元素在化合物中呈现正化合价，其数值等于最外层电子数。如Na、Mg、Al的化合价分别为＋1、＋2、＋3 价
活泼的非金属原子 最外层电子数较多，容易得到电子形成最外层是8个电子的稳定结构
非金属元素在化合物中呈现负化合价，其数值等于8减去最外层电子数。如N、O、F的最外层电子数分别为5、6、7，其化合价分别为－3、－2、－1
雄与雌，一般是指有生命体的性别，如动物的雄性与雌性，植物的雄株与雌株、雄花与雌花或雄蕊与雌蕊。我们把类似的矿物分为雄与雌却是极少的。雄黄与雌黄是共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法，化学式分别为As4S4、As2S3。我国古代有端午节饮雄黄酒的习俗；雌黄不仅仅是作为药物的存在，更有一个意想不到的特异功能——修改错字。在中国古代，雌黄经常用来修改错字。因此，在汉语环境中，雌黄有篡改文章的意思，并且有着“胡说八道”的引申义，如成语“信口雌黄”。查阅资料可知砷为33号元素。
[跟踪训练]
1．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是( )
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层
C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
2．下列关于核外电子排布的说法中不正确的是( )
A．第二电子层最多可容纳的电子数为8
B．次外层最多可容纳的电子数为18
C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
3．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息 元素名称 原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
赢微点——内化学科素养
从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，是突破“宏观辨识与微观探析”这一核心素养的关键。
[应用体验]
1．简单原子的原子结构可用如图所示的表示方法形象地表示。
下列关于粒子①②③的叙述正确的是( )
A．①②③不互为同位素
B．①②③表示三种核素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
2．下列说法不正确的是( )
A．质子数相同的粒子一定属于同一种元素
B．同一元素的核素种数由中子数决定
C．同位素的化学性质几乎相同
D．质子数相同、电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和离子
练好题——渗透核心价值
1. (选自人教版新教材P100)考古学上常用来测定文物的年代。的原子核内中子数是( )
A．6 B．8
C．14 D．20
2. 2020年12月17日，嫦娥五号从月球上带回2千克重的月球土壤样品。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨，每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以的形式存在。下列说法中正确的是( )
3．诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于和 的说法正确的是( )
4．(选自鲁科版新教材P9)据报道，某些花岗岩会释放氡，对人体造成伤害。
(1)氡原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。
(2)请将Rn的原子结构示意图补全。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质______。
A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B．比较活泼，能与钠等金属反应
C．不太活泼，与氮气性质相似
D．很难与其他物质发生反应
选择该选项的理由是__________________________________________________。
A．属于同种元素 B．互为同位素
C．属于同种核素 D．属于同种原子
判断依据：______决定元素种类，______决定核素种类。
[“四翼”检测评价]
?基础性——强调基础扎实
1．钼(Mo)是生命必需的元素，参与人体内硝酸盐的代谢，阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中，不正确的是( )
A．质子数为42 B．中子数为66
C．质量数为150 D．核外电子数为42
2．下列说法正确的是( )
①电子数相同的粒子不一定是同一种元素
②一种元素只能有一种质量数
③某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
④同位素的性质几乎完全相同
A．①③④ B．①②④
B．②③ D．①
3．某X元素天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子93个，其中35个粒子不带电，则该原子的相对原子质量约为( )
A．58 B．64
C．35 D．30
4．下面是某同学画的原子结构示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 62Sm与150 62Sm的说法正确的是( )
6．某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是( )
A．所含质子数为(A－n)
B．所含中子数为Z
C．所含电子数为(Z＋n)
D．中子数－电子数＝A－2Z＋n
7．下列说法肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
8．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是( )
A．L层离核比M层离核近
B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子
?综合性——强调融会贯通
9．目前用碳-14呼气实验来检查幽门螺旋杆菌，从而达到检测和预防胃溃疡、胃炎、胃癌的目的。检查前，患者需口服尿素(含14C)胶囊，胃内幽门螺旋杆菌产生的尿素酶催化尿素迅速水解成NH＋4和H14CO－3，后者进入血液经肺以14CO2的形式呼出，通过检测是否存在14CO2便可判断有无幽门螺旋杆菌。下列说法正确的是( )
A．碳-14即14C，其原子中含有8个质子
B．14CO2和12CO2互为同位素
C．14C和12C互为同素异形体
D．HCO3的相对分子质量比H2CO3的相对分子质量大2
10．同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co===Ni＋e。下列说法错误的是( )
A.Co和Ni互为同位素
B.Co和Ni的质子数和中子数均相差1
C．一个Co和一个Ni的质量近似相等
D．利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素
11．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8)mol
B.(A－N＋10)mol
C．(A－N＋2)mol
D.(A－N＋6)mol
12．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( )
A．b－a＝n＋m B．a－b＝n＋m
C．核电荷数：Y＞X D．质子数：Y>X
13．已知R元素的某种同位素，能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素原子符号是( )
14．若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子。
(1)对于元素X,0＜n______8(填“＞”“＜”或“＝”)，(n＋2)个电子所在电子层为______层，n＋2＝______，n＝______。
(2)对于元素Y，m－5______8(填“＞”“＜”或“＝”)；次外层有m个电子，则m＝______；m个电子所在电子层为______层。
(3)据此推断元素X和Y，其元素名称为：X________，Y______。
(4)X、Y的离子结构示意图分别为______，______。
(4)
15．Ⅰ.元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同，两者质子数之和为34，但前者比后者核内多2个中子，又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X________，Y________。
Ⅱ.某金属若干克，其原子核外共有2 mol电子，核内共有1.204×1024个中子；同质量的该金属跟足量稀盐酸反应，有0.2 mol电子发生转移，生成6.02×1022个阳离子，试回答：
(1)该金属元素为________，摩尔质量是________。
(2)原子核的组成中，中子有______个，质子有______个。
Ⅲ.根据下列叙述，请将A、B、C、D、E、F填于(1)～(4)的空格处：A带正电荷且存在于B中；B由A、C组成且占原子的绝大部分质量；D等于B中A的数值；E等于A、C两数之和；F带负电荷且质量较小。
(1)核电荷数________；(2)电子________；
(3)质量数__________；(4)中子________。
?应用性、创新性——强调创新思维，体现应用价值
16．(1)科学家在宇宙深处发现了H＋3和H3分子。请回答下列问题：
①1个H＋3中含有______个质子，______个电子。
②构成H3分子的原子的核外电子排布示意图是______(填字母)。
③H3属于________(填“混合物”“单质”或“化合物”)。
(2)写出原子核内质子数与中子数相等的钙原子的符号：________。
(3)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。
①的中子数是________，互称为________。
②α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
③在、两种核素中，原子核内的中子数相差为________，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
(4)在H3O＋中，质子数、中子数、 电子数之比为______________；在NH3D＋中，质子数、中子数、电子数之比为____________。
(5)已知金属钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。将9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有________(填字母)。
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子“四翼”检测评价（九） 人类对原子结构的认识
?基础性——强调基础扎实
1．钼(Mo)是生命必需的元素，参与人体内硝酸盐的代谢，阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中，不正确的是( )
A．质子数为42 B．中子数为66
C．质量数为150 D．核外电子数为42
解析：选C Mo的质子数为42，核外电子数为42，质量数为108，中子数为108－42＝66。
2．下列说法正确的是( )
①电子数相同的粒子不一定是同一种元素
②一种元素只能有一种质量数
③某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
④同位素的性质几乎完全相同
A．①③④ B．①②④
B．②③ D．①
解析：选D ②中一种元素可以有不同质量数的几种核素，错误；③中质量数等于质子数与中子数之和，错误；④中同位素的物理性质不同，错误。
3．某X元素天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子93个，其中35个粒子不带电，则该原子的相对原子质量约为( )
A．58 B．64
C．35 D．30
解析：选B 对于原子来说，质子数＝电子数，现中子数为35，质子、中子、电子总数为93，则质子数为＝29，质量数＝质子数＋中子数＝64，相对原子质量近似等于质量数。
4．下面是某同学画的原子结构示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
解析：选B 3号元素原子的核外电子排布应是2、1，A项错误；12号元素原子的核外电子排布应是2、8、2，C项错误；19号元素原子的核外电子排布应是2、8、8、1，D项错误。
5．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 62Sm与150 62Sm的说法正确的是( )
解析：选A 由稀土元素可知，二者是含有相同质子数、不同中子数的同种元素；其中的质量数为144，中子数为82；的质量数为150，中子数为88，故B、D项错；根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知、为两种核素，故C错。
6．某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是( )
A．所含质子数为(A－n)
B．所含中子数为Z
C．所含电子数为(Z＋n)
D．中子数－电子数＝A－2Z＋n
解析：选D 对于微粒，M代表元素符号，A是该元素某原子的质量数，Z是该原子的质子数，n是该原子所带的正电荷数，即表示M原子失去n个电子。由于原子变成离子时，一般只是最外层电子数的变化，而原子核内的质子数和中子数不变，A项不正确；中子数为(A－Z)，B项不正确；AZMn＋的电子数为(Z－n)，C项不正确；中子数－电子数＝(A－Z)－(Z－n)＝A－2Z＋n，D项正确。
7．下列说法肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
解析：选B K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项有可能；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又18<8×4，所以B项一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子，K＋、Ca2＋等均有可能；对D项来说，最外层电子数可为2或8，核电荷数与最外层电子数相等，可有两种情况，一种是均为2，但这种情况只能是原子，另一种是均为8，核电荷数为8的元素为氧，氧离子的最外层电子数也为8，所以D项有可能。
8．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是( )
A．L层离核比M层离核近
B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子
解析：选D M层离核的距离大于L层离核的距离(L层离原子核比M层近)，M层上电子的能量高(离核越远，电子的能量越高)；L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未排满，M层上不可能有电子，如氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子。
?综合性——强调融会贯通
9．目前用碳-14呼气实验来检查幽门螺旋杆菌，从而达到检测和预防胃溃疡、胃炎、胃癌的目的。检查前，患者需口服尿素(含14C)胶囊，胃内幽门螺旋杆菌产生的尿素酶催化尿素迅速水解成NH＋4和H14CO－3，后者进入血液经肺以14CO2的形式呼出，通过检测是否存在14CO2便可判断有无幽门螺旋杆菌。下列说法正确的是( )
A．碳-14即14C，其原子中含有8个质子
B．14CO2和12CO2互为同位素
C．14C和12C互为同素异形体
D．HCO3的相对分子质量比H2CO3的相对分子质量大2
解析：选D 14C的质量数是14，其中含有6个质子、8个中子，A项错误；14CO2和12CO2不互为同位素，B项错误；14C和12C互为同位素，C项错误；HCO3的相对分子质量为64，H2CO3的相对分子质量为62，D项正确。
10．同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co===Ni＋e。下列说法错误的是( )
A.Co和Ni互为同位素
B.Co和Ni的质子数和中子数均相差1
C．一个Co和一个Ni的质量近似相等
D．利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素
解析：选A 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，Co和Ni的质子数不同，不互为同位素，A项错误；Co的质子数为27，中子数为33，Ni的质子数为28，中子数为32，质子数和中子数均相差1，B项正确；Co和Ni的质量数相等，其原子质量应近似相等，C项正确；95～118号元素，都是通过人工合成的新元素，D项正确。
11．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8)mol
B.(A－N＋10)mol
C．(A－N＋2)mol
D.(A－N＋6)mol
解析：选A R2＋的质量数为A，则R原子的质量数也是A，所以R原子中质子数Z＝A－N。由R2＋所带的电荷数可知，R显＋2价，其氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16)g·mol－1，n g RO物质的量为 mol，1 mol RO中所含质子的物质的量为(A－N＋8)mol，则 mol RO中所含质子的物质的量为(A－N＋8)mol。
12．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( )
A．b－a＝n＋m B．a－b＝n＋m
C．核电荷数：Y＞X D．质子数：Y>X
解析：选B aXn＋和bYm－两种简单离子的电子层结构相同，则其核外电子排布相同，含有相同的电子数，则有a－n＝b＋m，即a－b＝m＋n，A错误，B正确；由a－n＝b＋m，且均为正数可知，a>b，则核电荷数：X>Y，C错误；质子数等于核电荷数，则质子数：X>Y，D错误。
13．已知R元素的某种同位素，能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素原子符号是( )
解析：选D 由题意可知在化合物AmRn中R的化合价为－m，其离子符号为Rm－，已知一个Rm－的核外电子数是a，R的核外电子数为a－m，则其核内质子数为a－m，质量数＝质子数＋中子数＝a－m＋b，则该同位素原子符号为a－m＋b a－mR。
14．若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子。
(1)对于元素X,0＜n______8(填“＞”“＜”或“＝”)，(n＋2)个电子所在电子层为______层，n＋2＝______，n＝______。
(2)对于元素Y，m－5______8(填“＞”“＜”或“＝”)；次外层有m个电子，则m＝______；m个电子所在电子层为______层。
(3)据此推断元素X和Y，其元素名称为：X________，Y______。
(4)X、Y的离子结构示意图分别为______，______。
解析：元素X和Y的核电荷数都小于18，元素X的次外层有(n＋2)个电子，此电子层为L层，n＋2＝8，n＝6，元素X为S；元素Y的最外层电子数为(m－5)，m大于或等于5，而次外层有m个电子，则m等于8，元素Y为Al。
答案：(1)＜ L 8 6 (2)＜ 8 L (3)硫 铝
(4)
15．Ⅰ.元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同，两者质子数之和为34，但前者比后者核内多2个中子，又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X________，Y________。
Ⅱ.某金属若干克，其原子核外共有2 mol电子，核内共有1.204×1024个中子；同质量的该金属跟足量稀盐酸反应，有0.2 mol电子发生转移，生成6.02×1022个阳离子，试回答：
(1)该金属元素为________，摩尔质量是________。
(2)原子核的组成中，中子有______个，质子有______个。
Ⅲ.根据下列叙述，请将A、B、C、D、E、F填于(1)～(4)的空格处：A带正电荷且存在于B中；B由A、C组成且占原子的绝大部分质量；D等于B中A的数值；E等于A、C两数之和；F带负电荷且质量较小。
(1)核电荷数________；(2)电子________；
(3)质量数__________；(4)中子________。
解析：Ⅰ.设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，则X的原子为nmX，Y的原子为npY，由题意有：，解得，故元素X为硫，元素Y为氩。Ⅱ.由题意可知生成0.1 mol的金属阳离子需转移0.2 mol电子，且0.1 mol金属共有2 mol电子，可知该元素的一个原子有20个质子，20个中子。Ⅲ.在原子中，带正电荷的是质子(A为质子)；质子存在于原子核中(B是原子核)；原子核由中子和质子组成，且占原子绝大部分的质量(C为中子)；核电荷数等于质子数(D为核电荷数)；质量数＝中子数＋质子数(E为质量数)；带负电荷的只有电子(F为电子)。
答案：Ⅰ.3616S 3618Ar Ⅱ.(1)Ca 40 g·mol－1
(2)20 20 Ⅲ.(1)D (2)F (3)E (4)C
?应用性、创新性——强调创新思维，体现应用价值
16．(1)科学家在宇宙深处发现了H＋3和H3分子。请回答下列问题：
①1个H＋3中含有______个质子，______个电子。
②构成H3分子的原子的核外电子排布示意图是______(填字母)。
③H3属于________(填“混合物”“单质”或“化合物”)。
(2)写出原子核内质子数与中子数相等的钙原子的符号：________。
(3)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。
①的中子数是________，互称为________。
②α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
③在、两种核素中，原子核内的中子数相差为________，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
(4)在H3O＋中，质子数、中子数、 电子数之比为______________；在NH3D＋中，质子数、中子数、电子数之比为____________。
(5)已知金属钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。将9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有________(填字母)。
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子
解析：(5)钠和重水反应的化学方程式为2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑，所以产生的气体全部是，1个分子中含有2个质子、2个电子和2个中子。9.2 g金属钠的物质的量是0.4 mol。由化学方程式知，0.4 mol 钠可生成0.2 mol D2，所以0.2 mol D2中含有的中子数、电子数、质子数均为0.4 mol。
答案： (1)①3 2 ②C ③单质 (2) (3)①1 同位素 ②2 2 ③1 (4)11∶8∶10 11∶8∶10 (5)B“四翼”检测评价（九） 人类对原子结构的认识
?基础性——强调基础扎实
1．钼(Mo)是生命必需的元素，参与人体内硝酸盐的代谢，阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中，不正确的是( )
A．质子数为42 B．中子数为66
C．质量数为150 D．核外电子数为42
2．下列说法正确的是( )
①电子数相同的粒子不一定是同一种元素
②一种元素只能有一种质量数
③某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
④同位素的性质几乎完全相同
A．①③④ B．①②④
B．②③ D．①
3．某X元素天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子93个，其中35个粒子不带电，则该原子的相对原子质量约为( )
A．58 B．64
C．35 D．30
4．下面是某同学画的原子结构示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 62Sm与150 62Sm的说法正确的是( )
6．某微粒用符号表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是( )
A．所含质子数为(A－n)
B．所含中子数为Z
C．所含电子数为(Z＋n)
D．中子数－电子数＝A－2Z＋n
7．下列说法肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
8．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是( )
A．L层离核比M层离核近
B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子
?综合性——强调融会贯通
9．目前用碳-14呼气实验来检查幽门螺旋杆菌，从而达到检测和预防胃溃疡、胃炎、胃癌的目的。检查前，患者需口服尿素(含14C)胶囊，胃内幽门螺旋杆菌产生的尿素酶催化尿素迅速水解成NH＋4和H14CO－3，后者进入血液经肺以14CO2的形式呼出，通过检测是否存在14CO2便可判断有无幽门螺旋杆菌。下列说法正确的是( )
A．碳-14即14C，其原子中含有8个质子
B．14CO2和12CO2互为同位素
C．14C和12C互为同素异形体
D．HCO3的相对分子质量比H2CO3的相对分子质量大2
10．同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co===Ni＋e。下列说法错误的是( )
A.Co和Ni互为同位素
B.Co和Ni的质子数和中子数均相差1
C．一个Co和一个Ni的质量近似相等
D．利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素
11．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8)mol
B.(A－N＋10)mol
C．(A－N＋2)mol
D.(A－N＋6)mol
12．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( )
A．b－a＝n＋m B．a－b＝n＋m
C．核电荷数：Y＞X D．质子数：Y>X
13．已知R元素的某种同位素，能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素原子符号是( )
14．若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子。
(1)对于元素X,0＜n______8(填“＞”“＜”或“＝”)，(n＋2)个电子所在电子层为______层，n＋2＝______，n＝______。
(2)对于元素Y，m－5______8(填“＞”“＜”或“＝”)；次外层有m个电子，则m＝______；m个电子所在电子层为______层。
(3)据此推断元素X和Y，其元素名称为：X________，Y______。
(4)X、Y的离子结构示意图分别为______，______。
15．Ⅰ.元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同，两者质子数之和为34，但前者比后者核内多2个中子，又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X________，Y________。
Ⅱ.某金属若干克，其原子核外共有2 mol电子，核内共有1.204×1024个中子；同质量的该金属跟足量稀盐酸反应，有0.2 mol电子发生转移，生成6.02×1022个阳离子，试回答：
(1)该金属元素为________，摩尔质量是________。
(2)原子核的组成中，中子有______个，质子有______个。
Ⅲ.根据下列叙述，请将A、B、C、D、E、F填于(1)～(4)的空格处：A带正电荷且存在于B中；B由A、C组成且占原子的绝大部分质量；D等于B中A的数值；E等于A、C两数之和；F带负电荷且质量较小。
(1)核电荷数________；(2)电子________；
(3)质量数__________；(4)中子________。
?应用性、创新性——强调创新思维，体现应用价值
16．(1)科学家在宇宙深处发现了H＋3和H3分子。请回答下列问题：
①1个H＋3中含有______个质子，______个电子。
②构成H3分子的原子的核外电子排布示意图是______(填字母)。
③H3属于________(填“混合物”“单质”或“化合物”)。
(2)写出原子核内质子数与中子数相等的钙原子的符号：________。
(3)科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。
①的中子数是________，互称为________。
②α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断α粒子含有________个质子和________个中子。
③在、两种核素中，原子核内的中子数相差为________，与α粒子有相同质子数和中子数的是______。
(4)在H3O＋中，质子数、中子数、 电子数之比为______________；在NH3D＋中，质子数、中子数、电子数之比为____________。
(5)已知金属钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。将9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有________(填字母)。
A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子
C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子
