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1、第一节原子结构与元素周期表第一课时原子结构【课程标准要求】1认识原子结构，知道质量数及其与质子数和中子数之间的关系。2了解原子核外电子的排布，能画出120号元素的原子结构示意图。一、原子的构成1.构成(1)原子原子(2)关系：核电荷数质子数核外电子数(原子呈电中性)2质量数(1)含义原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。(2)关系：质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。【微自测】1下列描述中，正确的打“”，错误的打“”。(1)原子呈电中性是因为中子不带电()(2)质子数和中子数决定
2、原子的质量()(3)原子中的质子数与核外电子数一定相等()(4)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17()二、核外电子排布1.电子层(1)含义在含有多个电子的原子里，电子分布在能量不同的区域内运动。把不同的区域简化为不连续的壳层称作电子层。(2)不同电子层的表示方式及能量关系电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高2.电子层排布(1)能量最低原理原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子一般总是先从能量较低的内层排起，当一层充满后再填充能量较高的下一层。(2)电子层最多容纳的电子数原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。无论原子有几个电
3、子层，其最外层中的电子数最多只有8个(K层只有2个)。次外层最多能容纳的电子数不超过18个。(3)原子最外电子层有8个电子(最外层为K层时，最多只有2个电子)的结构是相对稳定的结构。【微自测】2下列描述中，正确的打“”，错误的打“”。(1)能量高的电子在离核近的区域内运动()(2)M层为最外层时，最多容纳18个电子()(3)原子的次外层电子数都是8()(4)某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍()(5)某离子M层和L层电子数均为K层的4倍()一、原子中微粒之间的数量关系【活动探究】生物体在生命存续期间保留的一种碳原子碳14(C)会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳14的数量，可以推
4、断出它的存在年代。1你知道碳14中的“14”是什么含义吗？提示：碳14中的“14”是指这种碳原子的质量数是14。2碳14这种碳原子的质子数、中子数、核外电子数分别是多少？它们之间有何数量关系？提示：质子数是6，中子数是8，核外电子数为6，质子数核外电子数；质子数中子数质量数。3如何用质子数和质量数表示碳14这种原子？提示：C。【核心归纳】1原子的构成微粒及作用2原子的构成微粒间的数量关系(1)电中性原子(2)带电原子离子的电子数目计算3原子的表示方法(1)并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如H原子核内无中子。(2)在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数。如Cl中的质子
5、数为17，中子数为18。【实践应用】1下列关于O的叙述正确的是()A质量数为8B质子数为8C中子数为16D核外电子数为16答案B解析O中质子数为8，中子数为1688，核外电子数为8，质量数为16，B项正确。2. C与N具有相同的()A质量数B质子数C电子数D中子数答案A解析质子数电子数中子数质量数C66814N777143.某2价阳离子(M2)含24个电子，它的质量数为56，则该离子中核内中子数是()A24 B30 C32D34答案B解析该元素原子的核外电子数为24226，即质子数为26，故该离子(M2)核内中子数为562630。二、核外电子的排布【活动探究】1电子层中最多能容纳的电子数与电子
6、层数(n)之间存在什么关系？原子最外层电子排布有什么特点？提示：原子核外第n层最多容纳的电子数为2n2，原子最外层的电子数为8个，K层为最外层时最多只有2个。2当M层排布电子时，K、L层是否一定排满电子？当N层排布电子时，M层是否一定排满电子？提示：当M层排布电子时，K、L层均排满电子；当N层排布电子时，M层不一定排满电子，如钾原子的N层排布1个电子，M层只排布8个电子，未排满电子。3钾原子结构示意图画成正确吗？为什么？提示：不正确；原因是最外层电子数不能超过8个，正确的为。【核心归纳】1原子核外电子排布规律2原子(或离子)结构示意图(1)原子(或离子)结构示意图是表示原子(或离子)的核电荷数
7、和核外电子分层排布情况的示意图。例如，Na原子的原子结构示意图及其含义如图所示：(2)离子结构示意图金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。如Mg：Mg2：。非金属元素的原子得电子形成简单离子时，最外层达到8个电子(H除外)。如F：F：。(1)最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构，不易得失电子、化学性质稳定。(2)原子核外电子排布规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解或应用其中一部分。如M层不是最外层时，其容纳的电子数最多为18个，当M层为最外层时，其容纳的电子数最多为8个。(3)原子形成离子时，核外电子数发生变化，但核内质子数不变。 【实践应用】4下列说法正
8、确的是()A在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动B核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有M层排满后才排N层C某原子M层电子数为L层电子数的4倍D某离子的核电荷数与最外层电子数相等答案D解析在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核远的区域内运动，A项错误；原子核外电子通常先排在能量低的电子层上，但不完全遵循先排满内电子层，再排外电子层的规律，如钾原子的N层上有1个电子，若该电子排在M层上，则M层变为最外层，且有9个电子，不符合最外层电子数不超过8的规律，B项错误；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层最多只能容纳18个电子，C项错误；O2的结构示意图是，D项
9、正确。5下列原子(离子)的结构示意图正确的是()磷原子碳原子钠原子氧离子AB CD答案D解析依据核外电子的排布规律可知；中K层最多只能排布2个电子，错误；中最外层不能超过8个电子，错误。6某元素的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，则该原子核内的质子数为()A14B15 C16D17答案A解析该元素原子的核外K、L、M层排布的电子数为2、8、4，核外有14个电子，故该原子核内质子数为14。核心体系建构1在原子中，下列关系式一定正确的是()A质子数核电荷数B相对原子质量质子数中子数C质子数中子数D相对原子质量质子数核外电子数答案A解析原子的相对原子质量近似等于其质量数，原子中质子数可能等于中
10、子数。2联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”，我国的刘庄教授为汞元素的代言人。下列关于的说法中，错误的是()A质子数为80B质量数为278C中子数为118D核外电子数为80答案B解析80Hg的质子数为80，质量数为198，中子数质量数质子数19880118, 核外电子数质子数80，综上，A、C、D正确，B错误。3下列微粒结构示意图中，不正确的是()答案B解析A中核电荷数和核外电子数都是8，这是氧原子的结构示意图，正确；B中核电荷数为11，这是Na的原子核，钠原子的核外有11个电子，钠元素的最高化合价为1价，Na的核外应有10个电子，而图中核外只有9个电子，错误；C中核电荷数和核外电子
11、数都是17，这是氯原子的结构示意图，正确；D中核电荷数和核外电子数分别是17和18，这是Cl的结构示意图，正确。4.I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述正确的是()A. I的原子核内中子数多于质子数B. I的核电荷数为131C. I的原子核外电子数为78D. I的化学性质与I不同答案A解析该原子的质子数为53，中子数为131537853，A项正确；I的核电荷数为53，B项错误；该原子中，质子数核外电子数53，C项错误；I与I的质子数、核外电子数及核外电子排布完全相同，故它们的化学性质基本相同，D项错误。5根据下列叙述，写
12、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答案(从左到右，从上到下)硅硼钠氧解析L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5812，违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10111，故为钠。当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个电子，故不可能。一、选择题(本题包括12小题，每小题只有一个
13、选项符合题意)1我国科学家首次合成了三种新原子，其中一种的名称是铪185 (Hf)。关于铪185的说法正确的是()A铪185的原子核内有72个电子B其中子数比电子数多41C铪180的原子核内有72个中子D铪185的原子核内有185个质子答案B解析A原子核是由质子和中子构成的，无电子，故A错误； B. Hf中子数18572113，1137241，故B正确；D. Hf的质量数为185，质子数为72，故D错误。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8B次外层最多可容纳的电子数为18C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
14、电子层答案D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。3科学界近年发现两种粒子：第一种只由四个中子构成，称为“四中子”，也称“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法中，不正确的是()A“零号元素”微粒的质量(原子的质量)2HeB“零号元素”的核电荷数为0，质量数为4C一定条件下，O4转化为O3或O2的变化属于化学变化D相同质量的O4、O3、O2，分子的物
15、质的量之比234答案D解析A“零号元素”微粒的质量数为4，He的质量数为4，则“零号元素”的原子质量2He的原子质量，故A正确；B.“零号元素”只由四个中子构成，则其核电荷数为0，质量数为4，故B正确；C.O4转化为O3或O2的变化有新物质生成，属于化学变化，故C正确；D.O4、O3、O2的摩尔质量分别为64 g/mol、48 g/mol、32 g/mol，根据n可知，质量相等时，O4、O3、O2的物质的量与摩尔质量成反比，其物质的量之比为346，故D错误。42016年IUPAC命名118号元素为Og，该元素的一种原子为Og。下列叙述不合理的是()A该原子核外有118个电子B该原子质子数是11
16、8C该原子的中子数为294D该原子的中子数比质子数多58答案C解析原子中，质子数核外电子数，原子符号左下角的数字表示质子数，所以该原子的质子数是118，核外有118个电子，故A、B正确；原子符号左下角的数字表示质子数，左上角数字表示质量数，中子数质量数质子数，则该原子的中子数为294118176，故C错误；中子数176，质子数118，17611858，故D正确。5歼20将Po涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该Po(钋)原子核外电子数是()A42B84 C125D209答案B解析Po中左上角的数字表示质量数，左下角的数字表示质子数，则其质子数为84，在原子中核外电子数质子数，则其核外电子数为8
17、4，故B正确。6简单原子的原子结构可用下图形象的表示其中表示质子或核外电子，表示中子，则下列有关的叙述正确的是()A中的质子数均为1B属于不同的元素C是三种化学性质不同的粒子D具有相同的质量数答案A解析B项，属于相同元素，均为氢元素；C项，中最外层电子均为1个，化学性质相同；D项，的质量数分别为1、2、3。7核电荷数分别是16和4的元素原子相比较，前者的下列数据是后者4倍的是()质子数最外层电子数电子层数电子总数AB CD答案B解析写出二者的原子结构示意图、，对比可知，正确。8已知H可写成D。在11 g由D和18O组成的水中，所含的中子数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值)()ANAB2NA C
18、6NAD10NA答案C解析该水的摩尔质量为22 gmol1，所以11 g该水中含有水分子0.5 mol，D原子的中子数为1，18O原子的中子数为10，所以11 g这种水中含有的中子数为6NA。9工业焊接钢管常用Cs进行“无损探伤”。下列有关说法正确的是()137表示质量数137表示中子数该原子质子数大于中子数该原子的K、L层共容纳了10个电子A.B.C. D.答案D解析左上角的数字为质量数，137表示质量数，故正确；137表示质量数，故错误；Cs质子数为55，中子数质量数质子数1375582，8255，质子数小于中子数，故错误；K层2个电子，L层8个电子共容纳了10个电子，故正确。10下列说法
19、中肯定错误的是()某原子K层上只有一个电子某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍某原子的核电荷数与最外层电子数一定不相等A.B.C.D.答案D解析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，正确；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1884，错误；K层上最多只能排2个电子，248，即存在M层和L层都为8，正确；当K层作为最外电子层，原子的核电荷数与最外层电子数相等，如H、He，错误。11核内中子数为N的R2，质量数为A，则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是()A
20、.(AN8) mol B.(AN10) molC(ANZ) mol D.(AN6) mol答案A解析化学变化中质子数、中子数均不变，故R2的质量数为A，中子数N，则R原子的质量数也为A，中子数也为N，故R原子的质子数为AN，二价R2的氧化物为RO，摩尔质量为(A16) gmol1，n g RO的物质的量为 mol。1 mol RO中含质子(AN8) mol，故n g RO中含质子为(AN8) mol。故B、C、D错误，A正确。12有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是()A硅原子和钠原子B硼原子和氢原子C碳原子和铝原子
21、D氮原子和氧原子答案C解析A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L层最多排8个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明B原子L层有8个电子，A原子的L层有4个电子，故A是碳；A原子的M层比B原子的M层少3个电子，故B为铝。二、非选择题(本题包括3小题)13据报道，某些花岗岩会产生氡(Rn)，从而对人体产生伤害。请回答：(1)该原子的质量数是_，质子数是_，中子数是_。(2)研究发现，镭能蜕变为Rn，故将Rn称为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称为钍射气；锕能蜕变为Rn，故将Rn称为锕射气。Rn、Rn、
22、Rn_。A属于同种元素B中子数相同C质量数不同(3)由(2)知_决定元素种类，_决定原子种类。答案(1)22286136(2)AC(3)质子数质子数和中子数解析(1) Rn的质量数是222，质子数是86，中子数是22286136。(2) 、Rn的质子数相同，属于同种元素，但三者的中子数不同，质量数不同。(3)其中质子数决定元素种类；质子数和中子数共同决定原子种类。14用X表示原子：(1)中性原子的中子数N_。(2)AXn共有x个电子，则该阳离子的中子数N_。(3)AXn共有x个电子，则该阴离子的中子数N_。(4)12C16O2分子中的中子数N_。(5)A2原子核内有x个中子，其质量数为m，则n
23、 g A2所含电子的物质的量为_。答案(1)AZ(2)Axn(3)Axn(4)22(5) mol解析(1)根据“质子数中子数质量数”的关系，得NAZ。(2)AXn共有x个电子，中性原子X的电子数为xn，则NAxn。(3)AXn共有x个电子，中性原子X的电子数为xn，则NAxn。(4)12C16O2分子中的中子数为68822。(5)A2所含电子数为mx2，则n g A2所含电子的物质的量为 mol。15已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为ABC，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：(1)三种元素的名称和符号：A_，B_，C_。(2)画出三种元素的原子结构示意图：A_，B_，C_。答案(1)碳C硅Si氯Cl(2)解析由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，可知A是碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，可知B为硅元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，可知C应为氯元素。