資源簡介

05. 原子結構、離子與元素周期表
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目錄
【課堂筆記1】原子結構………………………………………………………………………………………………01
【課堂筆記2】離子……………………………………………………………………………………………………05
【課堂筆記3】元素周期表……………………………………………………………………………………………06
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【課堂筆記1】原子結構
1. 原子結構
原子結構模擬圖
2. 原子中核電荷數、質子數與核外電子數的關系
(1)核電荷數指的是原子核所帶的正電荷數，由于原子核是由質子和中子構成的，每個質子帶一個 單位的正電荷，中子不帶電，所以原子的核電荷數等于質子數。
(2)原子不顯電性，每個質子帶一個單位正電荷，每個電子帶一個單位負電荷，所以質子數等于核 外電子數。
(3)所以：質子數=核電荷數=核外電子數=原子序數
3. 關于原子內的幾個決定
(1)最外層電子數決定元素的化學性質
(2)質子數和中子數決定原子的質量
(3)質子數決定元素種類
【重點解析】
①原子核內質子數不一定等于中子數。如鐵原子中，質子數為26，中子數為30。
②并不是所有的原子中都存在中子。最常見的氫原子（普通氫原子）原子核內只有1個質子，卻沒有中子。
③因原子核外電子的質量很小，可忽略不計，所以原子的質量主要集中在原子核上，又因為原子核的體積很小，所以其密度特別大。
④原子()：質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)≈相對原子質量
4. 核外電子排布
(1)核外電子排布的初步知識
①在含有多個電子的原子中，核外電子具有不同的運動狀態。離核近的 電子能量較低，離核越遠，電子的能量越高，所以具有不同能量的電 子在不同的電子層上分層運動。
②離原子核最近的電子層為第 1 層，次之為第 2 層，依次類推為第3、4、5、6、7 層，也可以用字母表示，依次為 K、L、M、N、O、P、Q。
(2)核外電子排布規律
①核外電子總是盡可能優先排布在能量較低的電子層上，然后由里向外依次排布在能量逐漸升高的 電子層上。
②第一層電子數不超過2個,第二層電子數不超過8個,最外層電子數不超過8個(只有一層的不超過2 個)。
(3)原子結構示意圖
①鈉原子結構示意圖
②常見原子結構示意圖
③原子結構與元素性質的關系
元素種類 最外層電子數 元素的性質 結論
金屬元素 ＜4個 原子易失電子 最外層電子數決定了元素的化學性質
非金屬元素 ≥4個 原子易得電子
稀有氣體元素 8個（氦2個） 不易得、失電子，穩定
【對點分析1】
1. 同一原子中，其數目不一定相同的是（　　）
A．核電荷數和中子數
B．核電荷數和核外電子數
C．核電荷數和質子數
D．核外電子數和質子數
2. 道爾頓、湯姆生和盧瑟福等科學家對原子結構進行了不斷探索。下列敘述正確的是（　　）
①原子由原子核和核外電子構成；
②原子的質量主要集中在原子核上；
③原子核在原子中所占的體積極小。
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
3. 鋅是人體必需的微量元素。一種鋅原子的原子核內有 30 個質子，36 個中子，則該原子核外電子數為（ ）
A．4 B．30 C．36 D．66
4. 一種鍶原子的相對原子質量為88，其中子數為50，則這種鍶原子的核外電子數為（ ）
A．38 B．50 C．88 D．138
5. 在原子中，能決定元素種類的是（ ）
A．電子層數 B．質子數 C．中子數 D．核外電子數
6. 如圖是某粒子的結構示意圖，下列有關該粒子的敘述中，錯誤的是（　　）
A．該粒子原子核內有8個質子 B．該粒子的核外電子能量相同
C．該粒子表示的是氧原子 D．該粒子呈電中性
7. 下圖是幾種微粒的結構示意圖，下列說法錯誤的是（　　）
A．屬于同種元素的微粒是③⑤ B．化學性質相似的原子是②③
C．具有穩定結構的原子是⑤ D．在化學反應中容易失電子的原子是①
8. 下列粒子在化學反應中容易得到電子的是（　　）
A． B． C． D．
【對點訓練1】
1. 下列關于原子構成的說法正確的是（　　）
A．任何原子都含質子、中子和電子 B．原子核內質子數一定等于中子數
C．原子不帶電是因為原子中不存在帶電粒子 D．任何原子質子數都等于電子數
2. 如圖為某原子結構模型的示意圖，其中a、b、c是構成該原子的三種不同粒子。下列說法正確的是( )
A．決定該原子種類的粒子是b B．原子中b與c的數目一定相同
C．原子中a與c的數目一定相同 D．原子的質量集中在a和c上
3. 原子是構成物質的一種重要微粒。下列有關原子的說法中正確的是（　　）
A．原子的質量主要集中在原子核上
B．相同的原子無法構成不同的分子
C．溫度升高，溫度計內汞柱液面上升說明汞原子體積變大
D．原子呈電中性是因為原子中質子數與中子數相等
4. 原子中決定相對原子質量大小的是（　　）
A．質子數和中子數 B．質子數和電子數
C．中子數和電子數 D．核電荷數和電子數
5. 元素周期表揭示萬物秩序，它是按原子的質子數排列而成的。原子的質子數等于（　　）
A．中子數 B．電子數
C．最外層電子數 D．相對原子質量
6. 下圖是三種微粒的結構示意圖，有關它們的說法正確的是（　　）
A. 三種微粒的核外電子排布相同 B. 三種微粒對應原子的最外層電子數相同
C. 三種微粒屬于同種元素的微粒 D. 三種微粒都是原子
7. 如圖為鈉原子的結構示意圖，從圖中可獲得的正確信息是（　　）
A．鈉原子核內質子數為11，中子數為0，核外電子數為11
B．鈉原子核外第一層上有1個電子
C．鈉原子的相對原子質量為23
D．鈉原子在化學反應中容易失去1個電子
8. 下圖是五種原子的結構示意圖，根據圖示。回答下列問題：
氦（He） 氧（O） 氖（Ne） 鎂（Mg） 氯（Cl）
(1)氧原子的核內質子數是_____。
(2)鎂原子在化學反應中容易_____（填“失去”或“得到”）2個電子。
(3)鎂原子和氯原子有相同的_____（填序號）。
①質子數 ②電子數 ③電子層數 ④最外層電子數
(4)上述五種原子達到穩定結構的是_____（填名稱）。
【課堂筆記2】離子
1. 離子的形成
(1)最外層電子數大于 4 個的原子為了達到穩定結構就很容易得到電子，得電子后變成了離子。則 質子數＜核外電子數，從而原子帶上了負電，其結構示意圖如圖所示：
(2)反之，最外層電子數小于 4 個的原子就很容易失去電子，質子數＞核外電子數，從而原子帶上了正電，如圖所示：
2. 離子的定義
(1)離子：帶電荷的原子或原子團，如 Cl－、 Cu2＋、S等。
(2)原子團：由兩種或兩種以上原子按照一定的個數比例組成的整體，在一般的化學反應中，作為一 個整體參與反應，常見的原子團離子如下表所示：
符號 OH－
名稱 氫氧根 硝酸根 碳酸根 硫酸根 銨根
3. 離子的書寫及意義
(1)表示方法
在元素符號（或原子團）的右上角標明離子所帶的電荷，數值在前，正、負號 在后。離子帶 1 個單位的正電荷或 1 個單位的負電荷時，“1”省略不寫，如：陽 離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋等；陰離子： Cl－、S等。
(2)含義：鎂離子（Mg2＋）中數字“2”的意義表示 一個鎂離子帶兩個單位的正電荷
【對點分析2】
1. 元素X的核電荷數為a，它們的陽離子Xm+與元素Y的陰離子Yn﹣的電子層結構相同，則元素Y核電荷數為（　　）
A．m+n+a B．m﹣n﹣a C．a﹣m﹣n D．m+n﹣a
2．樹林中含有抗氧化防衰老的負氧離子。一種負氧離子（O2﹣）的一個原子團是由一個O2分子俘獲了空氣中一個自由電子形成的微粒，每個O2﹣中共含有的電子數為（　　）
A．8 B．9 C．16 D．17
3. 下列幾種微粒結構示意圖，表示陽離子的是（　　）
A． B． C． D．
4. 關于分子、原子、離子的說法正確的是（　　）
A．原子是最小的粒子，不可再分
B．分子、原子、離子都可以直接構成物質
C．分子比原子大，原子又比離子大
D．鈉原子的質子數大于鈉離子的質子數
5. 現有四種粒子，其結構如圖所示。以下說法正確的是（　　）
A．它們表示四種元素 B．②表示的原子在化學反應中易失2個電子
C．①④形成的化合物為MgO2 D．①③表示的是陽離子
6. 下面是五種粒子的結構示意圖：
(1)圖中共有____種元素的粒子，達到穩定結構的有____（填序號）。
(2)圖中表示的陽離子是　 　（用離子符號表示），表示的陰離子是　 　（用離子符號表示），二者形成的化合物的化學式為　 　。
(3)某粒子的結構示意圖為 ，當a=___時，該粒子是原子；當a＝11時，該粒子的符號為____。
【對點訓練2】
1. 下列粒子結構示意圖中，表示陰離子的是（　　）
A． B． C． D．
2. 如圖是某粒子的結構示意圖，下列有關該粒子的敘述中，錯誤的是（　　）
A．該粒子原子核內有8個質子
B．該粒子是陽離子
C．該粒子最外層有6個電子
D．該粒子呈電中性
鎂原子和鎂離子相比較，結構上的區別是（　　）
A．質子數不同 B．核外電子數不同
C．相對原子質量不同 D．中子數不同
4. 物質都是微觀粒子構成的，下列說法錯誤的是（　　）
A．在化學變化中，分子可以再分，而原子不可再分 B．帶正電的離子是陽離子
C．只有分子能構成物質 D．質子數相同的一類原子屬于同種元素
5. 關于下列五種粒子結構示意圖的說法中正確的是（　　）
A．①④屬于不同種元素 B．②⑤屬于金屬元素
C．④⑤均具有穩定結構 D．①③兩種粒子可以形成化合物MgCl2
6. 下列關于四種粒子的結構示意圖的說法中正確的是（　　）
A．②表示的元素在化合物中通常顯+1價
B．①③是不同種元素
C．②③的化學性質相似
D．①④表示的是離子
7. 如圖為某粒子的結構示意圖，請回答下列問題。
(1)若m=13，則該粒子所對應的元素符號為_____；
(2)若m=17，n=8，則該粒子是_____（填序號）。
①原子 ②陽離子 ③陰離子
(3)若該粒子處于穩定狀態，且帶兩個單位的負電荷，則該粒子的化學符號為_____；
(4)若該粒子是原子，且化學性質與氮元素的原子化學性質相似，則m=_____。
【課堂筆記3】元素周期表
1. 元素周期表
科學家們根據元素的原子結構和性質，把它們科學有序地排列起來，這樣就得到了元素周期表。
(1)為了便于查找，元素周期表按元素原子核電荷數遞增的順序給元素編了號，叫做原子序數，原子序數與元素原子質子數相等。
(2)元素周期表上對金屬元素、非金屬元素（包括稀有氣體元素）用不同的顏色做了分區，并標上了元素的相對原子質量。
2. 元素周期表的結構
(1)橫行：元素周期表共有7個橫行，每一個橫行叫做一個周期。
(2)縱行：元素周期表共有18個縱行，每一個縱行叫做一個族（8,9,10三個縱行共同組成一個族），共16個族。(3)單元格：元素周期表中每一格表示一種元素，每一格中：
①右上角的數字表示原子序數。
②左上角的字母表示元素符號。
③中間的漢字表示元素名稱。
④最下面的數字表示相對原子質量。
3. 元素周期表的規律
(1)除第一周期外，元素周期表中每個周期以金屬元素開頭、稀有氣體元素結尾。
(2)同一周期（橫行）的元素：電子層數相同；從左到右，隨著原子序數的依次增大，最外層電子數依次增大。
(3)同一主族（縱行）的元素：最外層電子數相同；從上到下，電子層數依次增多。
(4)元素的化合價與元素周期表：
①元素的最高正化合價=族序數；
②元素的最低負化合價=最高正化合價-8（稀有氣體元素除外）。
4. 元素周期表的意義
(1)元素周期表是學習和研究化學的重要工具。
(2)為尋找新元素提供了理論依據。
(3)在元素周期表中相靠近的元素性質相似，給了人們在一定區域尋找新物質（如半導體材料、催化劑等）提供了啟發。
【對點分析3】
1. 三星堆遺址出士了黃金面具殘片，結合如圖，下列說法正確的是（　　）
A．金的元素符號是AU
B．金原子的質子數是79
C．金原子的核外電子數是118
D．金的相對原子質量是197.0g
2. 根據圖中提供的信息判斷，下列說法不正確的是（　　）
A．鎘屬于金屬元素 B．鎘的相對原子質量是112.4g
C．鎘元素位于元素周期表中第五周期 D．鎘原子核內有48個質子
3. 硅和鍺都是良好的半導體材料。已知鍺原子序數為32，相對原子質量為72.59。以下說法錯誤的是（　　）
A．硅為非金屬
B．硅的相對原子質量為28.09
C．①為72.59
D．鍺原子是由原子核和核外電子構成的
4. 鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。如圖是鈦元素在元素周期表中的相關信息及原子結構示意圖。下列敘述錯誤的是（　　）
A．鈦屬于金屬元素
B．鈦的相對原子質量為47.87g
C．鈦原子中的質子數為22
D．鈦原子在化學反應中容易失去電子
5. A~D是不同粒子的結構示意圖， E是汞元素在元素周期表中的信息。請根據下列圖示回答。
(1)A~D的粒子中共表示_______種元素。
(2)與A化學性質相似的原子是_______。
(3)汞元素的相對原子質量是____，汞元素屬于____(填“金屬”、“非金屬”或“稀有氣體”)元素。
6. 如表是元素周期表的部分信息，請回答下列問題：
(1)地殼中含量最多的元素的原子序數是　 　．
(2)分析上表可發現：每一橫行元素從左向右排列所遵循的一條規律是　 　．根據此規律，可知圖中x＝　 　．
(3)如圖中的①、②是氟元素、鈣元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四種粒子的結構示意圖．
根據以上信息回答：
①氟元素的核電荷數為　 　，鈣元素的相對原子質量為　 　．
②D中的y＝　 　．
③B屬于　 　（填“金屬”或“非金屬”）元素．B粒子在化學反應中容易　 　（填“得到”或“失去”）電子形成離子，其離子符號是　 　．
④A粒子的化學性質與B、C、D中哪一種粒子的化學性質相似？　 　．（填字母標號）
【對點訓練3】
1. 鑭的合金是一種儲氫材料。下列有關元素鑭（La）的說法不正確的是（　　）
A．該元素是非金屬元素
B．該原子的核電荷數為57
C．該原子的核外電子數為57
D．該原子的相對原子質量為138.9
2. “芯片”是電子產品的核心部件，氮化鎵是制造芯片的材料之一，如圖是鎵元素（Ga）的原子結構示意圖及元素周期表的一部分。下列說法不正確的是（ ）
A．鎵屬于金屬元素，m=3
B．鎵化學性質比較活潑，易形成陽離子Ga+3
C．鎵元素的位置應該在Z處
D．鎵的最外層電子數與A1相同
3. 加碘鹽是在食鹽中加入一定量的碘酸鉀(K1O3)，其中碘元素在周期表中的信息及碘原子的結構示意圖如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．碘元素是金屬元素 B．碘原子的質子數是53
C．圖中n的值為5 D．碘原子在反應中一般較易失去電子
4. 如圖是氯元素在元素周期表中的信息及四種粒子的結構示意圖。請回答下列問題
(1)氯元素的相對原子質量是 。
(2)A-D中具有相對穩定結構的粒子是 （填字母）
(3)為了緩解二氧化碳過多引起的溫室效應加劇，我國科學研究人員成功研制出一種納米纖維催化劑，將二氧化碳轉化為液體燃料甲醇（CH3OH），其反應的微觀示意圖如下，請寫出該反應的化學方程式 。
5. 元素周期表是學習科學的重要工具。下表是元素周期表的一部分請回答下列問題
(1)不同種元素之間最本質的區別是　 　不同。
A．相對原子質量 B．質子數 C．中子數
(2)第3號元素屬于　 　（選填“金屬或“非金屬）元素。
(3)第12號元素和第17號元素組成化合物的化學式　 　。
6. 下表是元素周期表的一部分，請回答下列問題。
(1)原子序數為12的元素位于周期表中的第__________周期。同一周期元素原子結構的規律是______（合理即可）。
(2)元素周期表中不同元素的本質區別是__________（填序號）。
A. 質子數不同 B. 電子數不同 C. 中子數不同 D. 相對原子質量不同
(3)元素周期表中有關硫元素的信息如圖所示，下列說法正確的是_________（填序號）。
A 硫屬于非金屬元素
B 硫的相對原子質量是32.06g
C 硫的原子序數是16
(4)根據下列粒子結構示意圖，回答問題。化學性質相似的是 __________（填序號）。
【課后作業】
1. 2019年諾貝爾化學獎得主在鋰離子電池研發領域做出了重要貢獻。鋰離子的結構示意圖如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A．鋰離子帶1個單位的負電荷 B．鋰原子的質量主要集中在核外電子上
C．鋰元素屬于金屬元素 D．鋰離子電池放電時，電能轉化成化學能
2. 如圖為氧原子的結構示意圖，從圖中可獲得的信息是（ ）
A．氧原子核內質子數為8、中子數為0，核外電子數為8
B．氧原子核外第一層上有6個電子
C．氧原子的原子核在整個原子中所占體積極小
D．氧原子在化學反應中容易得到2個電子
3. 硒元素有防癌作用。硒原子的結構示意圖及硒元素在周期表中的信息如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．硒元素是非金屬元素 B．圖中n的值為4
C．硒原子的質子數為34 D．硒的相對原子質量為78.96
4. 在元素周期表中，“鋇”的信息如圖所示，圖中不能直接體現的信息是
A．中子數 B．元素符號 C．原子序數 D．相對原子質量
5. 鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。如圖是鈦元素在元素周期表中的相關信息及原子結構示意圖。下列敘述錯誤的是（　　）
A．鈦屬于金屬元素
B．鈦的相對原子質量為47.87g
C．鈦原子中的質子數為22
D．鈦原子在化學反應中容易失去電子
6. 俄國化學家門捷列夫在總結前人經驗的基礎上，通過艱辛的努力，終于提出了現代元素周期表的雛形。請利用元素周期表回答相關問題。
(1)用符號表示：帶兩個單位負電荷且質子數為8的離子_________（寫一種）。
(2)一個水分子共有_____個原子核、_____個質子。一個Mg2﹢核外共有_____個電子；Cl﹣的最外層電子數和_____原子的最外層電子數相同。
(3)我發現如下規律：
①在化學反應中，第Ⅰ縱行的元素比較容易________電子；第Ⅵ縱行的元素比較容易_________電子，（除Ｈ外）通常都達到８個電子的穩定結構。可見元素的化學性質主要決定于原子的_________________數。
②從原子結構方面看：同一橫行的元素具有相同的________數；同一縱行的元素具有相同的________ 數。此外還有：__________________________（任寫一條）。
7. 根據圖中提供信息，請回答下列問題。
(1)圖一為五種粒子的結構示意圖。
①A~D四種粒子中屬于同種元素的是______（填字母序號，下同），具有相對穩定結構的原子是______。
②若E為某原子得到一個電子形成的離子，則x的數值是______。
(2)圖二是某化學反應的微觀示意圖。
①該反應中，乙和丙的粒子個數比是______。
②該反應中發生變化的粒子是______（填“分子”或“原子”）。
8. 元素周期表是學習化學的重要工具，下表為元素周期表中部分元素的相關信息，利用下表回答相關問題。
(1)原子序數為4的元素符號為________________________。
(2)C、N、O排在同一周期是因為_______________（填“質子數”“電子層數”或“最外層電子數”）相同。
(3)He和Mg的化學性質_____________（填“相似”或“不相似”）。
(4)鈉離子核外電子排布與_____________（填元素符號）原子核外電子排布相同。
(5)一個磷原子含有____________個質子，一個含有____________個電子。
9. 核電荷數為1～18的元素的原子結構示意圖等信息如圖，回答下列問題：
(1)在第三周期中，各原子結構的共同之處是_________________，該周期中，各原子核外電子排布的變化規律是_________________________________。
(2)在第三周期中，元素類型的變化情況是：從左到右由______元素過渡到______元素，并以稀有氣體元素結尾。
(3)第三周期中鋁原子在反應中易______（填失去或得到）電子，畫出鋁離子的離子結構示意圖___________。
(4)寫出核外電子排布與氖原子相同的陽離子和陰離子符號各一個：陽離子______，陰離子______。
05. 原子結構、離子與元素周期表 — 參考答案
【對點分析1】
1. A 2. D 3. B 4. A 5. B 6. B 7. C 8. D
【對點訓練1】
1. D 2. C 3. A 4. A 5. B 6. B 7. D
8. 8 失去 ③ 氦原子、氖原子
【對點分析2】
1. C 2. D 3. B 4. B 5. B
6. （1）4 BCE （2）Mg2+；Cl﹣； （3）10 Na+
【對點訓練2】
1. A 2. B 3. B 4. C 5. D 6. A
7. Al ③ S2- 15
【對點分析3】
1. B 2. B 3. C 4. B
5. （1）3 （2）C （3）200.6 金屬
6.
（1）8；
（2）核電荷數依次遞增或質子數依次遞增或最外層電子數依次遞增；20；
（3）①9；40.08；②8；③非金屬；得到；Cl﹣；④B．
【對點訓練3】
1. A 2. B 3. B
4. （1）35.45（2）D（3）CO2 + 3H2CH3OH + H2O
5. （1）B （2）金屬 （3）MgCl2
6. （1）三 原子的核內質子數依次增加 （2）A （3）AC （4）AD
【課后作業】
1. C 2. D 3. B 4. A 5. B
6.
（1）O2﹣；
（2）3；10；10；Ar（或Ne）；
（3）①失去；得到；最外層電子；②電子層；最外層電子；同一橫行元素的最外層電子數遞增（或同一縱行元素的電子層數遞增）。
7.
（1）①BD AC ②17
（2）①3：2 ②分子
8. （1）Be （2） 電子層數 （3） 不相似 （4） Ne （5）15 10
9.
（1）都是三個電子層；最外層電子數從1到8個
（2）金屬；非金屬
（3）失去；
（4）Na﹢；O2﹣。

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