第一节 原子结构与元素周期表
第 1 课时 原子结构
（分层练习）
1．原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知
模型。下列原子结构模型的演变顺序正确的是
①道尔顿模型 ②汤姆孙原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④玻尔原子模型 ⑤电子云模型
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．③①②④⑤ D．⑤①②③④
2．元素 S 的原子结构示意图为
A． B． C． D．
3．在原子中，下列关系中一定正确的是
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
4 14．关于 6C原子说法正确的是
A．中子数等于质子数 B．质子数等于电子数
C．质子数等于质量数 D．电子数等于中子数
4 8
5．钛(Ti)被称为未来钢铁，我国钛的储量居世界首位。下列关于 2 2Ti 的说法不正确的是
A．质子数为 22 B．质量数为 26
C．中子数为 26 D．核外电子数为 22
6．陶瓷家族中有“全能冠军”之称的工程陶瓷由氮元素与 X 元素组成，其化学式为 X3N4。已知 X 为第三周
期元素且原子最外层有 4 个电子，则 X 元素为
A．C B．Al C．O D．Si
7．下列各组微粒中，具有相同质子数和电子数的一组是
A．H +2O、OH- B．Na+、NH4 C．H S、Cl- D．F-2 、Ne
8．已知某元素的原子核外最外层电子数=最内层电子数=电子层数，则该元素是
A．氦 B．锂 C．铍 D．镁
9．美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在 2006 年 10 月 16 日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利
29 7
用俄方的回旋加速器设备，成功合成了 118 号超重元素 11 8Og，并观察到其存在了不到 1 毫秒时间。该元
素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A．118 B．297 C．61 D．179
10．周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是
A．47.87 是丰度最高的钛原子的相对原子质量
B．钛原子的 M 层上共有 10 个电子
C．从价电子构型看，钛属于某主族元素
D．22 为钛原子的质量数
11．核内中子数为 N 的离子R 2+ ，质量数为 A，则 n g 它的氧化物( 18 O )中所含质子的物质的量为
n
A n． ( A- N+8) mol B． (A-N+8)mol
A+16 A+18
n (A-N+10)mol nC． D． (A-N+8)mol
A+18 A
12．下列各组微粒都具有相同质子数和电子数的是
A．CH4、NH3、H2O、Ne B．OH-、NH +4 、H3O+、Ne
C．NH + 、H O+4 3 、Na+、HF D．OH-、F-、Mg2+、Na+
13．核内中子数为 N 的 R2＋，质量数为 A，则 a g R2＋中含有的电子数物质的量为
A． (A－N) mol B． (A－N＋2) mol
C． (A－N－2) mol D． (A－N－2) mol
－2
14．下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是
A．CH4、H2O、Na+ B．F2、Ar、HCl
C．H +3O 、NH +4 、Na D．O2﹣、Mg2+、Ne
15．核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子核外电子层数为 a，最外层电子数为（2a＋1）。下列有关元素 X
的说法中，不正确的是
A．元素 X 的原子核内质子数为（2a2－1）
B．元素 X 形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂
C．元素 X 形成的简单离子，各电子层的电子数均达到 2n2（n 表示电子层数）
D．由元素 X 形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用
16．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH4＋、H O＋3 、OH－；③C2－、O2＋、CN－；④PO34－、
SO42－、ClO－4 。对上述四组粒子归类正确的是
A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①
B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②
C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③
D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④
17 A．用 Z X 表示原子：
(1)中性原子的中子数 N=_______
(2)写出表示含有 8 个质子，10 个中子的原子的化学符号：_______
(3)AXn＋共有 x 个电子，则该阳离子的中子数 N=_______
(4)AXn-共有 x 个电子，则该阴离子的中子数 N=_______
(5)12C16O2分子中的中子数 N=_______
(6)A2-原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 n g A2-所含电子的物质的量为_______
18．根据下列叙述，写出微粒符号。
（1）原子核外有 2 个电子层，核外有 10 个电子的原子___________；
（2）原子核内没有中子，核外没有电子的微粒__________；
（3）质量数为 24，质子数等于中子数的离子____________________；
（4）由两个原子组成的具有 10 个电子的分子是________；
（5）由两个原子组成的具有 10 个电子的阴离子是________；
（6）由三个原子组成的具有 10 个电子的分子是________。
19．各题中的物质均由核电荷数为 1~10 的元素组成，按要求填写化学式：
（1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是___________；
（2）最外层分别为 4 个和 6 个电子的原子形成的化合物是___________；
（3）最外层有 5 个电子的原子所形成的氢化物___________；
（4）由 3 个原子组成的电子总数为 10 的化合物是___________；
（5）离子化合物 AB 中阴阳离子的电子层结构相同，则化合物 AB 是___________。
20 A．用 Z X表示原子：
(1)中性原子的中子数：N=________。
(2)阳离子的中子数： AXn+ 共有 x 个电子，则 N=________。
(3)阴离子的中子数： AXn- 共有 x 个电子，则 N=________。
(4) 12 16中性分子或原子团的中子数： C O2 分子中，N=________。
(5)A2-原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 ng A2-所含电子的物质的量为________。第一节 原子结构与元素周期表
第 1 课时 原子结构
（分层练习）
1．原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知
模型。下列原子结构模型的演变顺序正确的是
①道尔顿模型 ②汤姆孙原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④玻尔原子模型 ⑤电子云模型
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．③①②④⑤ D．⑤①②③④
【答案】A
【解析】19 世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；1897
年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904 年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911 年英国物理学家卢
瑟福提出了带核的原子结构模型；1913 年丹麦物理学家波尔引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动
的原子结构模型；奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型，为近代量子力学原子模型；故原子结构模型的
演变的过程为：道尔顿模型→汤姆孙原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云模型，故选 A 项。
2．元素 S 的原子结构示意图为
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】硫为 16 号元素，其核电荷数为 16，其位于元素周期素周期表第 3 周期 VIA，其原子核外有 3 个电
子层，按照 2、8、6 排布，故其原子结构示意图为 ，故选 D。
3．在原子中，下列关系中一定正确的是
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】A.在原子中质子数一定等于核电荷数，A 正确；
1个原子的质量
B.在原子中，质量数=质子数+中子数，相对原子质量=1 12 1 ，近似计算中用质量数代替相对原子个 C质量 12
质量，B 错误；
C.质子数与中子数可能相等、可能不相等，如 2H 中质子数和中子数相等，1H 中质子数和中子数不相等，C
错误；
1个原子的质量
D. 相对原子质量= 1 1 ，D 错误；个12C质量 12
答案选 A。
4 14．关于 6C原子说法正确的是
A．中子数等于质子数 B．质子数等于电子数
C．质子数等于质量数 D．电子数等于中子数
【答案】B
14
【解析】A． 6C的中子数=14-6=8，而质子数=6，两者不相等，A 错误；
B 14． 6C的质子数=电子数=6，两者相等，B 正确；
C 14． 6C的质量数=14，与其质子数不相等，C 错误；
D 14． 6C的中子数=14-6=8，而电子数=质子数=6，两者不相等，D 错误；
答案选 B。
4 8
5．钛(Ti)被称为未来钢铁，我国钛的储量居世界首位。下列关于 2 2Ti 的说法不正确的是
A．质子数为 22 B．质量数为 26
C．中子数为 26 D．核外电子数为 22
【答案】B
4 8
【解析】2 2Ti 的质子数为 22，质量数为 48，故中子数＝质量数－质子数＝48－22＝26。
4 8 4 8 4 8
A 项，22Ti 的质子数为 22，正确；B 项，22Ti 的质量数为 48，错误；C 项，22Ti 的中子数＝质量数－质
子数＝48－22＝26，正确；D 项，核外电子数＝质子数＝22，正确。
6．陶瓷家族中有“全能冠军”之称的工程陶瓷由氮元素与 X 元素组成，其化学式为 X3N4。已知 X 为第三周
期元素且原子最外层有 4 个电子，则 X 元素为
A．C B．Al C．O D．Si
【答案】D
【解析】X 为第三周期元素且原子最外层有 4 个电子，这说明 X 位于第三周期第ⅣA 族，则 X 元素为 Si，
答案选 D。
7．下列各组微粒中，具有相同质子数和电子数的一组是
A．H2O、OH- B．Na+ NH
+
、 4 C．H2S、Cl- D．F-、Ne
【答案】B
【解析】A．H2O、OH-的质子数分别为 10、9，质子数不相同，A 不符合题意；
B．Na+、NH+4 的质子数都为 11，电子数都为 10，B 符合题意；
C．H2S、Cl-的质子数分别为 18、17，C 不符合题意；
D．F-、Ne 的质子数分别为 9、10，D 不符合题意；
故选 B。
8．已知某元素的原子核外最外层电子数=最内层电子数=电子层数，则该元素是
A．氦 B．锂 C．铍 D．镁
【答案】C
【解析】由元素的原子核外最外层电子数=最内层电子数=电子层数可知，该元素有两个电子层，最外层电
子数为 2，内层电子数也为 2，核电荷数为 4，则该元素是铍元素，故选 C。
9．美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在 2006 年 10 月 16 日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利
29 7
用俄方的回旋加速器设备，成功合成了 118 号超重元素 11 8Og，并观察到其存在了不到 1 毫秒时间。该元
素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A．118 B．297 C．61 D．179
【答案】C
29 7
【解析】原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则 11 8Og 的中子数＝质量数－质子数
＝297－118＝179，核外电子数＝质子数＝118，故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为 179－118＝
61，C 项正确。
10．周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是
A．47.87 是丰度最高的钛原子的相对原子质量
B．钛原子的 M 层上共有 10 个电子
C．从价电子构型看，钛属于某主族元素
D．22 为钛原子的质量数
【答案】B
【解析】A．47.87 是元素的相对分子质量，故 A 错误；
B．钛原子的 M 层上共有 2+6+2=10 个电子，故 B 正确；
C．最后填充 3d 电子，为副族元素，故 C 错误；
D．22 为原子的原子序数，故 D 错误；
11．核内中子数为 N 的离子R 2+ ，质量数为 A，则 n g 它的氧化物( 18 O )中所含质子的物质的量为
A n
n
． ( A- N+8) mol B． (A-N+8)mol
A+16 A+18
n n
C． (A-N+10)mol D． (A-N+8)mol
A+18 A
【答案】B
【解析】核内中子数为 N 的 R2＋离子，质量数为 A，则 R 原子的质子数是 A-N；R 氧化物的化学式是
n
R18O，R18O 的质子数为 A-N+8；ng 氧化物的物质的量是 mol，则所含质子的物质的量为
A+18
n (A-N+8)mol，故答案选 B。
A+18
12．下列各组微粒都具有相同质子数和电子数的是
A．CH4、NH3、H2O、Ne B．OH-、NH +4 、H3O+、Ne
C．NH + + + - - 2+ +4 、H3O 、Na 、HF D．OH 、F 、Mg 、Na
【答案】A
【分析】若电子数等于质子数，则微粒为电中性粒子，即为原子或分子。
【解析】A．CH4、NH3、H2O、Ne 都为电中性微粒，具有相同质子数和电子数，故 A 符合题意；
B．OH-、NH +4 、H3O+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故 B 不符合题意；
C．NH + 、H O+、Na+4 3 不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故 C 不符合题意；
D．OH-、F-、Mg2+、Na+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故 D 不符合题意；
故选 A。
13．核内中子数为 N 的 R2＋，质量数为 A，则 a g R2＋中含有的电子数物质的量为
A． (A－N) mol B． (A－N＋2) mol
C． (A－N－2) mol D． (A－N－2) mol
－2
【答案】D
【解析】1 个 R2＋中含有的电子数为 A－N－2，a g R2＋的物质的量为 ＝ mol，故 a g R2＋中含有
· －1
的电子数物质的量为 (A－N－2) mol，选 D 项。
14．下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是
A．CH4、H2O、Na+ B．F2、Ar、HCl
C．H O+3 、NH +4 、Na D．O2﹣、Mg2+、Ne
【答案】B
【解析】A. C 的质子数为 6，H 的质子数为 1，O 的质子数为 8，Na 的质子数为 11，所以 CH4、H2O、Na+
的质子数分别为：10、10、11，电子数分别为 10，10、10，故 A 错误；
B. Cl 的质子数为 17，H 的质子数为 1，Ar 的质子数为 18，F 的质子数为 9，所以 F2、Ar、HCl 的质子数分
别为：18、18、18，电子数分别为 18、18、18，故 B 正确；
C. N 的质子数为 7，H 的质子数为 1，O 的质子数为 8，,Na 的质子数为 11，所以 H3O+、NH +4 、Na 的质子
数分别为：11、11、11、电子数分别为 10，10、11，故 C 错误；
D. Mg 的质子数为 12，Ne 的质子数为 10，O 的质子数为 8,所以 O2﹣、Mg2+、Ne 的质子数分别为：8、12、
10、电子数分别为 10，10、10，故 D 错误；
故选 B。
15．核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子核外电子层数为 a，最外层电子数为（2a＋1）。下列有关元素 X
的说法中，不正确的是
A．元素 X 的原子核内质子数为（2a2－1）
B．元素 X 形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂
C．元素 X 形成的简单离子，各电子层的电子数均达到 2n2（n 表示电子层数）
D．由元素 X 形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用
【答案】C
【解析】因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又最外层电子数小于或等于 8，即 2a
＋1≤8，得 1≤a≤3。当 a＝1 时，不成立；当 a＝2 时，最外层电子数为 5，应为 N；当 a＝3 时，最外层电子
数为 7，应为 Cl。
A.当 X 为 N 元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当 X 为 Cl 元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，
故 A 选项正确；
B.由 Cl2＋H2O HCl＋HClO，N2＋3H2 2NH3，N2＋O2 2NO 知，元素 X 形成的单质既
能作氧化剂又能作还原剂，B 选项正确；
C.Cl－的核外电子排布为 ，最外层电子数达不到 2n2，C 选项错误；
D.如果 X 为 Cl，则可形成 HClO，具有杀菌、消毒作用，D 选项正确；
故选 C。
16．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH＋4 、H ＋ －3O 、OH ；③C2－、O2＋、CN－；④PO34－、
SO24－、ClO－4 。对上述四组粒子归类正确的是
A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①
B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②
C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③
D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④
【答案】D
【解析】阳离子：电子总数＝质子总数－所带的电荷总数；阴离子：电子总数＝质子总数＋所带的电荷总
数。①N2、CO、C2H2 的质子数和电子数都等于 14，原子数不等；②NH＋4 、H ＋3O 、OH－的原子数和质子
数不等，电子数都为 10；③C2－、O2＋、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同；④P、S、Cl 所含
的电子数分别为 15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为 3、2、1，三种酸根
离子所含的总电子数、原子数相等，但三种酸根离子的质子数不相等。
17 A．用 Z X 表示原子：
(1)中性原子的中子数 N=_______
(2)写出表示含有 8 个质子，10 个中子的原子的化学符号：_______
(3)AXn＋共有 x 个电子，则该阳离子的中子数 N=_______
(4)AXn-共有 x 个电子，则该阴离子的中子数 N=_______
(5)12C16O2分子中的中子数 N=_______
(6)A2-原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 n g A2-所含电子的物质的量为_______
n(m-x+2)
【答案】A-Z 188O A-x-n A-x+n 22 m
A
【解析】用 Z X 表示原子，A 是质量数，Z 是质子数，
(1)中性原子的中子数 N= A-Z，答案为：A-Z；
(2)含有 8 18个质子，10 个中子的原子为氧元素的同位素原子，其质量数为 18，其化学符号为： 8O ，答案为
18
8O；
(3)AXn＋共有 x 个电子，因为失去了 n 个电子，则 AX 原子的电子数为 x+n,其中子数为 N=A-x-n，答案为：
A-x-n；
(4)AXn-共有 x 个电子，因为得到了 n 个电子，则 AX 原子的电子数为 x-n,其中子数为 N=A-x+n，答案为
A-x+n；
(5)12C16O2分子中 12C 的中子数为 6，16O 的中子数为 8，则 12C16O2分子中的中子数 N=6
+8×2=22，答案为 22；
(6)A2-原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则其质子数为 m-x,而 A 原子又得到 2 个电子，所以 A2-的电子
2- n(m-x+2) n(m-x+2)总数为 m-x+2，则 n g A 所含电子的物质的量为 mol，答案为 ；
m m
18．根据下列叙述，写出微粒符号。
（1）原子核外有 2 个电子层，核外有 10 个电子的原子___________；
（2）原子核内没有中子，核外没有电子的微粒__________；
（3）质量数为 24，质子数等于中子数的离子____________________；
（4）由两个原子组成的具有 10 个电子的分子是________；
（5）由两个原子组成的具有 10 个电子的阴离子是________；
（6）由三个原子组成的具有 10 个电子的分子是________。
【答案】（1）Ne （2） 1 1 H+ （3） Mg2+ （4） HF （5） OH- （6） H2O
【解析】（1）原子核外有 2 个电子层，核外有 10 个电子的原子，其质子数为 10，所以该原子是 Ne；
（2）原子核内没有中子的原子只有氢原子，所以核外没有电子的微粒是 1 1 H+；
（3）质量数为 24，质子数等于中子数的原子，可以求出其质子数为 12，所以该离子是 Mg2+；
（4）由两个原子组成的具有 10 个电子的分子是 HF；
（5）由两个原子组成的具有 10 个电子的阴离子是 OH-；
（6）由三个原子组成的具有 10 个电子的分子是 H2O。
19．各题中的物质均由核电荷数为 1~10 的元素组成，按要求填写化学式：
（1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是___________；
（2）最外层分别为 4 个和 6 个电子的原子形成的化合物是___________；
（3）最外层有 5 个电子的原子所形成的氢化物___________；
（4）由 3 个原子组成的电子总数为 10 的化合物是___________；
（5）离子化合物 AB 中阴阳离子的电子层结构相同，则化合物 AB 是___________。
【答案】（1）H2
（2）CO、CO2
（3）NH3
（4）H2O
（5）LiH
【解析】（1）两个原子核和两个电子组成的分子，则该原子只有一个电子，即为 H 原子，则分子为 H2，
故答案为：H2；
（2）核电荷数为 1~10 的元素，最外层分别为 4 个和 6 个电子的原子分别为：C 和 O，则形成的化合物是
CO、CO2，故答案为：CO、CO2；
（3）核电荷数为 1~10 的元素，最外层有 5 个电子的原子是 N 原子，所形成的氢化物是 NH3，故答案为：
NH3；
（4）核电荷数为 1~10 的元素，组成的电子总数为 10 的化合物有 HF、H2O、NH3、CH4，则 3 个原子组成
化合物是 H2O，故答案为：H2O；
（5）离子化合物 AB 中阴阳离子的电子层结构相同，可知，其只能有一层电子层，则化合物 AB 是 LiH，
故答案为：LiH。
20 A．用 Z X表示原子：
(1)中性原子的中子数：N=________。
(2)阳离子的中子数： AXn+ 共有 x 个电子，则 N=________。
(3)阴离子的中子数： AXn- 共有 x 个电子，则 N=________。
(4) 12 16中性分子或原子团的中子数： C O2 分子中，N=________。
(5)A2-原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 ng A2-所含电子的物质的量为________。
n m - x + 2
【答案】（1）A-Z （2）A-n-x （3）A-n+x （4）22 （5） mol
m
【解析】 (1)根据在原子中：质量数=质子数+中子数，所以中子数=质量数 - 质子数，N=A-Z；
(2)根据在阳离子中：核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数，即核电荷数=质子数=x+n，又根据质量数
=质子数+中子数，即中子数=质量数-质子数=A-(x+n)=A-n-x；
(3)根据在阴离子中：核电荷数=质子数=核外电子数-所带电荷数，即核电荷数=质子数=x-n，又根据质量数=
质子数+中子数，即中子数=质量数-质子数=A-(x-n)=A-n+x；
(4) 12C中有 6 16个中子， O 中有 8 个中子，因此共有 6+8×2=22 个中子；
(5)元素 A 的质量数为 m，A2-离子的原子核内有 x 个中子，则 A 的质子数为 m-x，所以 A2-中核外电子数为
n n m - x + 2
m-x+2，ng A2-离子的物质的量是 ×(m-x+2)mol=
mol。
m m
