第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
一、1.正电荷 负电荷
2.(1)原子核 质子 中子 整数值
(2)中子 质子
情境问题思考
问题:提示:19 23 27
结论:几种原子的质量数在数值上与该原子的相对原子质量近似相等。
知识迁移应用
例1 D [解析] 阳离子核外电子数=质子数-所带电荷数,元素X的核电荷数是m,所以X2+的核外电子数为m-2;阴离子核外电子数=质子数+所带电荷数,设元素Y的核电荷数是b,则Y3-的核外电子数为b+3,因为Y3-与X2+的核外电子数相同,则m-2=b+3,即b=m-5。
例2 A [解析] 核内中子数为N的R2+的质量数为A,则R2+的质子数为A-N,其氧化物为RO,所含质子数为A-N+8;n g RO的物质的量为 mol,故所含质子的物质的量为
mol×(A-N+8)=(A-N+8) mol。
学习任务二
课前自主预习
一、1.能量 壳层 2.近 远 低 高
二、能量最低 由内向外 能量较高 2n2 8 2 18 32
三、2.(1) (2)
知识迁移应用
例3 C [解析] 该原子最外层有6个电子,易得到2个电子而形成8电子稳定结构,A正确;由原子结构示意图可知,该原子的核电荷数为16,B正确;原子不带电荷,“+”表示该原子核内的质子带正电,C错误;由原子结构示意图可知,该原子的第二层电子数为8,D正确。
例4 B [解析] A3+、B和C2-电子层结构相同,说明其核外电子总数相等;由于它们的质子数分别为x、y、z,则有x-3=y=z+2。
【课堂评价】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
[解析] (1)能量低的电子在离核近的区域运动。
(2)最外层电子数小于4的原子不一定是金属元素的原子,如氢原子。
(4)氦原子最外层只有2个电子。
(5)由内层到外层电子的能量越来越高。
(6)原子核外各电子层最多可容纳的电子数为2n2个。
2.D [解析] O和Ne原子核外只有K、L层排布电子,B、C错误;Na、Mg原子的L层均有8个电子,最外层电子数分别为1个、2个,只有Mg符合题意,D正确。
3.C [解析] 该微粒不一定是氩原子,如x=17时为氯离子,x=19时为钾离子,A错误;H原子的最外层只有1个电子,但H元素不是金属元素,B错误;N与H3O+所含质子数均为11,电子数均为10,C正确;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为C元素,C原子既不容易失电子也不容易得电子,D错误。
4.B [解析] ①和②的质子数均为13,都是铝元素形成的微粒,①是Al原子,②是Al3+,A错误,B正确;②是Al3+,③是Ne原子,是两种元素形成的微粒,C错误;①是Al原子,②是Al3+,属于同种元素形成的微粒,D错误。
5.(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,结合质子数关系,可知C应为氯元素。第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
1.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。
2.A [解析] B项,①②③属于相同元素,均为氢元素;C项,①②③中最外层电子均为1个,化学性质相同;D项,①②③的质量数分别为1、2、3。
3.A [解析] Na+、O2-、Mg2+和F-都含有10个电子,其质子数分别为11、8、12、9。
4.A [解析] 该元素原子的核外K、L、M层排布的电子数分别为2、8、4,核外有14个电子,故该原子核内质子数为14。
5.A [解析] 设元素B的质子数是y,已知A的核电荷数为x,则A3+的核外电子数等于x-3,同理B2-的核外有y+2个电子。因为B2-和A3+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,则有x-3=y+2,即y=x-5,故选A项。
6.D [解析] K层离核最近,能量最低,B项符合排布规律;次外层电子数不超过18,C项符合排布规律;各电子层(n)最多可容纳的电子数为2n2,D项不符合排布规律。
7.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。
8.D [解析] 元素的原子最外层电子得到或失去后:①元素种类不变;②化学性质发生改变;③相对原子质量与电子数无关,不会改变;④变成阳离子或阴离子,微粒的电性发生改变;⑤原子核不会发生改变;⑥原子失去最外层电子,电子层数减少;⑦最外层电子数一定会变;⑧核外电子总数一定会变;综上所述,元素的原子最外层电子得到或失去后,一定不会改变的是①元素种类、③相对原子质量、⑤原子核,答案选D。
9.C [解析] n层作为最外层时,最多只能容纳8个电子,所以n-1 层应为8个电子,为L层,则n层应为M层;若n层为次外层,则n+1层为最外层,则次外层电子数最多为10+8=18,则进一步证明n层为M层。
10.B [解析] 核电荷数为16的元素,核外电子数为16,最外层电子数为6,电子层数为3,次外层电子数为8;核电荷数为4的元素,核外电子数为4,最外层电子数为2,电子层数为2,次外层电子数为2。电子数分别是16和4,不是3倍的关系,故A错误;最外层电子数分别是6和2,是3倍的关系,故B正确;电子层数分别是3和2,不是3倍的关系,故C错误;次外层电子数分别是8和2,不是3倍的关系,故D错误。
11.A [解析] 若n=8,则该粒子所对应元素的符号不一定为Ar,可能是K+、Ca2+等,A错误;若该粒子带两个单位负电荷,且n=8,说明原子的最外层电子数为6,是硫元素原子形成的阴离子,则该粒子的符号为S2-,B正确;若m-n<10,说明核电荷数小于核外电子数,则该粒子是一个阴离子,C正确;若m-n=10,说明核电荷数等于核外电子数,则该粒子一定是原子,D正确。
12.A [解析] 由题意可知,该原子核外有4个电子层,根据原子核外电子排布规律,K、L层电子已经排满,K电子层和L电子层上的电子数之和为10,则该元素的核电荷数为20。
13.C [解析] Xn-含有的中子数为N,X的质量数为A,则X的质子数为A-N,由Xn-可知X元素的气态氢化物的化学式为HnX,则1个HnX分子中含有的质子数为A-N+n,氢化物HnX的摩尔质量为(A+n) g·mol-1,m g X元素的气态氢化物中含有质子的物质的量为×(A-N+n)=(A-N+n) mol,C正确。
14.A [解析] B元素的原子M层电子数是a-2b,L层电子数是a+b,说明a+b=8;又知A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,从而推知a=6,b=2,则A是O元素,B是Mg元素。Mg和O元素形成的化合物是MgO,符合BA形式。
15.A [解析] Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y是O;X原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),由于最外层最多排布8个电子,有2n+1≤8(n为正整数),则n为2或3,则X可能是N或Cl。X是N(或Cl),Y是O,都是非金属元素,A正确;Y元素对应的简单离子结构示意图为,B错误;若X是N,则与O形成的化合物NO不是酸性氧化物,C错误;X是N或Cl,形成的盐有KNO2、KNO3、KClO、KClO3、KClO4等,不一定是KXO3,D错误。
16.B [解析] X、Y、Z、W为核电荷数小于18的四种元素,X的核外电子总数等于电子层数,则X是H;Z的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,则Z是O;Y的电子数比Z少2个,则Y是C;W的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色,则W是Na。O2-和Na+具有相同的核外电子排布,均与Ne原子相同,A正确;YZ2是CO2,其水溶液能导电的原因是CO2与H2O反应生成弱酸H2CO3,CO2本身不能电离,故属于非电解质,B错误;WZX是NaOH,其水溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;H和O元素可形成H2O和H2O2两种常见化合物,D正确。
17.(1)① ②Na2O、Na2O2 Na2O+CO2Na2CO3、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(2)①原子 ②Ar Cl- S2- Ca2+
[解析] (1)A元素原子有2个电子层,且最外层电子数为6,由此可知A元素原子核外有8个电子,即为O;B元素原子核外有3个电子层,且最外层电子数为1,由此可知,B元素原子核外有11个电子,即为Na。①Na元素的原子结构示意图为。②O、Na两元素形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O与CO2反应的化学方程式是Na2O+CO2Na2CO3,Na2O2与CO2反应的化学方程式是2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(2)①当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;②当y=8时,应是18个电子的粒子,所以可能为Ar、Cl-、S2-、K+、Ca2+。
18.(1)Al Cl Mg S H
(2)Cl2 剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
(3)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
[解析] 氖原子核外有10个电子,A的核外有13个电子,A为铝原子;氩原子核外有18个电子,B原子得到1个电子后核外有18个电子,B为氯原子;K层和M层电子数相同,都为2,C原子为镁原子;单核D离子有18个电子,失去2个电子后显中性,D为S2-;E原子不带电,原子核内只有一个质子,即E为H。(1)上述五种粒子的元素符号为Al、Cl、Mg、S、H。(2)Cl形成的单质为Cl2,Mg有12个电子,原子结构示意图为,硫单质在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体。(3)Al与HCl反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。(共81张PPT)
第1课时 原子结构
学习任务一 原子结构
学习任务二 原子核外电子排布的规律
学习任务一 原子结构
【课前自主预习】
一、原子的构成
1.原子的构成
正电荷
负电荷
［注意］ 原子都含有质子和电子,但不一定含有中子。
2.质量数
(1)概念
原子的质量主要集中在________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______和______的相对质量
取近似________相加，所得的数值叫作质量数。
原子核
质子
中子
整数值
(2)构成原子的粒子间的两个关系
中子
质子
二、原子结构模型的演变
【情境问题思考】
、、 三种原子的质子数、中子数、质量数和相对原子质量如下表。
原子 相对原子质量
9 10 ____ 19.00
11 12 ____ 22.99
13 14 ____ 26.98
问题:将三种原子的质量数填入上表,与原子的相对原子质量进行比较,
你能得出什么结论
提示：结论：几种原子的质量数在数值上与该原子的相对原子质量
近似相等。
原子 相对原子质量
9 10 ____ 19.00
11 12 ____ 22.99
13 14 ____ 26.98
19
23
27
【核心知识讲解】
1.原子的构成
(1)
(2)有关粒子间的关系
①质量数质子数中子数
②原子：质子数核电荷数 原子的核外电子数
③阳离子：质子数核外电子数 电荷数
④阴离子：质子数 核外电子数-电荷数
2.原子的质量数与原子的相对原子质量的关系
(1)联系：如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近
似整数值，那么，原子的相对原子质量在数值上与原子的质量数近
似相等。
(2)区别：原子的相对原子质量是指该原子的真实质量与质量的
的比值，一般不是正整数，而原子的质量数是该原子的质子数和中
子数的代数和，都是正整数。
【知识迁移应用】
例1 ［2025·山东日照实验中学高一检测］原子的质子数为，
和的核外电子数相等，则 原子的核电荷数是( )
A. B. C. D.
[解析] 阳离子核外电子数质子数-所带电荷数，元素 的核电荷数
是，所以的核外电子数为；阴离子核外电子数质子数
所带电荷数，设元素的核电荷数是，则的核外电子数为 ，
因为与的核外电子数相同，则，即 。
√
例2 核内中子数为的离子，质量数为，则 它的氧化物中所
含质子的物质的量为( )
A. B.
C. D.
[解析] 核内中子数为的的质量数为，则的质子数为 ，
其氧化物为，所含质子数为； 的物质的量为
，故所含质子的物质的量为
。
√
［归纳总结］
解题时，抓住两个关系：
①质量数质子数中子数；
②离子的核外电子数质子数所带电荷数(阳减、阴加)。
学习任务二 原子核外电子排布的规律
【课前自主预习】
一、电子层
电子层模型示意图
1.概念
在含有多个电子的原子里，电子分别在______不
同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连
续的______，称作电子层。
能量
壳层
［注意］ 电子层并非真实存在，只是原子核外电子运动区域的形象
化描述。
2.不同电子层的表示及能量关系
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号
离核远近 由____到____
能量高低 由____到____
近
远
低
高
二、原子核外电子排布的规律
能量最低
由内向外
能量较高
8
2
18
32
三、原子核外电子排布的表示方法
1.原子结构示意图
原子结构示意图是表示原子的核电荷数和核外电子分层排布情况的
示意图。例如，的原子结构示意图及其含义如图所示：
2.离子结构示意图
离子结构示意图是表示离子的核电荷数和核外电子分层排布的示意
图，一般最外层上的电子数为( 层为最外层时电子数为2)，形成稳
定结构。
(1)阳离子：金属元素的原子失去最外层所有电子变为离子时，电子
层数减少一层。例如， _______。
(2)阴离子：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(除外)。例如， ________。
【核心知识讲解】
1.原子核外电子排布规律
2.号元素中几种特殊的原子结构
原子结构的特点 元素符号
最外层电子数为1的原子
最外层电子数是次外层电子数3倍(最外层电子 数是电子层数3倍)的原子
次外层电子数是最外层电子数2倍的原子
内层电子总数是最外层电子数2倍的原子
电子层数与最外层电子数相等的原子
电子层数是最外层电子数2倍的原子
最外层电子数是电子层数2倍的原子
【知识迁移应用】
例3 ［2024·北京通州区高一期中］ 以下是某种元素的原子结构示
意图，下列说法不正确的是( )
A.该原子易得两个电子而形成稳定结构
B.该原子的核电荷数为16
C.“ ”表示该原子带正电
D.该原子的第二层电子数为8
√
[解析] 该原子最外层有6个电子，易得到2个电子而形成8电子稳定结
构，A正确；
由原子结构示意图可知，该原子的核电荷数为16，B正确；
原子不带电荷，“ ”表示该原子核内的质子带正电，C错误；
由原子结构示意图可知，该原子的第二层电子数为8，D正确。
例4 ［2025·湖南师大附中高一检测］ 有三种电子层结构均相同的
粒子、B和，它们的质子数分别为、、 ，它们的质子数关
系正确的是 ( )
A. B. C. D.
[解析] 、B和 电子层结构相同，说明其核外电子总数相等；
由于它们的质子数分别为、、，则有 。
√
［归纳总结］ 两种粒子核外电子排布相同的含义
(1)两种粒子的电子层数相同，对应电子层上的电子数分别相同。
(2)两种粒子的核外电子总数相同。
(3)核外电子排布相同的粒子可能是阳离子、阴离子或稀有气体原子。
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)电子的能量越低，运动区域离核越远。( )
×
[解析] 能量低的电子在离核近的区域运动。
(2)最外层电子数小于4的原子必定是金属元素的原子。( )
×
[解析] 最外层电子数小于4的原子不一定是金属元素的原子，如氢原子。
(3)某元素的 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则它的原子
序数是11。( )
√
(4)稀有气体元素原子最外层都排有8个电子。( )
×
[解析] 氦原子最外层只有2个电子。
(5)多电子原子中，核外电子先排内层再排外层，由内到外电子的能
量越来越低。( )
×
[解析] 由内层到外层电子的能量越来越高。
(6)原子核外各电子层容纳的电子数为 个。( )
×
[解析] 原子核外各电子层最多可容纳的电子数为 个。
(7)与 的质子数与电子数均相同。( )
√
2.下列原子中电子层上电子数是 电子层上电子数4倍的是( )
A. B. C. D.
[解析] 和原子核外只有、层排布电子，B、C错误；
、 原子的层均有8个电子，最外层电子数分别为1个、2个，
只有 符合题意，D正确。
√
3.［2025·山东实验中学高一检测］下列说法正确的是( )
A.某单核微粒的核外电子排布为 ，则该微粒一定是氩原子
B.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.与 具有相同的质子数和电子数
D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为
阳离子
√
[解析] 该微粒不一定是氩原子，如 时为氯离子，时为
钾离子，A错误；
原子的最外层只有1个电子，但 元素不是金属元素，B错误；
与 所含质子数均为11，电子数均为10，C正确；
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为C元素，C原子既不容易失
电子也不容易得电子，D错误。
4.有如下三种微粒的结构示意图，下列说法正确的是( )
A.①②是同种元素的微粒，且①是阴离子，②是原子
B.①②是同种元素的微粒，且①是原子，②是阳离子
C.②③是同种元素的原子
D.①②属于同种元素的原子
√
[解析] ①和②的质子数均为13，都是铝元素形成的微粒，①是 原
子，②是，A错误，B正确；
②是，③是 原子，是两种元素形成的微粒，C错误；
①是原子，②是 ，属于同种元素形成的微粒，D错误。
5.已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为 ，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
子核外层电子数是 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。试推断：
(1)三种元素的名称和符号：A_______，B_______，C_______。
碳、C
硅、
氯、
(2)画出三种元素的原子结构示意图：
A_ _______，B_ ________，C_________。
[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元素的原子核外层电子数是 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，结合质
子数关系，可知C应为氯元素。
1.两种粒子的结构示意图如图所示，下列说法不正确的是( )
A.它们的核外电子数相同
B.甲表示阴离子，乙表示原子
C.它们属于同种元素
D.它们的核外电子排布相同
√
[解析] 由甲和乙的粒子结构示意图可知，二者核外电子总数均为10，
A正确。
甲中质子数为8，电子总数为10，则甲是阴离子；乙中质子数和电子
数均为10，则乙是原子，B正确。
1.两种粒子的结构示意图如图所示，下列说法不正确的是( )
A.它们的核外电子数相同
B.甲表示阴离子，乙表示原子
C.它们属于同种元素
D.它们的核外电子排布相同
√
质子数决定元素的种类，甲和乙的质子数分别为8和10，故二者属于
不同种元素，C错误。
由甲和乙的粒子结构示意图可知，二者核外都有2个电子层，且电子
总数均为10，故二者的核外电子排布相同，D正确。
2.［2025·湖北沙市中学高一检测］某粒子的结构示意图为 ，
下列关于该粒子的说法不正确的是( )
A.核外电子数为18 B.核外有3个电子层
C.属于带负电荷的粒子 D.在化学反应中易得电子
[解析] 该粒子中核电荷数为16，核外电子层数为3，核外电子数为18，
说明该粒子为硫离子， 最外层电子数为8，不易得电子，故选D。
√
3.［2025·山东济宁实验中学高一检测］ 原子核内质子数等于中子
数，核外共有个电子， 的质量数为( )
A. B. C. D.
[解析] 根据核外共有个电子，则原子核内有 个质子，又
原子核内质子数等于中子数， 的质量数等于质子数与中子数之和，
为 。
√
4.［2025·辽宁沈阳二中高一检测］有、两种原子，原子的 层比
原子的层少3个电子，原子的层电子数恰好为原子的 层电子
数的2倍，则和 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 D.氮原子和氧原子
[解析] 原子的层比原子的层少3个电子，说明原子的 层有8个
电子，原子的层电子数恰好为原子的层电子数的2倍，说明 原子
的层有4个电子，故是碳；则原子的层有3个电子，故 为铝。
√
5.今有甲、乙、丙、丁四种元素，已知甲元素是地壳中含量最高的元
素；乙元素是金属元素，它的原子核外、层电子数之和等于、
层电子数之和；丙元素的单质及其化合物的焰色都显黄色，氢气在
丁元素单质中燃烧时火焰呈苍白色。
试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号。
_______________________________________________________。
甲：氧元素，乙：钙元素，丙：钠元素，丁：氯元素
练习册
知识点一 原子结构
1.下列微粒结构示意图中，不正确的是( )
A. B. C. D.
√
[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 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价， 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 的结构示意图，正确。
2.简单原子的原子结构可用下图形象表示其中 表示质子或核外电子，
表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A.①②③中的质子数均为1
B.①②③属于不同的元素
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] B项，①②③属于相同元素，均为氢元素；
C项，①②③中最外层电子均为1个，化学性质相同；
D项，①②③的质量数分别为1、2、3。
√
3.［2025·湖北武昌实验中学高一检测］具有11个质子和10个电子的
粒子是( )
A. B. C. D.
[解析] 、、和 都含有10个电子，其质子数分别为11、
8、12、9。
√
4.［2024·北京东城区高一期中］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( )
A.14 B.15 C.16 D.17
[解析] 该元素原子的核外、、 层排布的电子数分别为2、8、4，
核外有14个电子，故该原子核内质子数为14。
√
5.［2024·福建南平高一期中］已知A的核电荷数为，与 具有
相同的电子层结构，则B元素的质子数为( )
A. B. C. D.
[解析] 设元素B的质子数是，已知A的核电荷数为，则 的核外
电子数等于，同理的核外有个电子。因为和 具
有相同的电子层结构，即核外电子数相同，则有 ，即
，故选A项。
√
知识点二 原子核外电子排布的规律
6.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. 层是能量最低的电子层
C. 电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D.各电子层最多可容纳的电子数为
[解析] 层离核最近，能量最低，B项符合排布规律；
次外层电子数不超过18，C项符合排布规律；
各电子层 最多可容纳的电子数为 ，D项不符合排布规律。
√
7.［2025·湖北孝感高级中学高一检测］下列关于核外电子排布的说
法不正确的是( )
A.第二电子层最多容纳的电子数为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 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。
8.元素的原子最外层电子得到或失去后，一定不会改变的是 ( )
①元素种类 ②化学性质 ③相对原子质量 ④微粒电性 ⑤原子核 ⑥
电子层数 ⑦最外层电子数
⑧核外电子总数
A.②③⑤ B.②④⑥⑧ C.②⑤ D.①③⑤
√
[解析] 元素的原子最外层电子得到或失去后：
①元素种类不变；②化学性质发生改变；
③相对原子质量与电子数无关，不会改变；
④变成阳离子或阴离子，微粒的电性发生改变；
⑤原子核不会发生改变；⑥原子失去最外层电子，电子层数减少；
⑦最外层电子数一定会变；⑧核外电子总数一定会变；
综上所述，元素的原子最外层电子得到或失去后，一定不会改变的是
①元素种类、③相对原子质量、⑤原子核，答案选D。
9.［2025·湖北武汉外国语学校高一检测］在第 层电子层中，当它作
为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与 层相同，当它作
为原子的次外层时，其最多容纳的电子数比 层最多容纳电子数
多10个，则此电子层是( )
A.层 B.层 C.层 D. 层
[解析] 层作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以 层应为
8个电子，为层，则层应为层；若层为次外层，则 层为最
外层，则次外层电子数最多为，则进一步证明层为 层。
√
10.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，下列数
据前者是后者3倍的是 ( )
A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数
[解析] 核电荷数为16的元素，核外电子数为16，最外层电子数为6，
电子层数为3，次外层电子数为8；
核电荷数为4的元素，核外电子数为4，最外层电子数为2，电子层数
为2，次外层电子数为2。
√
10.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，下列数
据前者是后者3倍的是 ( )
A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数
电子数分别是16和4，不是3倍的关系，故A错误；
最外层电子数分别是6和2，是3倍的关系，故B正确；
电子层数分别是3和2，不是3倍的关系，故C错误；
次外层电子数分别是8和2，不是3倍的关系，故D错误。
√
11.［2025·湖南衡阳三校高一联考］某粒子(原子或离子)的结构示意
图如图所示，下列说法错误的是( )
A.若，则该粒子所对应元素的符号一定为
B.若该粒子带两个单位负电荷，且，则该粒子的符号为
C.若 ，则该粒子是一个阴离子
D.若 ，则该粒子一定是原子
√
[解析] 若，则该粒子所对应元素的符号不一定为 ，可能是
、等，A错误；
若该粒子带两个单位负电荷，且 ，说明原子的最外层电子数为
6，是硫元素原子形成的阴离子，则该粒子的符号为，B正确；
若 ，说明核电荷数小于核外电子数，则该粒子是一个阴离
子，C正确；
若 ，说明核电荷数等于
核外电子数，则该粒子一定是原子，D正确。
12.某元素原子的核外电子排布中，电子层和 电子层上的电子数之
和等于电子层与 电子层上的电子数之和，则该元素的核电荷数为
( )
A.20 B.30 C.12 D.17
[解析] 由题意可知，该原子核外有4个电子层，根据原子核外电子排
布规律，、层电子已经排满，电子层和 电子层上的电子数之和
为10，则该元素的核电荷数为20。
√
13.［2025·河北沧州四校高一联考］含有的中子数为， 的质量
数为，则 元素的气态氢化物中含有质子的物质的量是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 含有的中子数为，的质量数为，则 的质子数为
，由可知元素的气态氢化物的化学式为，则1个
分子中含有的质子数为，氢化物 的摩尔质量为
， 元素的气态氢化物中含有质子的物质的量为
，C正确。
14.A元素的原子最外层电子数为，次外层电子数为 ；B元素的原
子层电子数是，层电子数是 ，则A、B两种元素形成
化合物的化学式最有可能表示为( )
A. B. C. D.
[解析] B元素的原子层电子数是，层电子数是 ，说明
；又知A元素的原子最外层电子数为，次外层电子数为 ，
从而推知，，则A是元素，B是元素。和 元素形
成的化合物是，符合 形式。
√
15.和是号元素中的两种元素，原子的电子层数为 ,最外层
电子数为， 原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下
列说法一定正确的是( )
A.、 都是非金属元素
B. 元素对应的简单离子结构示意图为
C.与 所能形成的化合物都是酸性氧化物
D.元素形成的盐的化学式为
√
[解析] 原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则是； 原子
的电子层数为，最外层电子数为 ，由于最外层最多排布8
个电子，有为正整数，则为2或3，则可能是 或
。是或，是，都是非金属元素，A正确；
元素对应的简单离子结构示意图为 ，B错误；
若是，则与 形成的化合物不是酸性氧化物，C错误；
是或，形成的盐有 、、、、等，
不一定是 ，D错误。
16.、、、为核电荷数小于18的四种元素，已知 的核外电子总
数等于电子层数，的电子数比少2个； 的某种单质是空气的主要
成分之一，是最常见的助燃剂； 的单质在空气中的燃烧产物呈淡
黄色。下列说法中不正确的是( )
A.与 具有相同的核外电子排布
B.的水溶液能导电，则 属于电解质
C.化合物 的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.元素、可形成和 两种化合物
√
[解析] 、、、为核电荷数小于18的四种元素， 的核外电子总
数等于电子层数，则是； 的某种单质是空气的主要成分之一，
是最常见的助燃剂，则是；的电子数比少2个，则是C； 的
单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色，则是。
和 具有相同的核外电子排布，均与原子相同，A正确；
是 ，其水溶液能导电的原因是与反应生成弱酸，
本身不能电离，故属于非电解质，B错误；
是 ，其水溶液呈碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，
C正确；
和元素可形成和 两种常见化合物，D正确。
17.(14分)按要求回答下列问题。
(1)A元素原子 层上有6个电子，B元素比A元素原子核外电子层数多
1，B元素原子最外电子层只有1个电子。
[解析] A元素原子有2个电子层，且最外层电子数为6，由此可知A元
素原子核外有8个电子，即为 ；B元素原子核外有3个电子层，且最
外层电子数为1，由此可知，B元素原子核外有11个电子，即为 。
①分 B元素的原子结构示意图：_ ________。
17.(14分)按要求回答下列问题。
(1)A元素原子 层上有6个电子，B元素比A元素原子核外电子层数多
1，B元素原子最外电子层只有1个电子。
元素的原子结构示意图为 。
①分 B元素的原子结构示意图：_ ________。
②分 A、B两元素形成的化合物化学式是______________，该化
合物与 反应的化学方程式是________________________________
_________________________________。
、
、
[解析] 、两元素形成的化合物有和，与 反
应的化学方程式是，与 反应的化学
方程式是 。
(2)已知某粒子的结构示意图为 ，试回答下列问题。
①(1分)当 时，该微粒为______(填“原子”“阳离子”或“阴离
子”)。
原子
[解析] 当时， ，说明核电荷数等于核外电子数，
所以该粒子应为原子；
已知某粒子的结构示意图为 ，
②(8分)当时，常见的微粒可能为____、____、_____、 、
______(填微粒符号)。
[解析] 当时，应是18个电子的粒子，所以可能为、 、
、、 。
18.(18分)［2025·辽宁凌源高一检测］ 有A、B、C、D、 五种粒子。
已知：
①当A原子失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同；
②当B原子得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同；
原子的层和 层所含电子数相同；
④单核D离子有18个电子，当失去2个电子后显电中性；
原子不带电，原子核中只有一个质子。
[解析] 氖原子核外有10个电子，A的核外有13个电子，A为铝原子；
氩原子核外有18个电子，B原子得到1个电子后核外有18个电子，B
为氯原子；
层和 层电子数相同，都为2，C原子为镁原子；
单核D离子有18个电子，失去2个电子后显中性，D为；
原子不带电，原子核内只有一个质子，即为 。
回答下列问题。
(1)(10分)写出这五种粒子的元素符号：A___，B___，C____，D__，
___。
[解析] 上述五种粒子的元素符号为、、、、 。
(2)(6分)由B形成单质的化学式为____；C粒子的结构示意图为
_ _________，由D形成的单质在氧气中燃烧的实验现象为__________
______________________________________________。
剧烈燃烧，
发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体
[解析] 形成的单质为， 有12个电子，原子结构示意图
为 ，硫单质在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，
产生有刺激性气味的气体。
(3)(2分)由A形成的单质与 溶液反应的化学方程式为
__________________________________________。
[解析] 与 反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为
。
快速核答案
学习任务一 原子结构
【课前自主预习】
一、1.正电荷 负电荷
2.（1）原子核 质子 中子 整数值 （2）中子 质子
二、【情境问题思考】
问题： 提示： 19 23 27 结论：几种原子的质量数在数值上与该
原子的相对原子质量近似相等。
【知识迁移应用】
例1 D 例2 A
学习任务二 原子核外电子排布的规律
【课前自主预习】
一、1.能量 壳层 2.近 远 低 高
二、能量最低 由内向外 能量较高 8 2 18 32
三、2.（1） （2）
【知识迁移应用】
例3 C 例4 B
课堂评价
1.（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√
2.D 3.C 4.B
5.（1）碳、C 硅、 氯、 （2）
练习册
1.B 2.A 3.A 4.A 5.A 6.D 7.D 8.D 9.C
10.B 11.A 12.A 13.C 14.A 15.A 16.B
17.（1）① ②、
、
（2）①原子 ②
18.（1）
（2） 剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺
激性气味的气体 （3）第一节 原子结构与元素周期表
学习目标 素养目标
1.知道原子的结构及构成原子的微粒间的关系;根据原子核外电子的排布规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图;了解预测、假设、模型等方法在科学家研究原子结构中的作用。 2.通过了解元素周期表的结构,认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系。 3.知道质量数和X的含义;知道元素、核素、同位素的含义。 4.以第ⅠA族、第ⅦA族元素为例,通过探究认识同主族元素性质的递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释;培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工 [宏观辨识与微观探析] 通过对原子结构和构成的微观认知,明确原子质量数与原子构成的关系,形成“结构决定性质”的观念。 [证据推理与模型认知] 通过原子结构的微观模型的建立,形成原子核外电子排布的初步模型
第1课时 原子结构
◆ 学习任务一 原子结构
【课前自主预习】
一、原子的构成
1.原子的构成
[注意] 原子都含有质子和电子,但不一定含有中子。
2.质量数
(1)概念
原子的质量主要集中在 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 和 的相对质量取近似 相加,所得的数值叫作质量数。
(2)构成原子的粒子间的两个关系
二、原子结构模型的演变
【情境问题思考】
F、Na、Al三种原子的质子数、中子数、质量数和相对原子质量如下表。
原子 质子数 (Z) 中子数 (N) 质量数 (A) 相对原 子质量
F 9 10 19.00
Na 11 12 22.99
Al 13 14 26.98
问题:将三种原子的质量数填入上表,与原子的相对原子质量进行比较,你能得出什么结论
【核心知识讲解】
1.原子的构成
(1)
(2)有关粒子间的关系
①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
②原子:质子数=核电荷数=原子的核外电子数
③阳离子:质子数=核外电子数+电荷数
④阴离子:质子数=核外电子数-电荷数
2.原子的质量数与原子的相对原子质量的关系
(1)联系:如果忽略电子的质量,质子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对原子质量在数值上与原子的质量数近似相等。
(2)区别:原子的相对原子质量是指该原子的真实质量与C质量的的比值,一般不是正整数,而原子的质量数是该原子的质子数和中子数的代数和,都是正整数。
【知识迁移应用】
例1 [2025·山东日照实验中学高一检测] X原子的质子数为m,X2+和Y3-的核外电子数相等,则Y原子的核电荷数是 ( )
A.m+2 B.m-3
C.m+5 D.m-5
例2 核内中子数为N的离子R2+,质量数为A,则n g 它的氧化物中所含质子的物质的量为 ( )
A.(A-N+8) mol
B.(A-N+10) mol
C.(A-N+2) mol
D.(A-N+6) mol
[归纳总结]
解题时,抓住两个关系:①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);②离子的核外电子数=质子数±所带电荷数(阳减、阴加)。
◆ 学习任务二 原子核外电子排布的规律
【课前自主预习】
一、电子层
1.概念
在含有多个电子的原子里,电子分别在 不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的 ,称作电子层。
电子层模型示意图
[注意] 电子层并非真实存在,只是原子核外电子运动区域的形象化描述。
2.不同电子层的表示及能量关系
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核远近 由 到
能量高低 由 到
二、原子核外电子排布的规律
三、原子核外电子排布的表示方法
1.原子结构示意图
原子结构示意图是表示原子的核电荷数和核外电子分层排布情况的示意图。例如,Na的原子结构示意图及其含义如图所示:
2.离子结构示意图
离子结构示意图是表示离子的核电荷数和核外电子分层排布的示意图,一般最外层上的电子数为8(K层为最外层时电子数为2),形成稳定结构。
(1)阳离子:金属元素的原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层。例如,Mg:Mg2+: 。
(2)阴离子: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)。例如,F:F-: 。
【核心知识讲解】
1.原子核外电子排布规律
2.1~18号元素中几种特殊的原子结构
原子结构的特点 元素符号
最外层电子数为1的原子 H、Li、Na
最外层电子数是次外层电子数3倍(最外层电子数是电子层数3倍)的原子 O
次外层电子数是最外层电子数2倍的原子 Li、Si
内层电子总数是最外层电子数2倍的原子 Li、P
电子层数与最外层电子数相等的原子 H、Be、Al
电子层数是最外层电子数2倍的原子 Li
最外层电子数是电子层数2倍的原子 He、C、S
【知识迁移应用】
例3 [2024·北京通州区高一期中] 以下是某种元素的原子结构示意图,下列说法不正确的是 ( )
A.该原子易得两个电子而形成稳定结构
B.该原子的核电荷数为16
C.“+”表示该原子带正电
D.该原子的第二层电子数为8
例4 [2025·湖南师大附中高一检测] 有三种电子层结构均相同的粒子A3+、B和C2-,它们的质子数分别为x、y、z,它们的质子数关系正确的是 ( )
A.x+3=z-2
B.x-3=z+2
C.x=y=z
D.x[归纳总结] 两种粒子核外电子排布相同的含义
(1)两种粒子的电子层数相同,对应电子层上的电子数分别相同。
(2)两种粒子的核外电子总数相同。
(3)核外电子排布相同的粒子可能是阳离子、阴离子或稀有气体原子。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)电子的能量越低,运动区域离核越远。 ( )
(2)最外层电子数小于4的原子必定是金属元素的原子。 ( )
(3)某元素的+1价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,则它的原子序数是11。 ( )
(4)稀有气体元素原子最外层都排有8个电子。 ( )
(5)多电子原子中,核外电子先排内层再排外层,由内到外电子的能量越来越低。 ( )
(6)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个。 ( )
(7)N与Na+的质子数与电子数均相同。 ( )
2.下列原子中L电子层上电子数是M电子层上电子数4倍的是 ( )
A.Na B.O
C.Ne D.Mg
3.[2025·山东实验中学高一检测] 下列说法正确的是 ( )
A.某单核微粒的核外电子排布为,则该微粒一定是氩原子
B.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.N与H3O+具有相同的质子数和电子数
D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
4.有如下三种微粒的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.①②是同种元素的微粒,且①是阴离子,②是原子
B.①②是同种元素的微粒,且①是原子,②是阳离子
C.②③是同种元素的原子
D.①②属于同种元素的原子
5.已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为A(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 。 第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构(时间:40分钟 总分:80分)
(选择题每题3分,共48分)
◆ 知识点一 原子结构
1.下列微粒结构示意图中,不正确的是 ( )
A B C D
2.简单原子的原子结构可用下图形象表示
其中表示质子或核外电子,表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是 ( )
A.①②③中的质子数均为1
B.①②③属于不同的元素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
3.[2025·湖北武昌实验中学高一检测] 具有11个质子和10个电子的粒子是 ( )
A.Na+ B.O2-
C.Mg2+ D.F-
4.[2024·北京东城区高一期中] 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 ( )
A.14 B.15
C.16 D.17
5.[2024·福建南平高一期中] 已知A的核电荷数为x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素的质子数为 ( )
A.x-5 B.x+5
C.x+1 D.x-1
◆ 知识点二 原子核外电子排布的规律
6.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
7.[2025·湖北孝感高级中学高一检测] 下列关于核外电子排布的说法不正确的是 ( )
A.第二电子层最多容纳的电子数为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
8.元素的原子最外层电子得到或失去后,一定不会改变的是 ( )
①元素种类 ②化学性质 ③相对原子质量 ④微粒电性 ⑤原子核 ⑥电子层数 ⑦最外层电子数
⑧核外电子总数
A.②③⑤ B.②④⑥⑧
C.②⑤ D.①③⑤
9.[2025·湖北武汉外国语学校高一检测] 在第n层电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其最多容纳的电子数比n+1层最多容纳电子数多10个,则此电子层是 ( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
10.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较,下列数据前者是后者3倍的是 ( )
A.电子数 B.最外层电子数
C.电子层数 D.次外层电子数
11.[2025·湖南衡阳三校高一联考] 某粒子(原子或离子)的结构示意图如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.若n=8,则该粒子所对应元素的符号一定为Ar
B.若该粒子带两个单位负电荷,且n=8,则该粒子的符号为S2-
C.若m-n<10,则该粒子是一个阴离子
D.若m-n=10,则该粒子一定是原子
12.某元素原子的核外电子排布中,K电子层和L电子层上的电子数之和等于M电子层与N电子层上的电子数之和,则该元素的核电荷数为 ( )
A.20 B.30 C.12 D.17
13.[2025·河北沧州四校高一联考] Xn-含有的中子数为N,X的质量数为A,则m g X元素的气态氢化物中含有质子的物质的量是 ( )
A.(n-N) mol B. (n+N) mol
C.(A-N+n) mol D.(m+n) mol
14.A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素的原子M层电子数是a-2b,L层电子数是a+b,则A、B两种元素形成化合物的化学式最有可能表示为 ( )
A.BA B.AB2
C.B3A2 D.A2B
15.X和Y是1~20号元素中的两种元素,X原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法一定正确的是 ( )
A.X、Y都是非金属元素
B.Y元素对应的简单离子结构示意图为
C.X与Y所能形成的化合物都是酸性氧化物
D.元素X形成的盐的化学式为KXO3
16.X、Y、Z、W为核电荷数小于18的四种元素,已知X的核外电子总数等于电子层数,Y的电子数比Z少2个;Z的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂;W的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色。下列说法中不正确的是 ( )
A.Z2—与W+具有相同的核外电子排布
B.YZ2的水溶液能导电,则YZ2属于电解质
C.化合物WZX的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.元素X、Z可形成X2Z和X2Z2两种化合物
17.(14分)按要求回答下列问题。
(1)A元素原子L层上有6个电子,B元素比A元素原子核外电子层数多1,B元素原子最外电子层只有1个电子。
①(1分)B元素的原子结构示意图: 。
②(4分)A、B两元素形成的化合物化学式是 ,该化合物与CO2反应的化学方程式是 。
(2)已知某粒子的结构示意图为,试回答下列问题。
①(1分)当x-y=10时,该微粒为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②(8分)当y=8时,常见的微粒可能为 、 、 、K+、 (填微粒符号)。
18.(18分)[2025·辽宁凌源高一检测] 有A、B、C、D、E五种粒子。已知:
①当A原子失去3个电子后,其电子层结构与氖原子相同;
②当B原子得到1个电子后,其电子层结构与氩原子相同;
③C原子的K层和M层所含电子数相同;
④单核D离子有18个电子,当失去2个电子后显电中性;
⑤E原子不带电,原子核中只有一个质子。
回答下列问题。
(1)(10分)写出这五种粒子的元素符号:A ,B ,C ,D ,E 。
(2)(6分)由B形成单质的化学式为 ;C粒子的结构示意图为 ,由D形成的单质在氧气中燃烧的实验现象为 。
(3)(2分)由A形成的单质与EB溶液反应的化学方程式为 。
