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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
课时20 原子结构
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1. 认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图 2. 了解原子核外电子的排布
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 原子一定由质子、中子和电子构成( )
(2) 1H的中子数等于1( )
(3) 最外层有1个电子的元素均为金属元素( )
(4) 质子数和中子数决定原子的质量数( )
(5) 原子呈电中性是因为中子不带电( )
(6) 能量高的电子在离核近的区域内运动( )
概 念 辨 析
×
×
×
√
×
×
纲要笔记
1. 原子的构成
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
原子结构
1
质子
中子
核外电子
2. 质量数
(1) 定义：核内所有______和______的相对质量取近似整数值相加所得的数值。
(2) 关系：
质子
中子
原子(离子)构成的表示方法
2
53
78
131
53
11
12
23
10
17
18
35
18
1. 电子层与能量
核外电子的排布
3
电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
离核远近 由近→远 能量高低 由低→高 2. 核外电子的排布规律
(1) 原子结构示意图(以钠原子为例)
(2) 核外电子的排布规律
①核外电子是由里向外、分层排布的。
②核外第n层最多容纳的电子数为_________个；最外层电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层电子数不得超过18个。
2n2
3. 元素性质与原子核外电子排布的关系
分类悟法
类型1 原子的结构
2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts，其某核素的质量数为293，该核素的中子数为( )
A. 293 B. 59
C. 176 D. 117
1
C
类型2 原子结构示意图
下列原子结构示意图正确的是( )
2
B
类型3 原子核外电子排布
下列说法正确的是( )
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
3
【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，B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错误；O2－核电荷数为8，最外层电子数也为8，D正确。
D
课堂评价
A. 85Rb的原子核中含有85个质子
B. 85Rb的中子数比质子数多11
C. 85Rb与87Rb互称同素异形体
D. 85Rb与87Rb含有不同的电子数
【解析】85Rb的质子数是37，A错误；85Rb的中子数为85－37＝48，则中子数比质子数多48－37＝11，B正确；85Rb与87Rb互为同位素，C错误；85Rb与87Rb互为同位素，故二者电子数都是37，D错误。
B
2. 下列原子结构示意图正确的是( )
C
3. (2024·深圳)如图所示的是多电子原子的电子层模型示意。下列说法不正确的是( )
A. K层电子的能量高于L层
B. 核外电子从K层开始填充
C. L层最多能容纳8个电子
D. 原子由原子核与核外电子构成
【解析】K层电子的能量低于L层的，A错误。
A
4. 下列说法不正确的是( )
A. 若两原子的核外电子数相同，则一定属于同种元素
B. 不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
C. 在多电子的原子里不同电子层的核外电子的能量是不相同的
D. 若两种微粒核外电子数相同，则其化学性质一定相同
【解析】O2分子与HCHO分子核外电子总数相同，但O2与HCHO是不同物质，化学性质不同，D错误。
D
配套新练案
1. (2024·深圳)“嫦娥五号”返回舱带回的月壤中含有大量的3He,3He是清洁、安全的核聚变发电的燃料，地球上氦元素主要以4He的形式存在。下列说法正确的是( )
A. 3He的核外电子数为3 B. 3He和4He的质子数相同
C. 3He的化学性质很活泼 D. 3He发生核聚变时吸收大量热量
【解析】3He的核外电子数为2，A错误；4He和3He质子数相同、中子数不同，B正确；3He核外有2个电子，结构稳定，化学性质稳定，C错误；核聚变时会放出热量，D错误。
B
2. 下列说法正确的是( )
A. 电子的能量越低，运动区域离核越远
B. 某原子K层上只有一个电子
C. 稀有气体元素原子的最外层都有8个电子
D. 当M层是最外层时，最多可容纳18个电子
【解析】在多电子原子中，电子的能量越低，运动区域离核越近，电子的能量越高，运动区域离核越远，A错误；氦属于稀有气体元素，但其最外层只有2个电子，C错误；由电子的排布规律可知，M层最多容纳18个电子，但其作为最外层时，最多可容纳8个电子，D错误。
B
3. 元素化合价一般取决于原子的( )
A. 核内质子数 B. 核外电子数
C. 核外电子层数 D. 最外层电子数
D
A
A
5. 下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是( )
C
6. (2024·广州)无放射性的同位素被称为“稳定同位素”，在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常作环境分析指示物。下列关于“稳定同位素”的说法正确的是( )
A. 34S原子核内中子数为16 B. 2H、3H属于同种核素
C. 16O与18O最外层电子数相同 D. 13C和15N原子核内的质子数相差2
【解析】34S原子核内的中子数为34－16＝18，A错误；2H与3H都是氢元素的不同核素，不是同种核素，B错误；16O与18O互为同位素，原子最外层电子数均为6，C正确；C原子的质子数为6，N原子的质子数为7，则13C和15N原子核内的质子数相差7－6＝1，D错误。
7. 下列元素中，原子最外层电子数与其电子层数相同的有( )
A. He B. Na
C. Al D. Si
【解析】He原子最外层电子数为2，其电子层数为1，A错误；Na原子最外层电子数为1，电子层数为3，B错误；Al原子最外层电子数为3，电子层数也为3，C正确；Si原子最外层电子数为4，电子层数为3，D错误。
C
8. 下列说法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】各电子层(n)最多可容纳的电子数为2n2，D错误。
D
9. 两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数不大于10的元素中，满足上述关系的元素共有( )
A. 1组 B. 2组
C. 3组 D. 4组
【解析】题中的两种元素电子层数一定不相同，两种元素最外层电子数之比为1∶2，前10号元素中有一个电子层的只有H和He，最外层电子数是1或2，则另一种元素的最外层电子数为2或4，故符合条件的只有H、Be和He、C两组，B正确。
B
A. 属于阴离子 B. 核外有3个电子层
C. 核外电子数为18 D. 在化学反应中易得电子
【解析】该粒子为氯离子，属于阴离子，A正确；依据粒子结构示意图可知，核外有3个电子层，核外电子数为18，B、C正确；该粒子为氯离子，最外层达到8电子稳定结构，不易得电子，D错误。
D
11. 下列原子结构示意图正确的是( )
【解析】核外电子数小于核电荷数，A错误；最外层电子数超过8，B错误；违背了电子通常先排布在能量较低的电子层的原则，C错误。
D
12. 下列各组粒子：
③O2－、Na＋、Mg2＋，④CH4、NH3、H2O。
具有相同电子数和质子数的组合是( )
A. ①②③ B. ②③④
C. ①②④ D. ①③④
【解析】①中三种微粒均有10个电子、11个质子；②中三种微粒均有10个电子、9个质子；③中三种微粒均有10个电子，但质子数分别为8、11、12；④中三种微粒均有10个电子、10个质子，C符合题意。
C
谢谢观赏第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
课时20 原子结构
学习目标 知识体系
1. 认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图2. 了解原子核外电子的排布
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 原子一定由质子、中子和电子构成(×)
(2) 1H的中子数等于1(×)
(3) 最外层有1个电子的元素均为金属元素(×)
(4) 质子数和中子数决定原子的质量数(√)
(5) 原子呈电中性是因为中子不带电(×)
(6) 能量高的电子在离核近的区域内运动(×)
原子结构
1. 原子的构成
原子
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
2. 质量数
(1) 定义：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。
(2) 关系：
[要点提醒]
(1) 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中的质子数为17，中子数为18。
原子(离子)构成的表示方法
I 质子数53，中子数78，质量数131，核外电子数53
Na＋ 质子数11，中子数12，质量数23，核外电子数10
Cl－ 质子数17，中子数18，质量数35，核外电子数18
①原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数；②阳离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋离子电荷数；③阴离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数－离子电荷数
核外电子的排布
1. 电子层与能量
电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
离核远近 由近→远
能量高低 由低→高
2. 核外电子的排布规律
(1) 原子结构示意图(以钠原子为例)
(2) 核外电子的排布规律
①核外电子是由里向外、分层排布的。
②核外第n层最多容纳的电子数为2n2个；最外层电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层电子数不得超过18个。
3. 元素性质与原子核外电子排布的关系
最外层电子数 结构示意图 得失电子
＜4 易失去电子，表现为金属性
＝4 既不易失去也不易得到电子
＞4 易得到电子，表现为非金属性
＝8或2 稳定结构，既不易得电子也不易失电子
类型1 原子的结构
2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts，其某核素的质量数为293，该核素的中子数为(C)
A. 293 B. 59
C. 176 D. 117
类型2 原子结构示意图
下列原子结构示意图正确的是(B)
A. B.
C. D.
类型3 原子核外电子排布
下列说法正确的是(D)
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
【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，B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错误；O2－核电荷数为8，最外层电子数也为8，D正确。
1. (2024·广州)铷(Rb)原子钟是我国北斗导航卫星的“心脏”。下列关于铷的说法正确的是(B)
A. 85Rb的原子核中含有85个质子
B. 85Rb的中子数比质子数多11
C. 85Rb与87Rb互称同素异形体
D. 85Rb与87Rb含有不同的电子数
【解析】85Rb的质子数是37，A错误；85Rb的中子数为85－37＝48，则中子数比质子数多48－37＝11，B正确；85Rb与87Rb互为同位素，C错误；85Rb与87Rb互为同位素，故二者电子数都是37，D错误。
2. 下列原子结构示意图正确的是(C)
A. B.
C. D.
3. (2024·深圳)如图所示的是多电子原子的电子层模型示意。下列说法不正确的是(A)
A. K层电子的能量高于L层
B. 核外电子从K层开始填充
C. L层最多能容纳8个电子
D. 原子由原子核与核外电子构成
【解析】K层电子的能量低于L层的，A错误。
4. 下列说法不正确的是(D)
A. 若两原子的核外电子数相同，则一定属于同种元素
B. 不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
C. 在多电子的原子里不同电子层的核外电子的能量是不相同的
D. 若两种微粒核外电子数相同，则其化学性质一定相同
【解析】O2分子与HCHO分子核外电子总数相同，但O2与HCHO是不同物质，化学性质不同，D错误。
配套新练案
1. (2024·深圳)“嫦娥五号”返回舱带回的月壤中含有大量的3He,3He是清洁、安全的核聚变发电的燃料，地球上氦元素主要以4He的形式存在。下列说法正确的是(B)
A. 3He的核外电子数为3
B. 3He和4He的质子数相同
C. 3He的化学性质很活泼
D. 3He发生核聚变时吸收大量热量
【解析】3He的核外电子数为2，A错误；4He和3He质子数相同、中子数不同，B正确；3He核外有2个电子，结构稳定，化学性质稳定，C错误；核聚变时会放出热量，D错误。
2. 下列说法正确的是(B)
A. 电子的能量越低，运动区域离核越远
B. 某原子K层上只有一个电子
C. 稀有气体元素原子的最外层都有8个电子
D. 当M层是最外层时，最多可容纳18个电子
【解析】在多电子原子中，电子的能量越低，运动区域离核越近，电子的能量越高，运动区域离核越远，A错误；氦属于稀有气体元素，但其最外层只有2个电子，C错误；由电子的排布规律可知，M层最多容纳18个电子，但其作为最外层时，最多可容纳8个电子，D错误。
3. 元素化合价一般取决于原子的(D)
A. 核内质子数 B. 核外电子数
C. 核外电子层数 D. 最外层电子数
4. I是常规核裂变产物之一。下列关于I的说法正确的是(A)
A. I的原子核内中子数多于质子数
B. I的核电荷数为131
C. I的原子核外电子数为78
D. I的化学性质与I不同
5. 下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是(A)
A. F－和OH－ B. H2O和NH
C. OH－和NH3 D. O2－和NH
【解析】F－和OH－质子数都为9，电子数都为10，A正确；H2O和NH质子数分别为10、11，电子数都为10，B错误；OH－和NH3质子数分别为9、10，电子数都为10，C错误；O2－和NH质子数分别为8、11，电子数都为10，D错误。
6. (2024·广州)无放射性的同位素被称为“稳定同位素”，在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常作环境分析指示物。下列关于“稳定同位素”的说法正确的是(C)
A. 34S原子核内中子数为16
B. 2H、3H属于同种核素
C. 16O与18O最外层电子数相同
D. 13C和15N原子核内的质子数相差2
【解析】34S原子核内的中子数为34－16＝18，A错误；2H与3H都是氢元素的不同核素，不是同种核素，B错误；16O与18O互为同位素，原子最外层电子数均为6，C正确；C原子的质子数为6，N原子的质子数为7，则13C和15N原子核内的质子数相差7－6＝1，D错误。
7. 下列元素中，原子最外层电子数与其电子层数相同的有(C)
A. He B. Na
C. Al D. Si
【解析】He原子最外层电子数为2，其电子层数为1，A错误；Na原子最外层电子数为1，电子层数为3，B错误；Al原子最外层电子数为3，电子层数也为3，C正确；Si原子最外层电子数为4，电子层数为3，D错误。
8. 下列说法不符合原子核外电子排布基本规律的是(D)
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】各电子层(n)最多可容纳的电子数为2n2，D错误。
9. 两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数不大于10的元素中，满足上述关系的元素共有(B)
A. 1组 B. 2组
C. 3组 D. 4组
【解析】题中的两种元素电子层数一定不相同，两种元素最外层电子数之比为1∶2，前10号元素中有一个电子层的只有H和He，最外层电子数是1或2，则另一种元素的最外层电子数为2或4，故符合条件的只有H、Be和He、C两组，B正确。
10. 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(D)
A. 属于阴离子
B. 核外有3个电子层
C. 核外电子数为18
D. 在化学反应中易得电子
【解析】该粒子为氯离子，属于阴离子，A正确；依据粒子结构示意图可知，核外有3个电子层，核外电子数为18，B、C正确；该粒子为氯离子，最外层达到8电子稳定结构，不易得电子，D错误。
11. 下列原子结构示意图正确的是(D)
A B C D
【解析】核外电子数小于核电荷数，A错误；最外层电子数超过8，B错误；违背了电子通常先排布在能量较低的电子层的原则，C错误。
12. 下列各组粒子：
①H3O＋、NH、Na＋，②OH－、NH、F－，
③O2－、Na＋、Mg2＋，④CH4、NH3、H2O。
具有相同电子数和质子数的组合是(C)
A. ①②③ B. ②③④
C. ①②④ D. ①③④
【解析】①中三种微粒均有10个电子、11个质子；②中三种微粒均有10个电子、9个质子；③中三种微粒均有10个电子，但质子数分别为8、11、12；④中三种微粒均有10个电子、10个质子，C符合题意。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
课时20 原子结构
学习目标 知识体系
1. 认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图2. 了解原子核外电子的排布
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 原子一定由质子、中子和电子构成( )
(2) 1H的中子数等于1( )
(3) 最外层有1个电子的元素均为金属元素( )
(4) 质子数和中子数决定原子的质量数( )
(5) 原子呈电中性是因为中子不带电( )
(6) 能量高的电子在离核近的区域内运动( )
原子结构
1. 原子的构成
原子
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
2. 质量数
(1) 定义：核内所有________和________的相对质量取近似整数值相加所得的数值。
(2) 关系：
[要点提醒]
(1) 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中的质子数为17，中子数为18。
原子(离子)构成的表示方法
I 质子数____，中子数____，质量数____，核外电子数____
Na＋ 质子数____，中子数____，质量数____，核外电子数____
Cl－ 质子数____，中子数____，质量数____，核外电子数____
①原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数；②阳离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋离子电荷数；③阴离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数－离子电荷数
核外电子的排布
1. 电子层与能量
电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
离核远近 由近→远
能量高低 由低→高
2. 核外电子的排布规律
(1) 原子结构示意图(以钠原子为例)
(2) 核外电子的排布规律
①核外电子是由里向外、分层排布的。
②核外第n层最多容纳的电子数为____个；最外层电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层电子数不得超过18个。
3. 元素性质与原子核外电子排布的关系
最外层电子数 结构示意图 得失电子
＜4 易失去电子，表现为金属性
＝4 既不易失去也不易得到电子
＞4 易得到电子，表现为非金属性
＝8或2 稳定结构，既不易得电子也不易失电子
类型1 原子的结构
2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts，其某核素的质量数为293，该核素的中子数为( )
A. 293 B. 59
C. 176 D. 117
类型2 原子结构示意图
下列原子结构示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
类型3 原子核外电子排布
下列说法正确的是( )
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
1. (2024·广州)铷(Rb)原子钟是我国北斗导航卫星的“心脏”。下列关于铷的说法正确的是( )
A. 85Rb的原子核中含有85个质子
B. 85Rb的中子数比质子数多11
C. 85Rb与87Rb互称同素异形体
D. 85Rb与87Rb含有不同的电子数
2. 下列原子结构示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
3. (2024·深圳)如图所示的是多电子原子的电子层模型示意。下列说法不正确的是( )
A. K层电子的能量高于L层
B. 核外电子从K层开始填充
C. L层最多能容纳8个电子
D. 原子由原子核与核外电子构成
4. 下列说法不正确的是( )
A. 若两原子的核外电子数相同，则一定属于同种元素
B. 不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
C. 在多电子的原子里不同电子层的核外电子的能量是不相同的
D. 若两种微粒核外电子数相同，则其化学性质一定相同
配套热练
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
课时20 原子结构
1. (2024·深圳)“嫦娥五号”返回舱带回的月壤中含有大量的3He,3He是清洁、安全的核聚变发电的燃料，地球上氦元素主要以4He的形式存在。下列说法正确的是( )
A. 3He的核外电子数为3
B. 3He和4He的质子数相同
C. 3He的化学性质很活泼
D. 3He发生核聚变时吸收大量热量
2. 下列说法正确的是( )
A. 电子的能量越低，运动区域离核越远
B. 某原子K层上只有一个电子
C. 稀有气体元素原子的最外层都有8个电子
D. 当M层是最外层时，最多可容纳18个电子
3. 元素化合价一般取决于原子的( )
A. 核内质子数 B. 核外电子数
C. 核外电子层数 D. 最外层电子数
4. I是常规核裂变产物之一。下列关于I的说法正确的是( )
A. I的原子核内中子数多于质子数
B. I的核电荷数为131
C. I的原子核外电子数为78
D. I的化学性质与I不同
5. 下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是( )
A. F－和OH－ B. H2O和NH
C. OH－和NH3 D. O2－和NH
6. (2024·广州)无放射性的同位素被称为“稳定同位素”，在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常作环境分析指示物。下列关于“稳定同位素”的说法正确的是( )
A. 34S原子核内中子数为16
B. 2H、3H属于同种核素
C. 16O与18O最外层电子数相同
D. 13C和15N原子核内的质子数相差2
7. 下列元素中，原子最外层电子数与其电子层数相同的有( )
A. He B. Na
C. Al D. Si
8. 下列说法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
9. 两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数不大于10的元素中，满足上述关系的元素共有( )
A. 1组 B. 2组
C. 3组 D. 4组
10. 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. 属于阴离子
B. 核外有3个电子层
C. 核外电子数为18
D. 在化学反应中易得电子
11. 下列原子结构示意图正确的是( )
12. 下列各组粒子：
①H3O＋、NH、Na＋，②OH－、NH、F－，
③O2－、Na＋、Mg2＋，④CH4、NH3、H2O。
具有相同电子数和质子数的组合是( )
A. ①②③ B. ②③④
C. ①②④ D. ①③④
