第十一讲 原子的结构
课程要求
1. 了解原子结构；
2. 理解原子结构与元素性质间关系；
3. 理解原子结构与元素种类间关系；
4. 掌握离子概念，能判断阴阳离子；
5. 熟记常见离子 ( 包括原子团 ) 符号。
一、原子的结构
1. 原子的结构
1897 年，英国科学家
发现电子，证明原子的可分性。
图 3-3 原子结构模拟图
2. 原子中核电荷数、质子数与核外电子数的关系
(1) 核电荷数指的是
所带的正电荷数。
(2) 原子不显电性，每个质子带一个单位
，每个
带一个单位负电荷，所以质子数等于核 外电子
数。
(3) 所以：质子数 =
= 核外电子数
3. 关于原子结构注意点
①原子的质量几乎集中在
上。
②
（核内质子数）的多少，决定了原子的
。
③核电荷数 = 质子数 =
。
④氢原子中就
。
二、原子核外电子的排布
1.
基本概念
(1) 在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态。离核
的电子能量
，离核
，
电子的能量
，所以具有不同能量的电 子在不同的电子层上
运动。
(2) 离原子核最近的电子层为第 1 层，次之为第 2 层，依次类推为第 3 、 4 、 5 、 6 、 7 层，也可以用字母表
示，依次为 K 、 L 、 M 、 N 、 O 、 P 、 Q 。
2.
核外电子排布规律
(1) 核外电子总是尽可能
的电子层上，然后由里向外依次排布在能量
的电子层上。
(2) 每层最多容纳
电子，最外层不能超过
个。
3.
原子结构示意图
(1) 钠原子结构示意图
(2) 常见原子结构示意图
4.
原子结构与性质的关系
(1) 稀有气体氦气、氖气、氩气等化学性质极不活泼，又称
，从原子结构上观察可知，当 原子
（只有一层时为 2 ）时，为
，
。
(2) 当原子最外层电子数
4 时，该原子易
最外层的电子；当原子最外层电子数
4 时，该原
子易
电子，从而达到 8 电子稳定结构；原子最外层电子数为 4 时，既不容易得电子，也不容易失电
子。
(3)
决定原子的
；最外层电子数
，化学性质
( 同一列 ) 。
三、离子
1.
离子的形成
(1) 最外层电子数大于 4 个的原子为了达到稳定结构就很容易得到电子，得电子后变成了离子。则
＜
核外电子数，从而原子带上了负电，其结构示意图如图所示：
(2) 反之，最外层电子数小于 4 个的原子就很容易失去电子，质子数＞
，从而原子带上了正电，
如图所示：
2.
离子的定义
(1) 离子：
荷的
或原子团，如 Cl
、 Cu
2+ 、 SO 2-
4 等。
(2) 原子团：由两种或
按照一定的个数比例组成的
，在一般的化学反应中，作为一个整体
参与反应，常见的原子团离子如下表所示：
符号
名称
氢氧根
硝酸根
碳酸根
硫酸根
铵根
3.
离子的分类与书写
(1) 离子的形成与分类
1
表示方法：
在元素符号（或原子团）的
标明离子所带的
，数值
，正、负号 在后。离子带 1 个
单位的正电荷或 1 个单位的负电荷时， “1” 省略不写，如：阳 离子： Na
+ 、 Mg
2+ 、 Al
3+ 等；阴离子： Cl
、
等。
②含义：镁离子（ Mg 2+ ）中数字 “2” 的意义表示
。
四、相对原子质量
(1) 定义：以一个
原子（原子核中含有 6 个质子和 6 个中子）质量的
为标准，其它原子的质量
跟它相
所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，符号为
。
(2) 公式：某种原子的相对原子质量 A r =
一个该原子实际质量
一个标准碳原子实际质量的 1
12
， 如 1 个氧原子的质量为 2.657×10 -26 kg ， 1 个
标准碳原子的质量为 1.993×10 -26 kg ，则氧原子的相对原子质量为：
2.657×10 -26 kg
1.993×10 -26 kg× 1
12
。
(3) 单位：相对原子质量只是一个
，不是原子的实际质量；单位为 1 ，一般不写。
(4) 说明：由于电子质量很小，可以忽略不计，所以相对原子质量约等于质子数加上中子数，即 相对原子质
量 =
+ 中子数 ；另外氧原子的相对原子质量为 16 ，氧离子的相对原子质量也为 16 。
【化学方程式书写】
1 ．有氧气参与的反应
(1) 氢气在氯气中燃烧
(2) 钠在氯气中燃烧
(3) 磷燃烧
(4) 铁丝燃烧
(5) 镁条燃烧
一、 1. 汤姆生
正电荷
核外电子数
中子
质子数
2. (1) 原子核
(2) 正电荷
电子
(3) 核电荷数
3. ①原子核
②核电荷数
种类
③核外电子数
④没有中子。
二、 1. (1) 近
较低
越远
越高
分层
2.
(1) 优先排布在能量较低
逐渐升高
(2)
2 n 2 个
8
3. (1) 电子层
层上电子数
电子数
原子核
质子数
4.(1) 惰性气体
最外层电子数为 8
相对稳定结构
化学性质稳定。
(2) 小于
失去
大于
得到
(3) 最外层电子数
化学性质
相同
相似
三、 1.
(1) 质子数
(2) 核外电子数
2.
(1) 带电
原子
(2)
两种以上原子
整体
OH +
NO -
3
CO 2-
3
SO 2-
4
NH +
4
3.
(1) 阳离子
质子数
得电子
负电
＞
①右上角
电荷
在前
SO 2-
4
②一个镁离子带两个单位的正电荷 。
四、 (1) 碳 12
1/12
比较
A r
(3) 比值
(4) 质子数
1 ． （ 2023 年云南省曲靖市中考二模） 我国自主研制的大型客机 C919 试飞成功，这标志着我国的航空强国
梦又迈出了一大步，大飞机使用了各种化学材料。如图为钛元素的原子结构示意图。下列说法错误的
A. 若如图为钛原子，那么 X=8
B. 钛元素在元素周期表中位于第四周期
C. 钛原子在化学变化中容易失去电子
D. 钛原子的核内质子数为 22
【答案】 A
【解析】
A 、原子中质子数 = 核外电子数，则 22=2+8+X+2 ，得 X =10 ，故选项说法不正确；
B 、周期数 = 原子的电子层数，由钛原子结构示意图可知，钛原子核外有四个电子层，则钛元素位于元素
周期表的第四周期，故选项说法正确；
C 、由钛原子结构示意图可知，钛原子最外层电子数为 2 ，小于 4 ，在化学变化中容易失去电子，故选项
说法正确；
D 、由钛原子结构示意图可知，圆圈内的数字表示质子数，则钛原子的核内质子数为 22 ，故选项说法正确。
故选 A 。
2. （ 2023 年黑龙江省肇东市第十一中学中考二模） 对 Fe 3+ 、 Fe 2+ 、 Fe 三种粒子的判断中，正确的是
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③电子层结构完全相同 ④质量几乎相等 ⑤等质量的三种微粒含有
的质子数相等。
A. ①④⑤
B. ①③⑤
C. ①②③④⑤
D. ②③④
【答案】 A
【解析】
【分析】 Fe 原子失去 2 个电子形成 Fe 2+ ，失去 3 个电子形成 Fe 3+ ；元素是质子数（即核电荷数）相同的
一类原子的总称，同种元素的粒子是质子数相同；据此结合题意进行分析判断。
① 1 个 Fe 失去 2 个电子形成 Fe 2+ ，失去 3 个电子形成 Fe 3+ ，它们的核电荷数没有发生改变，它们的核电
荷数相同，故选项①说法正确；
② 1 个 Fe 失去 2 个电子形成 Fe 2+ ，失去 3 个电子形成 Fe 3+ ，则 Fe 3+ 、 Fe 2+ 、 Fe 三种粒子的核外电子数不
同，故选项②说法错误；
③ 1 个 Fe 失去 2 个电子形成 Fe 2+ ，失去 3 个电子形成 Fe 3+ ，它们的电子层结构不完全相同，故选项③说
法错误；
④ Fe 3+ 、 Fe 2+ 、 Fe 三种粒子的核外电子数不同，而原子的质量主要是集中在原子核上，则三者的质量几乎
相等，故选项④说法正确；
⑤由于三种粒子的质量几乎相等，它们核内质子数相等，则等质量的三种微粒含有的质子数相等，故选项
⑤说法正确；
故①④⑤说法正确。
故选： A 。
3 ． （ 2023 年江苏省宿迁市泗洪县中考二模） 掌握化学用语，是学好化学的重要前提，下列对化学用语的
书写和理解都正确的是
A. NaCl ：氯化钠是由氯化钠分子构成
B. 2Mg +2 ：两个镁离子
C. NaOH+H 2 SO 4 == Na 2 SO 4 +H 2 O ：稀硫酸和氢氧化钠能发生中和反应
D. 如图 3-D 所示：当 X>18 时，该结构示意图表示的一定是阳离子
【答案】 D
【解析】
A 、氯化钠是由氯离子和钠离子构成，错误；
B 、离子的表示方法是在表示该离子的元素符号（或原子团）右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数
字在前，正负符号在后，带 1 个电荷时， 1 要省略。表示多个该离子，在其离子符号前加上相应的数字。
1 个镁离子带 2 个单位的正电荷，两个镁离子表示为： 2Mg 2+ ，错误；
C 、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为： 2NaOH+H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +2H 2 O ，错误；
D 、根据核外电子排布规律可知， y 小于或等于 8 ，当 X>18 时， X>2+8+ y ，即核电荷数大于核外电子数，
该结构示意图表示的一定是阳离子，正确。
故选 D 。
