第 1 章

原子结构与元素周期律

第1节 原子结构

英国物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子 结构模型：原子是由原子核和核外电子构成。那么，原子核的 内部结构是怎样的？电子在核外空间的运动状态是分层排布的 吗？怎样形象地描述核外电子的分层排布？核素的种类又是如

何确定的呢？

卢瑟福核式原子模型

卢瑟福模型中α粒子受力情况

1

原子核

核素

1.原子构成 1 质子(带____电荷，相对质量约为___) 正 原子核 中子(____电荷，相对质量约为___) 1 不带

原子 核外电子(带___电荷) 负

原子为什么不显电性？为什么说原子的质量主要集中在原子核上？ 答案：一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位

负电荷，中子不带电，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，因此原子不显电性。 构成原子核的质子和中子的质量大约相等，都是核外电子 质量的 1 836 倍，因此原子的质量主要集中在原子核上。

2.质量数 质量数 原子核中质子数和中子数之和称为______,符号为__。符 A 一个质量数为 A,质子数为 Z 的原子 号 AX的含义：___________________________________,如 Z37 质量数 17Cl 表示_______为

质子数 37,_______为 17 的氯原子，该原子的中子

20 数为_____。

“质量数在数值上约等于原子的相对原子质量”,你认为正确吗？为什么？ 答案：正确。原子的质量几乎全部集中在原子核上，而原

子核是由质子和中子构成的，因此原子的质量约等于质子和中子的质量之和。质子的质量和中子的质量大约相等，其相对质

量都约为 1,因此质子数和中子数之和即质量数在数值上约等于原子的相对原子质量。

3.核素、同位素质子数(核电荷数) 元素是具有相同___________________的同一类原子的总

质子 中子 称。核素是指具有一定数目的_____和一定数目的_____的一种原子，如氢元素有三种核素，分别用____、____、____表示。 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素之间互为同位1 2 3 1H、1H、1H 素，如氢元素的同位素为____________。

1.构成原子的粒子之间的关系

(1)数量关系核电荷数=质子数=核外电子数 (2)质量关系 质量数=质子数+中子数

①质量数没有单位，而相对原子质量的单位为1;②质量 数仅适用于元素的原子，元素没有质量数；③质子数(Z)、中子

数(N)、质量数(A)间的关系：A=Z+N。(3)电性关系 ①原子：呈电中性 核电荷数=核外电子数 ②阳离子：带正电荷质子数>核外电子数或者核外电子数=质子数-所带电荷数

③阴离子：带负电荷质子数<核外电子数或者核外电子数=质子数+所带电荷数

2.元素

、核素、同位素、同素异形体的比较(1)区别元素 质子数相同 的一类原子 研究 元素的游离 范畴 态、化合态 本质 核素 同位素 同素异形体 质子数、中子数 质子数相同，中 同种元素形成 都一定的原子 子数不同的核素 的不同单质

原子

原子

单质

由一种元素组 只有种类，没 化学反应中的 物理性质不同， 成，可独立存 特性 有个数 最小微粒 化学性质相同 在 原子的排列方 决定 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 因素 式 H、C、N、O、 35 举例 Cl、37Cl 17 17 F6C、136C、146C 金刚石、石墨、 C60 三种核素12

(2)联系 同位素 同素异形体

核素 1、核素 2、 单质 1、单质 2、 同种元素← 核素 3…… → 单质 3……

例 1.(2011 广东广州检测)据日本原子能安全保安院 2011 年 3 月 26 日宣布，在福岛第一核电站排水口附近的海水中，检测 到了较高浓度放射性碘 ，它与加碘盐中的碘元素 ( B )。

A.质子数相差 4

B.中子数相差 4

C.放射性相同 D.对人体作用相同 解析：根据上述微粒的结构可知， 的质量数为 131,质

子数为 53; 的质量数为 127,质子数为 53。由中子数=质量数-质子数可知，它们的中子数分别为78 和74,故 A 错误， B 正确；由题意可知， 具有放射性，对人体有害，而 无 放射性，是人体必需的微量元素，故 C、D 错误。

例 2.某粒子用ARn 表示，下列关于该粒子的叙述不正确的 Z ...

-

是( A )。 A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n解析：ARn-表示质子数为 Z,质量数为 A,带 n 个单位负电 Z 荷的 R 离子，中子数为 A-Z,所含电子数为 Z+n。

+ 例 3. 1H、2H、3H、H 、H2 是( D )。 1 1 1

A.氢的五种同位素 C.五种氢元素

B.氢的五种同素异形体 D.氢元素的五种不同粒子+

解析：1H、2H、3H 是同位素；H 是氢原子失去一个电子所 1 1 1得到的阳离子；H2 是由氢元素构成的单质，它们是氢元素的五种不同微粒。

①一种单质可能由不同的核素组成，一种核素也可以构成 不同的单质。②确定元素的种类应根据质子数；确定核素的种 类应根据质子数和中子数；确定是否为同位素应看质子数是否

相同和中子数是否不同。