3.2 原子的结构
一、选择题。
1．下列说法正确的是（ ）
A．任何原子核内部都含有质子和中子 B．分子体积比原子体积大
C．物质都是由分子构成的 D．原子的质量主要集中在原子核上
2． 2021年4月，日本政府计划将核废水排入海里，其中含有大量的氚。氚一旦进入人体可能从人体内部对人造成辐射损害，如果人类持续暴露在氚的辐射下，可能会导致细胞死亡，DNA遗传损伤。下列说法正确的是（ ）
A．氚原子与氢原子的最外层电子数相同 B．氚原子与氢原子都有中子，只是数目不同
C．氚与氢元素不属于同种元素 D．氚原子与氢原子相对原子质量相同
3．如粒子结构示意图中，表示阴离子的是（ ）
A． B． C． D．
4．质子数和电子数与NH4+相同的微粒是（ ）
A．NH3 B．Na+ C．K+ D．H2O
5．重水的主要用途是作为核反应堆的减速剂．一个重水分子是由2个重氢原子和1个氧原子构成的，重氢原子的核电荷数是1，相对原子质量为2，下列说法正确的是（ ）
A．重氢原子核外有两个电子 B．重氢离子核内有一个质子
C．重水分子的相对分子质量为18 D．氢原子和重氢原子在化学性质上是不一样的
6．世界首个钍核反应堆在甘肃省武威市进行测试，用钍（Th）代替铀（U）做核反应堆燃料具有安全性、经济性等特点。放射性元素钍的核电荷数是90，一种钍原子的相对原子质量是232，关于这种钍原子的说法正确的是（ ）
A．质子数是142 B．中子数是9 C．中子数是142 D．核外电子数是232
二、填空题。
7．填写下表中的空格：
原子种类 原子核 核外电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢 1 1
碳 6 6
钠 11 12
铁 26 56
根据上表，可以得出如下结论：
（1） ；（2） 。
8．科学家考古中使用碳﹣14年代法印证古物年代。碳﹣14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则碳﹣14的核外电子数是 。碳原子和氮原子的本质区别是 。
9．下表是课本第53页上的表3﹣1的内容：
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
认真观察并分析此表，可以总结出的规律有：
（1） ；
（2） ；
（3） ；
（4） 。
三、推断题。
10．如图A、B分别为某些粒子的结构示意图。请回答下列问题：
（1）A中，m＝ 。
（2）B中，当X＝11时，该粒子对应的元素符号为 ；当Y＝8时，该粒子带两个单位的负电荷，其粒子的化学符号为 。
（3）若B中，当X＞（2+Y）时，对应元素的化合价为+2，该元素与A对应的元素形成化合物的化学式为 。
四、解答题。
11．在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中选择填空：
（1）能保持物质化学性质的粒子是 ；
（2）化学变化中的最小粒子是 ；
（3）能直接构成物质的粒子是 ；
（4）构成原子核的粒子是 ；
（5）在同一原子中数目相等的是 。
12．如图是五种原子的结构示意图，根据图示。回答下列问题：
（1）氧原子的核内质子数是 。
（2）镁原子在化学反应中容易 （填“失去”或“得到”）2个电子。
（3）镁原子和氯原子有相同的 （填序号）。
①质子数 ②电子数 ③电子层数 ④最外层电子数
（4）上述五种原子达到稳定结构的是 （填名称）。
答案解析
一、选择题。
1．下列说法正确的是（ ）
A．任何原子核内部都含有质子和中子 B．分子体积比原子体积大
C．物质都是由分子构成的 D．原子的质量主要集中在原子核上
【答案】D。
【解析】A.氢原子核内只有一个质子，没有中子，故A错误；
B.分子和原子的体积不能比较大小，有的分子比有的原子体积大，有的分子比有的原子体积小，故B错误；
C.构成物质的基本粒子有：分子、原子、离子，故C错误；
D.决定原子质量大小的基本粒子是质子和中子，电子的质量太小可忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上，故D正确。
故选：D。
2． 2021年4月，日本政府计划将核废水排入海里，其中含有大量的氚。氚一旦进入人体可能从人体内部对人造成辐射损害，如果人类持续暴露在氚的辐射下，可能会导致细胞死亡，DNA遗传损伤。下列说法正确的是（ ）
A．氚原子与氢原子的最外层电子数相同 B．氚原子与氢原子都有中子，只是数目不同
C．氚与氢元素不属于同种元素 D．氚原子与氢原子相对原子质量相同
【答案】A。
【解析】A.氚原子与氢原子的最外层电子数均为1，最外层电子数相同，故选项说法正确；
B.氚原子中有中子，氢原子中没有中子，故选项说法错误；
C.氚与氢元素的核内质子数相同，属于同种元素，故选项说法错误；
D.相对原子质量＝质子数+中子数，氚原子与氢原子的质子数相同，中子数不同，相对原子质量不同，故选项说法错误。
故选：A。
3．如粒子结构示意图中，表示阴离子的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】A.质子数＝9，核外电子数＝10，质子数＜核外电子数，为阴离子，故选项符合题意；
B.质子数＝核外电子数＝10，为原子，故选项不符合题意；
C.质子数＝11，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项不符合题意；
D.质子数＝13，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子，故选项不符合题意。
故选：A。
4．质子数和电子数与NH4+相同的微粒是（ ）
A．NH3 B．Na+ C．K+ D．H2O
【答案】B。
【解析】NH4+中N原子的质子数为7，H原子的质子数为1，所以NH4+的质子数为11，电子数＝11﹣1＝10；
A.NH3中质子数为10，电子数＝10，故A错误；
B.a+中质子数为11，电子数＝11﹣1＝10，故B正确；
C.K+中质子数为19，电子数＝19﹣1＝18，故C错误；
D.H2O中质子数为10，电子数＝质子数＝10，故D错误。
故选：B。
5．重水的主要用途是作为核反应堆的减速剂．一个重水分子是由2个重氢原子和1个氧原子构成的，重氢原子的核电荷数是1，相对原子质量为2，下列说法正确的是（ ）
A．重氢原子核外有两个电子 B．重氢离子核内有一个质子
C．重水分子的相对分子质量为18 D．氢原子和重氢原子在化学性质上是不一样的
【答案】B。
【解析】A.原子中：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，重氢原子的核电荷数是1，则重氢原子核外有1个电子，故选项说法错误。
B.原子中：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，重氢原子的核电荷数是1，原子得失电子形成离子，其核内质子数不变，则重氢离子核内有一个质子，故选项说法正确。
C.重水分子的相对分子质量为2×2+16＝20，故选项说法错误。
D.氢原子和重氢原子的最外层电子数均为1，化学性质相同，故选项说法错误。
故选：B。
6．世界首个钍核反应堆在甘肃省武威市进行测试，用钍（Th）代替铀（U）做核反应堆燃料具有安全性、经济性等特点。放射性元素钍的核电荷数是90，一种钍原子的相对原子质量是232，关于这种钍原子的说法正确的是（ ）
A．质子数是142 B．中子数是9 C．中子数是142 D．核外电子数是232
【答案】C。
【解析】根据在原子中，原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，可知放射性元素钍的核电荷数是90，质子数＝核电荷数＝核外电子数＝90；依据相对原子质量＝质子数+中子数，可知原子序数为94的钚原子的中子数为232﹣90＝142。
故选：C。
二、填空题。
7．填写下表中的空格：
原子种类 原子核 核外电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢 1 1
碳 6 6
钠 11 12
铁 26 56
根据上表，可以得出如下结论：
（1） 相对原子质量═质子数+中子数 ；（2） 原子核内不一定有中子；（或原子核内质子数不一定等于中子） ．
【答案】（1）相对原子质量═质子数+中子数；（2）原子核内不一定有中子；（或原子核内质子数不一定等于中子）。
【解析】根据题中数据可总结出以下规律：
（1）相对原子质量═质子数+中子数；
（2）原子核内不一定有中子；
（3）原子核内质子数不一定等于中子数。.
故答案为：（1）相对原子质量═质子数+中子数；（2）原子核内不一定有中子；（或原子核内质子数不一定等于中子）。
8．科学家考古中使用碳﹣14年代法印证古物年代。碳﹣14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则碳﹣14的核外电子数是 6 。碳原子和氮原子的本质区别是 质子数不同 。
【答案】6；质子数不同。
【解析】因为原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，由题意碳﹣14原子的原子核内含有6个质子，故其核外电子数为6。
元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，碳原子和氮原子属于不同种元素的原子，它们的本质区别是质子数不同。
故答案为：6；质子数不同。
9．下表是课本第53页上的表3﹣1的内容：
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
认真观察并分析此表，可以总结出的规律有：
（1） 原子核内不一定有中子 ；
（2） 原子里质子数等于电子数 ；
（3） 原子中质子数不一定等于中子数 ；
（4） 原子核内质子数不同，原子种类就不同 。
【答案】（1）原子核中不一定都有中子；（2）原子里质子数等于电子数；（3）原子中质子数不一定等于中子数；（4）原子核内质子数不同，原子种类就不同。
【解析】本题考查原子的结构，观察图表可知：在原子中不一定有中子，如氢原子；质子数＝电子数；不同种类的原子质子数也不相等，如氢原子的质子数是1个，氧原子的质子数是8个；
故答案为：（1）原子核中不一定都有中子；（2）原子里质子数等于电子数；（3）原子中质子数不一定等于中子数；（4）原子核内质子数不同，原子种类就不同。
三、推断题。
10．如图A、B分别为某些粒子的结构示意图。请回答下列问题：
（1）A中，m＝ 17 。
（2）B中，当X＝11时，该粒子对应的元素符号为 Na ；当Y＝8时，该粒子带两个单位的负电荷，其粒子的化学符号为 O2﹣ 。
（3）若B中，当X＞（2+Y）时，对应元素的化合价为+2，该元素与A对应的元素形成化合物的化学式为 MgCl2 。
【答案】（1）17；（2）Na；O2﹣；（3）MgCl2。
【解析】（1）核内质子数等于核外电子数，所以m＝2+8+7＝17；
（2）决定元素种类的是核内质子数，所以当x＝11时，该粒子对应的元素符号为Na；该粒子带两个单位的负电荷是得了2个电子后为10个电子，所以原来是氧元素，所以粒子符号是：O2﹣；
（3）X＞（2+Y）时，说明是失去电子，对应元素的化合价为+2，说明失去了2个电子，所以该元素是12号元素镁，A元素是17号氯元素，镁显+2价，氯显﹣1价，所以化学式是：MgCl2。
故答案为：（1）17；（2）Na；O2﹣；（3）MgCl2。
四、解答题。
11．在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中选择填空：
（1）能保持物质化学性质的粒子是 分子、原子 ；
（2）化学变化中的最小粒子是 原子 ；
（3）能直接构成物质的粒子是 分子、原子 ；
（4）构成原子核的粒子是 质子、中子 ；
（5）在同一原子中数目相等的是 质子、电子 。
【答案】分子、原子；原子；分子、原子；质子、中子；质子、电子。
【解析】（1）分子是保持物质化学性质的最小粒子，由原子直接构成的物质，原子是保持物质化学性质的粒子；故填：分子、原子；
（2）在化学变化中分子先分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子没有发生变化，原子是化学变化中的最小粒；故填：原子；
（3）构成物质的基本粒子有：分子、原子、离子；故填：分子、原子；
（4）原子核分为质子和中子；故填：质子、中子；
（5）在原子中质子数等于核外电子数，等于核电荷数；故填：质子、电子。
12．如图是五种原子的结构示意图，根据图示。回答下列问题：
（1）氧原子的核内质子数是 8 。
（2）镁原子在化学反应中容易 失去 （填“失去”或“得到”）2个电子。
（3）镁原子和氯原子有相同的 ③ （填序号）。
①质子数 ②电子数 ③电子层数 ④最外层电子数
（4）上述五种原子达到稳定结构的是 氦原子、氖原子 （填名称）。
【答案】（1）8；（2）失去；（3）③；（4）氦原子、氖原子。
【解析】（1）由原子结构示意图的意义可知，氧原子的核内质子数是8。
（2）镁原子最外层的电子数是2，小于4，在化学反应中容易失去2个电子。
（3）由原子结构示意图的意义可知，镁原子和氯原子有相同的电子层数，质子数、电子数、最外层电子数不同。
（4）由于氦原子最外层也是第一层，有2个电子，达到稳定结构，氖原子最外层电子达到8个稳定状态结构。
故答案为：（1）8；（2）失去；（3）③；（4）氦原子、氖原子。
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