3.2 原子的结构
一、单选题
1．（2022秋·广东河源·九年级统考期末）2021年7月12日上午，国家航天局探月与航天工程中心在北京举行了嫦娥五号任务第一批月球科研样品（月壤）发放仪式。月壤中蕴含He-3，它被认为是解决未来能源问题的重要物质之一，地球上的氦元素主要以He-4形式存在，He-4原子核内有2个质子和2个中子，下列说法正确的是
A．He-3原子核中有2个中子 B．He-3原子核外有3个电子
C．He-3和He-4是同位素原子 D．He-3和He-4的原子质量相同
2．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）如图为某原子结构模型图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法中正确的是
A．原子核由a和c构成 B．原子中a与c的数目一定相等
C．原子中b与c的数目一定相等 D．原子的质量主要集中在a和b上
3．（2022秋·广东梅州·九年级统考期末）微粒是构成化学物质的基础，下列对微粒的描述正确的是（ ）
A．仅有碳原子构成的物质属于纯净物
B．原子中一定含有质子、中子、电子
C．NaCl是由离子构成的，所以HCl也是有离子构成的
D．Cl－的离子结构示意图为
4．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）中国“嫦娥一号”月球探测卫星的发射震惊了世界，标志着中国的航天事业又向前迈出了一大步，登月卫星探测发现月球土壤含有大量氦—3原子，它可能成为未来核能的重要原料，氦—3原子核内有2个质子和一个中子，氦—3原子结构示意图是
A． B． C． D．
5．（2022秋·广东河源·九年级统考期末）考古学家在四川三星堆遗址发现了金面具，通过测定其碳-14含量来鉴定该文物年代为夏商时期。碳-14的核电荷数为6，相对原子质量为14，则该原子核外电子数为
A．20 B．14 C．8 D．6
6．（2022秋·广东茂名·九年级统考期末）归纳与反思是学习化学的重要环节。下列归纳完全正确的是
A．物质的性质与用途 B．化学与环境
稀有气体的化学性质稳定→常用作保护气 氧气支持燃烧→可作火箭燃料 二氧化硫→排放到空气易形成酸雨 过量排放二氧化碳→造成温室效应加剧
C．日常生活经验 D．元素与原子
呼出气体比空气中的二氧化碳含量高 蜡烛火焰分为三层，内焰的温度最高 元素的种类由质子数决定的 所有的原子都是由质子、中子、电子组成
A．A B．B C．C D．D
7．（2022秋·广东湛江·九年级统考期末）硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79.下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．核外电子数为34
B．核电荷数为79
C．质子数为34
D．中子数为45
8．（2022秋·广东广州·九年级期末）下列几种粒子的结构示意图中表示阴离子的是( )
A． B． C． D．
9．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）如图是元素X的原子结构示意图，下列说法不正确的是
A．X元素原子的质子数为16 B．在该结构示意图中n=6
C．X是非金属元素 D．X元素原子在化学反应中易得电子形成X-
10．（2022秋·广东河源·九年级统考期末）如图是五种微粒的结构示意图，下列说法不正确的是
A．上述五种微粒只涉及四种元素
B．②③⑤表示的微粒性质较稳定
C．①②④属于原子，③⑤属于阴离子
D．①④对应元素组成化合物的化学式为NaF
11．（2022秋·广东湛江·九年级统考期末）下图是X、Y两种元素的原子结构示意图，据图分析，下列判断错误的是
A．y不是金属元素 B．Y元素的原子在化学反应中易得电子
C．X和Y形成化合物的化学式为xy2 D．X、Y两种元素的化学性质很相似
12．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）下列关于四种粒子的结构示意图说法正确的是
A．①、②的化学性质相似 B．②的粒子符号为Na
C．③在化学反应中易失去电子 D．④中x可能为8
13．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）中国科学家研究发现，锶离子（Sr2+）能改善心肌损伤，锶离子的结构示意图可表示为
A． B． C． D．
14．（2022秋·广东广州·九年级期末）下列关于宏观事实的微观解释，正确的是
A．水结成冰：水分子停止运动
B．H2O和H2O2的化学性质不同：分子种类不同
C．温度计内汞柱液面上升：汞分子间间隔变大
D．石墨常温下稳定：碳原子最外层电子达到稳定结构
15．（2022秋·广东湛江·九年级统考期末）某元素的原子最外层电子数为2，则该元素为（ ）
A．一定是金属元素 B．一定是非金属元素
C．一定是稀有气体元素 D．可能是稀有气体元素
16．（2022秋·广东阳江·九年级统考期末）下列涉及化学基本观念的有关说法，正确的是
A．微粒观：氮气由氮原子构成的
B．转化观：和在一定条件下可以相互转化
C．结构观：氦原子和镁原子最外层电子数相同，化学性质相似
D．守恒观：10mL酒精和10mL水混合，体积变为20mL
17．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）质子数和电子数与NH相同的微粒是
A．NH3 B．Na+ C．K+ D．H2O
18．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）下列物质由离子构成的是
A．水 B．铜 C．氯化钠 D．氢气
19．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）核污水中含有氚，如图为氚原子结构示意图，由图可知原子
A．含有2个质子 B．核电荷数为1
C．相对原子质量为4 D．质子数和中子数相等
二、填空题
20．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）2020年11月24日，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功将探月工程嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
(1)月球中含有丰富氦-3原子（其质子数为2，中子数为1），则该原子的核外电子数为 。
(2)在运载火箭上用到了钪钛合金。钪（Sc）在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图1所示。
①钪的相对原子质量为 ，钪离子的符号为 。
②图2所表示的四种粒子中，与钪原子的化学性质相似的是 （填字母）。
(3)长征五号系列火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂。液氢燃料无污染的原因是 （用化学方程式表示），航天煤油可由化石燃料中的 分离得到。为节约能源，使燃料充分燃烧，应考虑的因素是 （写一条）
21．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）认识物质的组成，并从微观角度来了解物质的构成和化学反应，都是学习化学的重要方法。
(1)从宏观角度看，甲烷由 组成；从微观角度看，甲烷由 (填微粒名称)构成。
(2)从分子角度看，混合物与纯净物的区别是 。
(3)小明同学在课外活动中进行了如下实验：先在纸花上滴加酚酞溶液，再用一个玻璃杯将该纸花和装有浓氨水的敞口玻璃瓶罩住，观察。
①一段时间后观察到的实验现象是 ，从微观角度看，产生该现象的原因是 。
②实验中，倒置的玻璃杯上方主要存在什么种类的微观粒子呢？请在图中补充完整 (粒子数目不作要求)。
(4)下图表示一种单质与一种化合物反应生成CO的微观过程。
①请在A、B中画出相应的微观粒子图 。
②保持CO的化学性质的最小粒子是 。
参考答案：
1．C
【详解】A、元素是具有相同质子数的一类原子的总称。所以He-3，He-4的原子核中均含有2个质子，He-4原子核内有2个质子和2个中子，则He-3原子核内中子数为3-2=1。错误。
B、原子中质子数=核外电子数，He-3原子核内有2个质子，所以核外有2个电子。错误。
C、He-3和He-4是同种元素的两种原子，是同位素原子。正确。
D、原子质量主要集中在原子核，质子的质量与中子的质量相差不大，因He-3和He-4的原子的质子数相同，中子数不同，所以He-3和He-4的原子质量不同。错误。
故选C。
2．B
【详解】A、由图可知，a为核外电子，b为中子，c为质子，原子核由质子与中子构成，即原子核由b和c构成，选项错误；
B、原子中，核内质子数与核外电子数相同，即原子中a与c的数目一定相等，选项正确；
C、原子中，核内质子数与核外电子数相同，即原子中a与c的数目一定相等，质子数与中子数不一定相同，即原子中b与c的数目不一定相等，选项错误；
D、原子的质量主要集中在原子核上，即c和b上，选项错误，故选B。
3．D
【详解】A、仅有碳原子构成的物质不一定属于纯净物，金刚石和石墨的混合物，仅有碳原子构成；故A错误；
B、原子中一定含有质子、电子，有的原子中不含有中子，例如氢原子；故B错误；
C、HCl是由分子构成的，故C错误；
D、Cl－的离子结构示意是，故D正确；
故选D。
【点睛】注意理解纯净物和混合物的概念；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；原子的定义与构成；原子结构示意图与离子结构示意图。
4．A
【详解】原子结构示意图中圆圈内数字表示质子数，弧线上数字为电子数。原子中质子数=核外电子数，所以氦—3原子结构示意图为。故选A。
5．D
【详解】根据原子中核电荷数=质子数=核外电子数=6，故选项D符合题意；
故选：D。
6．B
【详解】A、氧气支持燃烧，是助燃性，氧气没有可燃性，不能作火箭燃料。故A错误；
B、二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的气体，二氧化碳是形成温室效应的气体之一，故B正确；
C、蜡烛火焰分三层分别是外焰、内焰、焰心，其中外焰温度最高，故C错误；
D、有些原子没有中子，如某种氢原子，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】已知硒的原子序数为34，质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数，故AC正确；B错误；相对原子质量≈质子数+中子数，故中子数为79-34=45，正确。故选B。
【点睛】原子中：质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数。
8．B
【分析】原子中，质子数=核外电子数=核电荷数，
阳离子中：原子中，质子数=核电荷数>核外电子数,
阴离子中：原子中，质子数=核电荷数<核外电子数.
【详解】AC中质子数=电子数，是原子，D质子数>电子数，是阳离子，B质子数<电子数是阴离子，故选B。
9．D
【详解】据图可知X元素原子的质子数为16，核外电子数是16，在元素X的原子结构示意图中n=6，最外层电子数=6大于4属于非金属元素，在化学反应中容易获得2个电子，形成最外层8个电子的稳定结构，形成X2- 。
综上所述：选择D。
10．C
【详解】A、核内质子数决定元素的种类，故上述五种微粒只涉及四种元素，此选项表述正确；
B、最外层电子数决定元素的化学性质，当最外层是8电子时，化学性质比较稳定，此选项表述正确；
C、原子不带电，核内质子数等于核外电子数，阴离子带负电，核内质子数小于核外电子数，阳离子带正电，核内质子数大于核外电子数，故①②④属于原子，③属于阳离子，⑤属于阴离子，此选项表述不正确；
D、①对应的元素是F，④对应的元素是Na，两种元素组成化合物的化学式为NaF，此选项表述正确。
故选C。
11．D
【详解】A、质子数=原子序数，17号元素是氯元素，属于非金属元素，不符合题意；
B、Y元素的原子最外层电子数是7，大于4，在化学反应中易得电子，不符合题意；
C、X的最外层电子数是2，在化学反应中，容易失去2个电子，从而带上2个单位的正电荷，Y原子的最外层电子数是7，大于4，在化学反应中，容易得到1个电子，从而带上1个单位的负电荷，故X和Y形成化合物的化学式为XY2，不符合题意；
D、X、Y两种元素的原子最外层电子数不同，化学性质不相似，符合题意。
故选D。
12．D
【分析】在原子结构示意图中，圆圈内的数字为质子数；弧线表示电子层，弧线上的数字为该层上的电子数。原子的化学性质主要由最外层电子数决定，当最外层电子数小于4时，反应中易失去电子成为阳离子；当最外层电子数大于4时，反应中易得到电子成为阴离子；原子核外只有一个电子层且电子数为2，或者最外层电子数为8的结构为稳定结构，不易得失电子。最外层电子数小于4时，原子易失电子成为阳离子。具有稳定结构的原子化学性质相似；非稳定结构的原子，最外层电子数一样的化学性质相似。同一原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数；在阳离子中：质子数>核外电子；在阴离子中：质子数<核外电子
【详解】A．①、②的最外层电子数不同，化学性质不相似 ；
B．②所示的粒子符号为Na+；
C．③在化学反应中得失去电子 ；
D．④为离子时，X可能为8。故选D
13．A
【分析】根据锶离子的离符号是：，故判断锶原子失去最外层的2个电子而达到相对稳定结构，带两个单位的正电荷即核内质子数比核外电子数多2个。
【详解】A、核内38个质子核外36个电子是锶离子，符合题意；
B、核内38个质子核外38个电子是锶原子，不符合题意；
C、核内38个质子核外26个电子，结构图错误；
D、核内38个质子核外38个电子，但核内应在核电荷数前加上“+”，结构图错误；
故选：A。
14．B
【详解】A、水结成冰是液态水变成固态水，水分子仍在运动，A错误，不符合题意；
B、水和过氧化氢化学性质不同是因为分子构成不同，是不同种的分子，B正确，符合题意；
C、温度计汞柱上升时温度升高，汞原子间间隔变大，汞是金属，由原子直接构成，C错误，不符合题意；
D、石墨常温下稳定，但是碳原子最外层只有4个电子，并没有达到8电子稳定结构，D错误，不符合题意。
故选：B。
15．D
【详解】元素的原子最外层电子数为2，可能是氦原子的结构，也可能是镁原子的结构，故可能是稀有气体，也可能是金属元素，故选D。
16．B
【详解】A、氮气是由氮气分子构成的，氮气分子是由氮原子构成的，错误；
B、氧气与碳或一氧化碳反应生成二氧化碳，二氧化碳与水发生光合作用后生成有机物和氧气，两种物质在一定条件下可以相互转化，正确；
C、氦原子和镁原子最外层电子数相同，氦原子的最外层属于稳定结构，而镁原子属于多电子原子，最外层不属于稳定结构，所以两种微粒的化学性质不相似，错误；
D、分子间具有间隔，10mL酒精与10mL水混合后两种物质的分子相互穿插，总体积小于20mL，错误；
故选B。
17．B
【分析】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。
【详解】A、NH3中质子数为10，电子数=10，故A错误；
B、Na+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。
【点睛】根据微粒中质子数为各原子的质子数之和，若微粒为分子，质子数=电子数；若微粒为阳离子，电子数=质子数-电荷数；若微粒为阴离子，电子数=质子数+电荷数。
18．C
【详解】A、水是由水分子构成的，故选项不符合题意；
B、铜是由铜原子直接构成的，故选项不符合题意；
C、氯化钠是由氯离子与钠离子构成，故选项符合题意；
D、氢气是由氢分子构成的，故选项不符合题意。
故选C。
19．B
【详解】A、根据氚原子结构示意图可知，氚原子中含有一个质子，两个中子，不符合题意；
B、根据氚原子结构示意图可知，氚原子的质子数为1，核电荷数为1，符合题意；
C、相对原子质量约为质子数与中子数之和，因此氚原子的相对原子质量为3，不符合题意；
D、氚原子中含有一个质子，两个中子，质子数和中子数不相等，不符合题意。
故选B。
20．(1)2
(2) 44.96 Sc3+ B
(3) 石油 燃烧时要有足够多的空气（或燃料与空气要有足够大的接触面积）
【详解】（1）根据题目信息可知，氦原子的质子数为2，与氦原子的核外电子数相等，故该原子的核外电子数为2；
（2）①根据钪在元素周期表中的信息可知，该元素的相对原子质量为44.96；根据钪原子的原子结构示意图可知，钪原子的最外层电子数为3，形成离子时，会失去3个电子形成钪离子，离子符号为Sc3+；
②最外层电子数相同的原子化学性质相似，故图2中与钪原子化学性质相似的是B；
（3）液氢的成分为液态氢气，燃烧时只生成水，不污染环境，化学方程式为；航天煤油可由化石燃料中的石油中分离得到的；燃烧时通入足够多的空气，增大燃料与氧气的接触面积能够使燃料充分燃烧。
21．(1) 碳元素与氢元素 甲烷分子
(2)由分子构成的物质，由多种分子构成混合物，一种分子构成纯净物或者所含分子的种类不同
(3) 纸花变红 分子在不断地运动
(4) 与 一氧化碳分子
【详解】（1）从宏观上看，甲烷由碳元素与氢元素组成，故填碳元素与氢元素；
从微观上看，甲烷由甲烷分子构成，故填甲烷分子。
（2）由分子构成的物质，由多种分子构成混合物，一种分子构成纯净物，即从分子角度分析，混合物与纯净物中所含分子的种类不同，故填所含分子的种类不同。
（3）①一段时间后观察到纸花变红，故填纸花变红；
分子在不断地运动，氨分子从浓氨水中运动出来，在玻璃杯中扩散，部分氨分子与纸花中的水接触形成碱性的氨水使酚酞变红，故填分子在不断地运动。
②实验中，倒置的玻璃杯上方是空气，空气中的主要成分是氮气与氧气，氮气由氮分子构成，氧气由氧分子构成，故填 。
（4）①一种单质与一种化合物反应生成CO的反应是碳与二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳，即A为碳，B为二氧化碳，故填与。
②一氧化碳由一氧化碳分子构成，所以保持CO的化学性质的最小粒子是一氧化碳分子，故填一氧化碳分子。
