文档内容
原子结构与元素周期表（1）
重难点 题型 分值
1. 了解原子结构
重点 2. 知道核外电子的排布规律
3. 掌握核素和同位素的知识 填空 6-8分
难点 核外电子的排布规律及核素和同位素的区分
核心知识点一：
一、原子的构成
1、原子的组成
¿
¿ ¿
（1）原子
¿
（2）关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数（电中性原子中）。
2、质量数
第1页（1）概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质
子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。
（2）关系：质量数（A）＝ 质子数（ Z ） ＋ 中子数（ N ） 。
二、核外电子排布
1、电子层
（1）概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作
电子层。
（2）、电子层的表示方法
通常把能量最低、离核最近的电子层成为第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第
2层；这样由内向外称为第1、2、3、4、5、6、7···层，或用符号依次表示为K、L、M、
N、O、P、Q···层。各电子层的表示符号及离核远近、能量高低关系可表示如下：
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
各电子层由内到外
离核远近 由近到远
能量高低 由低到高
2、核外电子排布的一般规律
（1） 核外电子的分层排布
在多电子原子中，电子的能量不同，能量较低的在离核较近的区域内运动，能量较高
的在离核较远的区域内运动，即电子在核外分层排布。
稀有气体元素原子的核外电子排布：
核电荷数 元素符号 各电子层的电子数
K L M N O P
2 He 2
10 Ne 2 8
18 Ar 2 8 8
36 Kr 2 8 18 8
54 Xe 2 8 18 18 8
86 Rn 2 8 18 32 18 8
原子最外层有8个电子（最外层K层时，只有2个电子）的结构是相对比较稳定结构，
稀有气体在结构上满足这一条件。
（2）原子核外电子的排布规律
①能量规律
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高
第2页的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
②数量规律
Ⅰ、第n层最多容纳 2 n 2 个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为 2 、 8 、
18 、 32 。
Ⅱ、最外层电子数目最多不能超过8 个（K层为最外层时不能超过2 个）。
Ⅲ、次外层最多能容纳的电子数不超过18 个。
3、核外电子排布的表示方法
（1）原子结构示意图，如下所示
（2）离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变，只有核外
电子（一般是最外层电子）数目发生了改变。
原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相
等。如：
阳离子：核外电子数小于核电荷数。
阴离子：核外电子数大于核电荷数。
核心知识点二：
三、核素
1.原子构成及表示方法
（1）原子构成及表示方法：X,X表示元字符号，A表示原子的质量数，Z表示原子核内
的质子数为14，质子数为6，中子数为8的碳原子。
（2）构成
原子
2. 核素
把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。如12C、13C、14C就是碳元
素的三种不同核素。
第3页3. 同位素
（1）定义：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。即同一元
素的不同核素之间互为同位素，如三种核素均是氢元素的同位素。
（2）实例——氢元素的同位素：1H、2H、3H
氢元素的原子核 原子
原子名称
(
AX)
质子数（Z） 中子数（N） 符号 Z
1
1 0 氕 1H
2
1 1 氘 1H或D
3
1 2 氚 1H或T
（3）同位素的特征
①位置：因质子数相同，故元素符号相同，在元素周期表里占据同一位置，即同位。
②结构：质子数相同，中子数不同
③性质：同位素的原子核外电子层结构相同，因此化学性质几乎完全相同，因质量数
不同，物理性质略有差异
④存在：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。元素的相对原子质量，就是按
照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值
（4）同位素的用途
14
① C在考古工作中用于测定文物的年代。
6
2 3
② H、 H用于制造氢弹。
1 1
③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
核心知识点一：
下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是（ ）
【答案】C
【解析】A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层；B项不符合各层最多
排2n2个电子，K层最多排2个电子；D项不符合最外层最多只能排8个电子。
【考点】原子核外电子的排布
第4页（1）A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为______，该元素原子的二价
阴离子中，核外电子数为______。
（2）B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子
核内中子数为________。
【答案】（1）8 10 （2）21
【解析】（1）核电荷数＝质子数，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10。
（2）B元素质子数是18＋1＝19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。
【考点】考查原子结构的基本知识
核心知识点二：
106
下列有关钯原子（ Pd）的说法错误的是（ ）
46
A. 原子序数为46 B. 质子数为46
C. 电子数为46 D. 中子数为46
【答案】D
106
【解释】由 Pd可知，钯的原子序数为46，核外电子数＝原子序数＝质子数＝46；
46
核内中子数为106－46＝60，D选项错误。
【考点】考查原子结构知识点
6 14 23 24 7 14
2. 在 Li、 N、 Na、 Mg、 Li、 C中：
3 7 11 12 3 6
（1）________和________互为同位素。
（2）________和________质量数相等，但不能互称同位素。
（3）________和________的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。
6 7 14 14 23 24
【答案】（1） Li Li （2） N C （3） Na Mg
3 3 7 6 11 12
6 7
【解析】质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故 Li与 Li
3 3
14 14 23 24
互为同位素； N与 C质量数相等，但因质子数不同，不能互称同位素； Na和 Mg
7 6 11 12
的中子数均是12，但质子数不相等，所以不是同一种元素。
【考点】考查同位素相关知识
第5页（答题时间：25分钟）
一、选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。
1. 下列叙述正确的是（ ）
A. 电子的能量越低，运动区域离核越远
B. 核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动
C. 稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D. 当M层是最外层时，最多可排布18个电子
2. 核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素
种类有（ ）
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
3. 下图微粒的结构示意图，正确的是（ ）
4. 简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中 表示质子或电子， 表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的
是 （ ）
A. ①②③互为同素异形体
B. ①②③互为同位素
C. ①②③是三种化学性质不同的粒子
D. ①②③具有相同的质量数
5. 下列说法错误的是（ ）
1 2
A. H、 H、H＋和H 是氢元素的四种不同粒子
1 1 2
40 42
B. Ca和 Ca、石墨和金刚石均为同素异形体
20 20
1 2
C. H和 H是不同的核素
1 1
12 14
D. C和 C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
20
6. Ne 是最早发现的 Ne 元素的稳定同位素，汤姆孙（J.J.Thomson）和阿斯通
10
22
（F.W.Aston）在1913年发现了 Ne。下列有关说法正确的是（ ）
10
22 20
A. Ne和 Ne是同素异形体
10 10
第6页22 20
B. Ne和 Ne属于不同的核素
10 10
22 20
C. Ne和 Ne的性质完全相同
10 10
22 20
D. Ne转变为 Ne为化学变化
10 10
7. （1）某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该
元素的原子结构示意图是________。
（2）已知某粒子的结构示意图为 ，试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为________（填“原子”“阳离子”或“阴离子”）。
②当y＝8时，粒子可能为（填名称） ________、________、________、________、
________。
第7页1. B 解析：电子的能量越低，运动区域离核越近，A错误；氦最外层只有2个电子，C
错误；当M层是最外层时，最多可排布8个电子，D错误。
2. B 解析：在1号～18号元素中，符合题给要求的元素是Li和P。
3. A 解析：B中微粒结构示意图是 Cl－而不是Cl，C中Ar的原子结构示意图应为
，D中K的原子结构示意图应为 。
4. B 解析：由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应
为同位素，同位素的化学性质相同。
5. B 解析：元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的四种微粒是氢元素的四
1 2
种不同粒子，1H和1H是质子数均为1，中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素；
40
12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，同理，20Ca
42
和20Ca互为同位素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组
成的不同的单质，它们互为同素异形体。
22 20 22
6. B 解析： Ne和 Ne的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误； Ne和
10 10 10
20 22 20
Ne的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B正确； Ne和 Ne的化学性质完
10 10 10
22 20
全相同，物理性质不同，C错误； Ne 转变为 Ne中没有新物质生成，不是化学变化，
10 10
D错误。
7.（1） （2）①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
解析：（1）设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为
y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为
1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
（2）①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为
原子；②当y＝8时，应有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离
子、钙离子。
第8页
