专题09原子结构与元素周期表-2024-2025学年高一化学上学期期末复习一遍过 （人教版2024必修第一册）

专题09 原子结构与元素周期表 考点梳理 题型演练 考点01 原子的构成粒子及其定量关系 【题型1认识原子的构成】 考点02 原子核外电子排布的规律 【题型2核外电子的分层排布规律】 考点03 元素周期表 【题型3元素周期表】 考点04 核素、同位素 【题型4元素、核素、同位素的比较】 考点05 原子结构与元素的性质 【题型5原子结构与元素的性质】 考点梳理 考点01 原子的构成粒子及其定量关系 1．原子的构成微粒及作用 2．原子结构的特殊点 （1）原子的质量主要集中在 上； （2）原子中既有正电荷，又有负电荷，但整个原子 ； （3）原子在化学变化中不可再分，但在其他变化中仍然可以再分； （4）核电荷数（质子数）＝核外电子数，只适用于原子和分子。 3．质量数：将原子核内所有 和 的相对质量取 相加所得的数值 4．核素：具有一定数目 和一定数目 的一种原子。 （1）符号：X，Z表示 ，A代表 （2）原子的构成微粒间的数目关系 ①电中性原子 ②带电原子——离子的电子数目计算 （3）核素之间的转化不属于物理变化，也不属于化学变化，而属于 变化 （4）微粒符号及意义 （5）常见的重要核素及其应用 U C C H（D） H（T） 核燃料 用于考古断代 相对原子质量的标准 阿伏伽德罗常数基准 制氢弹 5．同位素 （1）概念： 相同而 不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 （2）同位素的比较 ①原子中一定含质子和电子，不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 （3）特点：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率 6．元素的相对原子质量 （1）含义：各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和 （2）公式：＝M1a%+M2b%+M3c%+…（a%+b%+c%+…＝1） （3）举例：氯元素的相对原子质量的计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%＝35.453 考点02 原子核外电子排布的规律 1．电子层 （1）含义：电子运动在能量不同的区域，简化为不连续的壳层，也称作电子层。 （2）特点：各电子层之间没有明显的界限 （3）不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由 到 能量高低 由 到 2．原子核外电子排布规律及其之间的关系 （1）核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布8个电子。 （2）电子不一定排满M层才排N层，如Ca的核外电子排布情况为。 3．原子核外电子排布的表示方法 （1）原子结构示意图 （2）离子结构示意图 ①阳离子结构示意图：与上周期的稀有气体排布相同 ②阴离子结构示意图：与同周期的稀有气体排布相同 4．具有相同电子层排布的微粒 （1）与He原子具有相同电子层排布的微粒（2电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 H－ He Li+ Be2+ （2）与Ne原子具有相同电子层排布的微粒（10电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 N3－ O2－ F－ Ne Na+ Mg2+ Al3+ （3）与Ar原子具有相同电子层排布的微粒（18电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 P3－ S2－ Cl－ Ar K+ Ca2+ （4）特点 ①结构特点：电子层数 ，电子总数 ②位置特点：阴 阳 稀中间，负电多前正多后 ③半径特点：原子序数越大，微粒半径 5．1~18号元素原子核外电子排布的特点 （1）电子层排布： x 或2，x或2，8，x （2）次外层电子数为2或8；内层电子数为2或10 （3）简单离子的最外层电子数为0或2或8 （4）1～20号元素原子结构的特殊关系 特殊关系 元素 最外层电子数等于次外层电子数的一半 Li、Si 最外层电子数等于次外层电子数 Be、Ar 最外层电子数等于次外层电子数的2倍 C 最外层电子数等于次外层电子数的3倍 O 最外层电子数等于次外层电子数的4倍 Ne 最外层电子数等于电子层数 H、Be、Al 最外层有1个电子 H、Li、Na、K 最外层有2个电子 He、Be、Mg、Ca 内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素 Li、P 电子总数为最外层电子数2倍的元素 Be 6．核外电子排布与元素的性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易 电子，形成阳离子，表现出 性，在化合物中显正化合价。 (2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易 电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。 考点03 元素周期表 一、元素周期表的编排原则 1．元素周期表的出现与演变 （1）首创者：1869年，俄国化学家门捷列夫 （2）编排顺序：按照元素的相对原子质量由小到大排列 2．元素周期表的编排原则 把 叫周期。 把 叫族。 二、元素周期表的结构 （1）周期：周期序数＝电子层数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 （2）族：主族序数＝原子的最外层电子数，过渡元素的族序数一般不等 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 （3）过渡元素：副族和第第Ⅷ族族 ①镧系元素：第6周期ⅢB族，共15种 ②锕系元素：第7周期ⅢB族，共15种 ③应用：找耐高温、耐腐蚀、催化剂和超导材料 2．族序数与列数的关系 （1）2、3周期IIA和IIIA相邻，原子序数相差1 （2）4、5周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，原子序数相差11 （3）6、7周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，还额外多出镧系和锕系，原子序数相差25 3．推测元素在周期表中的位置 （1）根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置 （2）0族定位法确定元素的位置 ①0族元素的周期序数和原子序数 周期 1 2 3 4 5 6 7 元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 ②推断方法 （3）根据112号和118号元素的位置推测 原子序数 112 113 114 115 116 117 118 119 120 族序数 IIB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ⅠA ⅡA 周期 7 7 7 7 7 7 7 8 8 4．金属和非金属的分界线 （1）元素属性：上方为非金属元素，下方为金属元素 （2）分界线处元素，可能具有两性，寻找半导体材料 （3）全部是金属的族：ⅡA族、副族和第Ⅷ族 （4）全部是非金属的族：ⅦA族和0族 5．周期表中的元素 （1）元素种类最多的族：ⅢB族，共32种元素 （2）元素种类最多的主族：ⅠA族，共7种元素 （3）元素种类最多的周期：7周期，共32种元素 （4）在短周期中非金属元素多，在周期表中金属元素多。 （5）全部是气体的族：0族 （6）同时含固体、液体和气体的族：ⅦA族 考点04 核素、同位素 1.原子的表示 在化学上，我们为了方便地表示某一原子，在元素符号的左下角标出其质子数，左上角标出其质量数：X 2.元素、核素、同位素 (1)概念： ①元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 ②核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。 ③同位素: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互称为同位素）。 (2)元素、核素、同位素的概念及相互关系 3.同位素的特征 ①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样） ② 同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大； ③ 同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 4.几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.两种相对原子质量 （1）原子的相对原子质量 ①含义：原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与12C质量的1/12的比值。 ②计算公式：原子的相对原子质量== ③常用关系：原子的近似相对原子质量=质量数 （2）元素的相对原子质量 ①元素的平均相对原子质量： 含义：根据各种核素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算平均值。 计算公式 ==A*a%+B*b%+C*c%+ …… 其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量；a%、b%、c%分别为自然界中各种同位素所占的原子的含量或原子个数的组成分数，是元素的平均相对原子质量。 实例：如氧有三种天然同位素，它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素原子含量（即原子个数百分比）的数据分别为： 15.995 99.759% 16.999 0.037% 17.999 0.204% 则氧元素的相对原子质量为： == 15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204% == 15.999 元素的近似相对原子质量：可根据各种核素（同位素）的质量数按上法计算 6. 元素、核素、同位素和同素异形体的区别和联系 (1)区别 名称 内容 项目 元素 核素 同位素 同素 异形体 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同、性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、O三种元素 H、H、H三种核素 H、H、H互称同位素 O2与O3互为同素异形体 (2)联系 （3）同位素的“六同三不同” ←――→ 考点05 原子结构与元素的性质 1.碱金属元素 ①从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②从Li→Cs，密度逐渐增大（钠、钾反常），熔点逐渐降低。 ③相同条件下，碱金属从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。 ④相同条件下，碱金属从Li→Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼。 碱金属元素性质的相似性（用R表示碱金属元素） 碱金属元素性质的递变性 性质的具体体现 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越剧烈 反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸 氢氧化物 碱性强弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 2.卤族元素 ①从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 F2　 　Cl2　 　Br2　 　 I2 ②颜色：逐渐加深 ③熔、沸点：逐渐升高 ④密度：逐渐增大 ⑤水溶性：逐渐减小 ⑥随着核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。 ⑦氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I 总结：同主族元素从上到下，随着核电荷数的增加，原子的最外层电子数相同，原子的电子层数增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强、得电子能力减弱，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐增强、氧化性逐渐减弱。 题型演练 【题型1认识原子的构成】 1．（24-25高一上·上海·期中）已知A元素的原子序数为Z，B元素的离子与具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数是 A． B． C． D． 2．（23-24高一上·北京延庆·期末）(中文名“锝”)是一种医用放射性核素，在核医学诊断中具有多种功能。下列关于的说法中，不正确的是 A．原子序数为43 B．核外电子数为43 C．中子数为56 D．质量数为142 3．（23-24高一上·江苏连云港·期中）有和两种元素的简单离子，若它们电子层结构相同，则下列关系正确的是 A． B． C．核电荷数Y=X D．核电荷数Y>X 4．（24-25高一上·上海·期中）关于一种新微粒，下列说法中不正确的是 A．其原子核内有113个中子 B．是一种新的原子 C．Hf元素的近似相对原子质量为185 D．其原子质量约是1个原子质量的倍 5．（23-24高一上·上海·期中）可用于辐照治疗癌症，下列关于说法正确的是 A．核电荷数为138 B．核外电子数为226 C．中子数为88 D．质量数为226 6．（22-23高一上·陕西西安·期末）我国探月工程取得重大进展。可控核聚变的原料3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质，据统计，月球土壤的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是 A．3He原子比4He原子少一个核外电子 B．3He和4He两种核素互为同位素 C．核聚变时，原子发生的是化学反应 D．在3He中存在：质子数=中子数=核外电子数 【题型2核外电子的分层排布规律】 1．（23-24高一上·浙江金华·期末）下列说法正确的是 A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期 C．位于周期表的第2行、第16列 D．能量高的电子在离核近的区域内运动 2．（23-24高一上·北京通州·期末）某离子的原子核里有n个质子，该离子的电子层排布与氩原子相同，此离子所带的电荷可能是 A．+(n-18) B．-n C．-(n+18) D．+(18-n) 3．（23-24高一上·浙江温州·期末）下列说法不正确的是 A．原子核外电子排布时，电子离核越远，能量越高 B．某元素原子最外电子层上只有两个电子，该元素一定是第ⅡA族元素 C．同一周期中ⅡA、ⅢA族元素原子的原子序数不一定相差1 D．在过渡元素中寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 4．（23-24高一上·江苏常州·期中）已知X、Y、Z、W、R五种元素为前20号元素且原子序数递增，其中X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数；R元素的阴离子核外电子排布与Ar原子核外电子排布相同。下列说法不正确的是 A．X2Z常温下为液态 B．R的单质不与Z的氢化物反应 C．Y的一种单质可导电 D．W的氧化物是大气污染物 5．（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国科学家团队采用与同时参与的核反应揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法不正确的是 A．的质子数是10 B．钙元素的原子序数是20 C．与原子的中子数相等 D．钙原子L层与M层电子数相等 6．（23-24高一上·北京通州·期末）某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍，此元素是 A．氟 B．氧 C．氮 D．碳 7．（23-24高一上·福建福州·期中）A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【题型3元素周期表】 1．（23-24高一上·辽宁大连·期末）为了纪念人类历史上那些做出过伟大科学成就的科学家，许多国家都发行过纪念他们的邮票。下列邮票中的科学家与其对应描述不相符的是 A．拉瓦锡提出了第一个元素分类表 B．门捷列夫编制了第一张元素周期表 C．卢瑟福提出了原子的有核模型 D．维尔纳发现并证明原子序数等于核电荷数 A．A B．B C．C D．D 2．（23-24高一上·四川泸州·期末）镁常用于制作合金。镁在元素周期表中的信息如下图所示。下列有关说法不正确的是 A．镁的原子序数为12 B．镁是第三周期ⅡA族元素 C．镁的摩尔质量为12 D．化学反应中镁原子失去电子 3．（23-24高一下·陕西渭南·期末）下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 【题型4元素、核素、同位素的比较】 1．（24-25高一上·上海·期中）氕()、氘()、氚()是氢元素的三种核素，下列说法正确的是 A．三者互为同素异形体 B．是化合物 C．三者的中子数相同 D．三者的化学性质几乎相同 2．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）下列说法一定不正确的是 A．某些花岗石产生氡()，从而对人体产生伤害，的质量数是222 B．Se是人体必需的微量元素，和互为同位素 C．-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，的中子数为6 D．原子结构示意图可以表示16O，也可以表示18O 3．（23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习）下列关于16O和18O说法正确的是 A．16O2与18O2互为同素异形体 B．16O与18O是氧元素的两种核素 C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化 D．16O与18O核外电子排布方式不同 4．（24-25高一上·广西·期中）由碳元素组成的单质有金刚石、石墨和等，下列说法错误的是 A．只含一种元素的物质可能是混合物 B．金刚石转化为石墨发生的是化学变化 C．金刚石、石墨和互为同素异形体 D．金刚石、石墨和的物理性质完全相同，化学性质相似 5．（24-25高一上·北京·阶段练习）我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核外有20个电子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从Ca原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 【题型5原子结构与元素的性质】 1．（23-24高一上·河北保定·阶段练习）下列说法中正确的是 A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C．最外层有2个电子的原子都是金属原子 D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子 2．（23-24高一上·山西朔州·期末）下列说法不正确的是 A．依据物质类别和元素价态，可以解释和预测物质的性质 B．依据铯在周期表中的位置，可以预测在实验室中少量铯不能保存在煤油或石蜡油中 C．锂在空气中煅烧生成Li2O D．测试工程师利用化学仪器或化学检测方法测定材料的元素组成及含量 3．（23-24高一上·浙江金华·期末）下列说法不正确的是 A．碱金属元素随着原子序数的递增，单质的熔点逐渐升高 B．考古时可利用测定一些文物的年代 C．和互为同素异形体 D．原子核内含有1个中子 4．（23-24高一上·浙江金华·期末）周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列说法正确的是 A．此元素的气态氢化物的化学式为，在常温下很稳定 B．其单质具有强氧化性，可与发生置换反应生成 C．其单质的分子式为，难溶于有机溶剂 D．是一种有色的难溶于水的化合物 5．（23-24高一上·山东聊城·期末）下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是 A．P、S、Cl的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强 B．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 C．同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 D．Li、Na、K的原子半径和熔点均逐渐增大 6．（23-24高一上·福建福州·期末）元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法错误的是 A．若和白的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y B．硫、硒为同主族元素，因此硒的主要化合价有-2、＋4、＋6 C．和分别位于第六周期IA和IIA族，碱性： D．常温下，形状和大小相同的、与浓度相同的盐酸反应，更剧烈 7．（23-24高一上·浙江衢州·期末）2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“硼”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是 A．Ts的单质在常温下是气体 B．Ts是第7周期第VIIA族元素 C．Ts的最高正价为+7 D．Ts在同族元素中非金属性最弱 8．（23-24高一上·广东深圳·期末）华为麒麟9000s芯片实现了智能手机5G芯片的国产化。下列有关说法正确的是 A．硅元素位于元素周期表第三周期ⅣA族 B．自然界中存在的28Si、29Si、30Si互为同素异形体 C．的中子数为14 D．硅与碳同主族，酸性强弱为：H2SiO3>H2CO3 9．（24-25高一上·广西·开学考试）2024年4月30日，“神舟十七号”载人飞船安全返回地球，首次圆满完成在轨航天器舱外设施维修，成功取回首批舱外设施暴露实验材料样品，标志着中国航天事业迈出新步伐。 (1)运载火箭采用铝合金作为火箭外壳的关键材料。相比纯铝，铝合金的硬度 (填“更大”或“更小”)，铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铝元素在地壳中的含量排名第 。 (2)发动飞船的运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点有 (任答1条)，实验室用锌和稀硫酸制备氢气的化学方程式为 。 (3)“长征二号F”运载火箭采用和偏二甲肼作推进剂，该推进剂燃烧产生大量高压气体，从火箭底部冲出产生推力使火箭达到极高的运动速度，该反应的化学方程式为，则X的化学式是 ，该反应过程 (填“吸收”或“放出”)热量。 (4)空间站采用了最新的三结砷化镓(GaAs)光伏电池柔性太阳翼。镓元素在元素周期表中的部分信息如图所示，Ga的相对原子质量是 ，Ga原子含有的质子数为 。 10．（23-24高一上·江西九江·期末）某兴趣小组的同学拟采用以下装置制备氯气并进行一系列相关探究实验。回答下列问题： (1)装置A中a仪器的名称是 ，用装置A制氯气，发生反应的离子方程式为 ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)装置C的实验目的是探究氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入 (填标号)。 a b c d Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 五氧化二磷 浓硫酸 无水氯化钙 Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 (3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。实验过程： Ⅰ．打开弹簧夹，打开a的活塞，滴加浓盐酸。 Ⅱ．当D和F中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ．当D中溶液由黄色变为红棕色时，关闭a的活塞。 Ⅳ．打开活塞b，将少量F中的溶液滴入E中，关闭活塞b，取下E振荡，静置后层变为紫红色。 ①过程Ⅳ的现象能证明溴的氧化性强于碘，反应的离子方程式是 。 ②过程Ⅲ的实验目的是 。 ③氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐 (填“减弱”或“增强”)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 原子结构与元素周期表 考点梳理 题型演练 考点01 原子的构成粒子及其定量关系 【题型1认识原子的构成】 考点02 原子核外电子排布的规律 【题型2核外电子的分层排布规律】 考点03 元素周期表 【题型3元素周期表】 考点04 核素、同位素 【题型4元素、核素、同位素的比较】 考点05 原子结构与元素的性质 【题型5原子结构与元素的性质】 考点梳理 考点01 原子的构成粒子及其定量关系 1．原子的构成微粒及作用 2．原子结构的特殊点 （1）原子的质量主要集中在原子核上； （2）原子中既有正电荷，又有负电荷，但整个原子不显电性； （3）原子在化学变化中不可再分，但在其他变化中仍然可以再分； （4）核电荷数（质子数）＝核外电子数，只适用于原子和分子。 3．质量数：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 4．核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 （1）符号：X，Z表示质子数，A代表质量数 （2）原子的构成微粒间的数目关系 ①电中性原子 ②带电原子——离子的电子数目计算 （3）核素之间的转化不属于物理变化，也不属于化学变化，而属于核变化 （4）微粒符号及意义 （5）常见的重要核素及其应用 U C C H（D） H（T） 核燃料 用于考古断代 相对原子质量的标准 阿伏伽德罗常数基准 制氢弹 5．同位素 （1）概念：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。 （2）同位素的比较 ①原子中一定含质子和电子，不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 （3）特点：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率 6．元素的相对原子质量 （1）含义：各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和 （2）公式：＝M1a%+M2b%+M3c%+…（a%+b%+c%+…＝1） （3）举例：氯元素的相对原子质量的计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%＝35.453 考点02 原子核外电子排布的规律 1．电子层 （1）含义：电子运动在能量不同的区域，简化为不连续的壳层，也称作电子层。 （2）特点：各电子层之间没有明显的界限 （3）不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 2．原子核外电子排布规律及其之间的关系 （1）核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布8个电子。 （2）电子不一定排满M层才排N层，如Ca的核外电子排布情况为。 3．原子核外电子排布的表示方法 （1）原子结构示意图 （2）离子结构示意图 ①阳离子结构示意图：与上周期的稀有气体排布相同 ②阴离子结构示意图：与同周期的稀有气体排布相同 4．具有相同电子层排布的微粒 （1）与He原子具有相同电子层排布的微粒（2电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 H－ He Li+ Be2+ （2）与Ne原子具有相同电子层排布的微粒（10电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 N3－ O2－ F－ Ne Na+ Mg2+ Al3+ （3）与Ar原子具有相同电子层排布的微粒（18电子微粒） 阴离子 原子 阳离子 电子层排布 P3－ S2－ Cl－ Ar K+ Ca2+ （4）特点 ①结构特点：电子层数相同，电子总数相同 ②位置特点：阴前阳后稀中间，负电多前正多后 ③半径特点：原子序数越大，微粒半径越小 5．1~18号元素原子核外电子排布的特点 （1）电子层排布： x 或2，x或2，8，x （2）次外层电子数为2或8；内层电子数为2或10 （3）简单离子的最外层电子数为0或2或8 （4）1～20号元素原子结构的特殊关系 特殊关系 元素 最外层电子数等于次外层电子数的一半 Li、Si 最外层电子数等于次外层电子数 Be、Ar 最外层电子数等于次外层电子数的2倍 C 最外层电子数等于次外层电子数的3倍 O 最外层电子数等于次外层电子数的4倍 Ne 最外层电子数等于电子层数 H、Be、Al 最外层有1个电子 H、Li、Na、K 最外层有2个电子 He、Be、Mg、Ca 内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素 Li、P 电子总数为最外层电子数2倍的元素 Be 6．核外电子排布与元素的性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。 (2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。 考点03 元素周期表 一、元素周期表的编排原则 1．元素周期表的出现与演变 （1）首创者：1869年，俄国化学家门捷列夫 （2）编排顺序：按照元素的相对原子质量由小到大排列 2．元素周期表的编排原则 把 电子层数相同的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行 叫周期。 把 不同横行中最外层电子数相同的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行 叫族。 二、元素周期表的结构 （1）周期：周期序数＝电子层数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 （2）族：主族序数＝原子的最外层电子数，过渡元素的族序数一般不等 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 （3）过渡元素：副族和第第Ⅷ族族 ①镧系元素：第6周期ⅢB族，共15种 ②锕系元素：第7周期ⅢB族，共15种 ③应用：找耐高温、耐腐蚀、催化剂和超导材料 2．族序数与列数的关系 （1）2、3周期IIA和IIIA相邻，原子序数相差1 （2）4、5周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，原子序数相差11 （3）6、7周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，还额外多出镧系和锕系，原子序数相差25 3．推测元素在周期表中的位置 （1）根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置 （2）0族定位法确定元素的位置 ①0族元素的周期序数和原子序数 周期 1 2 3 4 5 6 7 元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 ②推断方法 （3）根据112号和118号元素的位置推测 原子序数 112 113 114 115 116 117 118 119 120 族序数 IIB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ⅠA ⅡA 周期 7 7 7 7 7 7 7 8 8 4．金属和非金属的分界线 （1）元素属性：上方为非金属元素，下方为金属元素 （2）分界线处元素，可能具有两性，寻找半导体材料 （3）全部是金属的族：ⅡA族、副族和第Ⅷ族 （4）全部是非金属的族：ⅦA族和0族 5．周期表中的元素 （1）元素种类最多的族：ⅢB族，共32种元素 （2）元素种类最多的主族：ⅠA族，共7种元素 （3）元素种类最多的周期：7周期，共32种元素 （4）在短周期中非金属元素多，在周期表中金属元素多。 （5）全部是气体的族：0族 （6）同时含固体、液体和气体的族：ⅦA族 考点04 核素、同位素 1.原子的表示 在化学上，我们为了方便地表示某一原子，在元素符号的左下角标出其质子数，左上角标出其质量数：X 2.元素、核素、同位素 (1)概念： ①元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 ②核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。 ③同位素: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互称为同位素）。 (2)元素、核素、同位素的概念及相互关系 3.同位素的特征 ①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样） ② 同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大； ③ 同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 4.几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.两种相对原子质量 （1）原子的相对原子质量 ①含义：原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与12C质量的1/12的比值。 ②计算公式：原子的相对原子质量== ③常用关系：原子的近似相对原子质量=质量数 （2）元素的相对原子质量 ①元素的平均相对原子质量： 含义：根据各种核素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算平均值。 计算公式 ==A*a%+B*b%+C*c%+ …… 其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量；a%、b%、c%分别为自然界中各种同位素所占的原子的含量或原子个数的组成分数，是元素的平均相对原子质量。 实例：如氧有三种天然同位素，它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素原子含量（即原子个数百分比）的数据分别为： 15.995 99.759% 16.999 0.037% 17.999 0.204% 则氧元素的相对原子质量为： == 15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204% == 15.999 元素的近似相对原子质量：可根据各种核素（同位素）的质量数按上法计算 考点05 原子结构与元素的性质 1.碱金属元素 ①从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②从Li→Cs，密度逐渐增大（钠、钾反常），熔点逐渐降低。 ③相同条件下，碱金属从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。 ④相同条件下，碱金属从Li→Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼。 碱金属元素性质的相似性（用R表示碱金属元素） 碱金属元素性质的递变性 性质的具体体现 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越剧烈 反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸 氢氧化物 碱性强弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 2.卤族元素 ①从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 F2　 　Cl2　 　Br2　 　 I2 ②颜色：逐渐加深 ③熔、沸点：逐渐升高 ④密度：逐渐增大 ⑤水溶性：逐渐减小 ⑥随着核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。 ⑦氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I 总结：同主族元素从上到下，随着核电荷数的增加，原子的最外层电子数相同，原子的电子层数增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强、得电子能力减弱，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐增强、氧化性逐渐减弱。 题型演练 【题型1认识原子的构成】 1．（24-25高一上·上海·期中）已知A元素的原子序数为Z，B元素的离子与具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】B元素原子得到2个电子后的电子数与A元素原子失去3个电子后的电子数一样多，A元素原子电子数等于原子序数为Z，则B元素原子的原子序数等于电子数为：，答案选A。 2．（23-24高一上·北京延庆·期末）(中文名“锝”)是一种医用放射性核素，在核医学诊断中具有多种功能。下列关于的说法中，不正确的是 A．原子序数为43 B．核外电子数为43 C．中子数为56 D．质量数为142 【答案】D 【分析】原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质子数等于原子序数，质量数等于质子数与中子数的和，据此分析解答。 【详解】A．根据原子符号的含义，可知的原子核内质子数是43，则该元素的原子序数是43，A正确； B．根据原子符号的含义，可知的原子核内质子数是43，原子核内质子数等于原子核外的电子数，故的核外电子数为43，B正确； C．的中子数为99-43=56，C正确； D．的质量数等于99，D错误； 故合理选项是D。 3．（23-24高一上·江苏连云港·期中）有和两种元素的简单离子，若它们电子层结构相同，则下列关系正确的是 A． B． C．核电荷数Y=X D．核电荷数Y>X 【答案】B 【详解】、两种元素的离子的电子层结构相同，即二者的核外电子数相等，则满足：a-n=b+m，故A错误，B正确；根据题目可知两种简单离子的电子层结构相同，则原子序数X＞Y，核电荷数=原子序数，即核电荷数X＞Y，故C、D错误； 故选B。 4．（24-25高一上·上海·期中）关于一种新微粒，下列说法中不正确的是 A．其原子核内有113个中子 B．是一种新的原子 C．Hf元素的近似相对原子质量为185 D．其原子质量约是1个原子质量的倍 【答案】C 【详解】A．其原子核内含有的中子数为185-72=113，A正确； B．是一种新微粒，则是一种新的原子，B正确； C．Hf元素的其它天然同位素未知，原子个数百分含量未知，无法求出Hf元素的相对原子质量，185是的近似相对原子质量，C不正确； D．依据相对原子质量的定义，=185，则其原子质量约是1个原子质量的倍，D正确； 故选C。 5．（23-24高一上·上海·期中）可用于辐照治疗癌症，下列关于说法正确的是 A．核电荷数为138 B．核外电子数为226 C．中子数为88 D．质量数为226 【答案】D 【详解】A．的核电荷数等于质子数等于核外电子数等于88，A错误； B．的核外电子数等于核电荷数为88，B错误； C．的中子数等于质量数减去质子数，为226-88=138，C错误； D．中左上角数据表示质量数，的质量数为226，D正确； 故选D。 6．（22-23高一上·陕西西安·期末）我国探月工程取得重大进展。可控核聚变的原料3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质，据统计，月球土壤的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是 A．3He原子比4He原子少一个核外电子 B．3He和4He两种核素互为同位素 C．核聚变时，原子发生的是化学反应 D．在3He中存在：质子数=中子数=核外电子数 【答案】B 【详解】A．3He原子和4He原子都是He原子，核外都有3个电子，仅仅只是中子个数相差一个，故A错误； B．3He和4He是质子数相同，中子数不同的同一种原子，互为同位素，故B正确； C．核聚变时，原子种类发生变化；而化学反应中最小微粒是原子，元素种类不变，故核聚变不是化学反应，故C错误； D．在3He中，质子数为2，质量数为3，则中子数为1，核外电子数为3，故D错误；　 故选B。 【题型2核外电子的分层排布规律】 1．（23-24高一上·浙江金华·期末）下列说法正确的是 A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期 C．位于周期表的第2行、第16列 D．能量高的电子在离核近的区域内运动 【答案】B 【详解】A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，但质子数不一定相同，这两种粒子不一定是同种元素，则其化学性质不一定相同，A错误； B．根据核外电子排布规律可知，最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期，B正确； C．是零族元素，原子序数为10，位于周期表的第2行、第18列，C错误； D．离原子核越近的电子能量越低，离原子核越远的电子能量越高，则能量高的电子在离核远的区域内运动，D错误； 故选B。 2．（23-24高一上·北京通州·期末）某离子的原子核里有n个质子，该离子的电子层排布与氩原子相同，此离子所带的电荷可能是 A．+(n-18) B．-n C．-(n+18) D．+(18-n) 【答案】A 【分析】 氩原子的结构示意图为，某离子的电子层排布与氩原子相同，则该离子可能是K+、Ca2+、Cl-等。 【详解】A．若是K原子则n=19，K+所带的电荷为+(19-18)，A正确； B．不可能存在带-n电荷的离子满足以上条件，B错误； C．不可能存在带-(n+18)电荷的离子满足以上条件，C错误； D．若n=16则对应的离子为+(18-16)，但+2硫离子的核外电子排布式与氩原子不同，无满足以上条件的带+(18-n) 电荷的离子，D错误； 故选A。 3．（23-24高一上·浙江温州·期末）下列说法不正确的是 A．原子核外电子排布时，电子离核越远，能量越高 B．某元素原子最外电子层上只有两个电子，该元素一定是第ⅡA族元素 C．同一周期中ⅡA、ⅢA族元素原子的原子序数不一定相差1 D．在过渡元素中寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 【答案】B 【详解】A．原子核外电子排布时，电子离核越远，能量越高，电子离核越近，能量越低，A正确； B．某元素原子最外电子层上只有两个电子，该元素可能是0族元素He，B错误； C．第二、三周期的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数相差1 ，第四、五周期的期第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数相差11，第六、七周期的期第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数相差25，C正确； D．作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素，为过渡金属元素，在周期表过渡元素中寻找，D正确； 故选B。 4．（23-24高一上·江苏常州·期中）已知X、Y、Z、W、R五种元素为前20号元素且原子序数递增，其中X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数；R元素的阴离子核外电子排布与Ar原子核外电子排布相同。下列说法不正确的是 A．X2Z常温下为液态 B．R的单质不与Z的氢化物反应 C．Y的一种单质可导电 D．W的氧化物是大气污染物 【答案】B 【分析】X、Y、Z、W、R五种元素为前20号元素且原子序数递增，其中X是原子序数最小的元素，为H元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，内层电子数只能是2，为C元素；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，最外层有6个电子，为O元素；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，为S元素；R元素的阴离子核外电子排布与Ar原子核外电子排布相同，R为Cl元素，即X、Y、Z、W、R分别是H、C、O、S、Cl元素，据此解答。 【详解】A．X2Z为H2O，H2O常温下为液态，故A正确； B．R的单质为Cl2，Z的氢化物是H2O，Cl2和H2O反应生成HCl、HClO，故B错误； C．Y的单质有石墨和金刚石等，石墨能导电，故C正确； D．W的氧化物是SO2、SO3，SO2、SO3都是大气污染物，故D正确； 故选B。 5．（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国科学家团队采用与同时参与的核反应揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法不正确的是 A．的质子数是10 B．钙元素的原子序数是20 C．与原子的中子数相等 D．钙原子L层与M层电子数相等 【答案】A 【详解】A．质子数等于原子序数，F元素的原子中有9个质子，A项错误； B．钙元素的原子中有20个质子，原子序数是20，B项正确； C．中子数等于质量数减去质子数，原子的中子数是19-9=10，原子的中子数是20-10=10，C项正确； D．钙元素原子的核外电子排布为2、8、8、2 ，L 层有 8个电子，M 层有 8个电子，L层与M层电子数均为8，D项正确； 答案选A。 6．（23-24高一上·北京通州·期末）某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍，此元素是 A．氟 B．氧 C．氮 D．碳 【答案】B 【详解】根据原子核外电子的排布规律可知其电子排布为，该元素是氧元素； 故答案为：B。 7．（23-24高一上·福建福州·期中）A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，其在周期表中的位置关系为，故原子序数有a>c>b；具有相同的电子层结构说明电子数相同，有a-n=b+n=c+m；即有a=b+2n，a=c+m-n；综上有A正确，答案选A。 【题型3元素周期表】 1．（23-24高一上·辽宁大连·期末）为了纪念人类历史上那些做出过伟大科学成就的科学家，许多国家都发行过纪念他们的邮票。下列邮票中的科学家与其对应描述不相符的是 A．拉瓦锡提出了第一个元素分类表 B．门捷列夫编制了第一张元素周期表 C．卢瑟福提出了原子的有核模型 D．维尔纳发现并证明原子序数等于核电荷数 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．拉瓦锡于1772年提出了燃烧的氧化学说，提出了第一个元素分类表，故A正确； B．门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，编制了第一张元素周期表，故B正确； C．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型，故C正确； D．莫斯莱发现并证明原子序数等于核电荷数，故D错误； 故选：D。 2．（23-24高一上·四川泸州·期末）镁常用于制作合金。镁在元素周期表中的信息如下图所示。下列有关说法不正确的是 A．镁的原子序数为12 B．镁是第三周期ⅡA族元素 C．镁的摩尔质量为12 D．化学反应中镁原子失去电子 【答案】C 【详解】A．镁的原子序数为12，A正确； B．镁元素位于元素周期表第三周期第ⅡA族，B正确； C．镁的摩尔质量为24g/mol，C错误； D．镁最外层2个电子，化学反应中易失去电子，D正确； 故答案为C。 3．（23-24高一下·陕西渭南·期末）下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 【答案】C 【详解】A． 元素周期表有18个纵行，8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，则分为16个族，故A错误； B． H在第ⅠA族但不是碱金属元素，故B错误； C． 优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素，应在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的新材料，故C正确； D． 主族元素的最外层电子数等于族序数，绝大多数主族元素的最高化合价等于它所处的族序数，但F没有正价、O没有最高正价，故D错误； 故选C。 【题型4元素、核素、同位素的比较】 1．（24-25高一上·上海·期中）氕()、氘()、氚()是氢元素的三种核素，下列说法正确的是 A．三者互为同素异形体 B．是化合物 C．三者的中子数相同 D．三者的化学性质几乎相同 【答案】D 【详解】A．同素异形体是由同一种元素形成性质不同的单质，适应对象是单质，氕(H)、氘(D)、氚(T)是三种核素，A错误； B．HD由同一种元素组成，是单质，B错误； C．氕(H)、氘(D)、氚(T)质子数均为1，中子数分别为0、1、2，C错误； D．氕(H)、氘(D)、氚(T)最外层都只有1个电子，化学性质相似，D正确； 故答案为：D。 2．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）下列说法一定不正确的是 A．某些花岗石产生氡()，从而对人体产生伤害，的质量数是222 B．Se是人体必需的微量元素，和互为同位素 C．-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，的中子数为6 D．原子结构示意图可以表示16O，也可以表示18O 【答案】C 【详解】A．的质量数是222，A正确； B．Se是人体必需的微量元素，和质子数相同，中子数不溶，互为同位素，B正确； C．的质量数为13，质子数为6，则中子数为7，C错误； D．原子结构示意图可以表示表示质子数为8的氧原子，可以表示16O，也可以表示18O，D正确； 故选C。 3．（23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习）下列关于16O和18O说法正确的是 A．16O2与18O2互为同素异形体 B．16O与18O是氧元素的两种核素 C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化 D．16O与18O核外电子排布方式不同 【答案】B 【详解】A．16O2和18O2是互为同位素的两种原子形成的单质，它们形成的单质不是互为同素异形体而是同一种物质，故A项错误； B．16O和18O它们都是氧元素的核素，故B项正确； C．16O与18O间的相互转化是原子核中的中子数发生改变，这是核反应，不是化学变化，故C项错误； D．16O和18O是互为同位素的两个原子，它们都是氧元素的核素，它们具有相同的电子式，它们的核外电子排布相同，故D项错误； 故本题选B。 4．（24-25高一上·广西·期中）由碳元素组成的单质有金刚石、石墨和等，下列说法错误的是 A．只含一种元素的物质可能是混合物 B．金刚石转化为石墨发生的是化学变化 C．金刚石、石墨和互为同素异形体 D．金刚石、石墨和的物理性质完全相同，化学性质相似 【答案】D 【详解】A．由题给信息可知，一种元素至少形成一种单质，有些元素可能形成两种或两种以上不同的单质，则若形成的多种单质混合在一起则为混合物，故A正确； B．石墨和金刚石不是同种物质，所以属于化学变化，故B正确； C．金刚石、石墨和是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故C正确； D．金刚石、石墨和的物理性质不同，故D错误； 答案选D。 5．（24-25高一上·北京·阶段练习）我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核外有20个电子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从Ca原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 【答案】A 【详解】A．的质子数是20，原子核外有20个电子，故A正确； B．的半衰期长，说明原子核衰变时间长，与得失去电子的难易无关，故B错误； C．的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，衰变一半所需的时间大于衰变一半所需的时间，故C错误； D．从Ca原子束流中直接俘获原子，没有生成新物质，属于物理变化，故D错误； 选A。 【题型5原子结构与元素的性质】 1．（23-24高一上·河北保定·阶段练习）下列说法中正确的是 A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C．最外层有2个电子的原子都是金属原子 D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子 【答案】A 【详解】A．非金属元素呈现的最高化合价等于元素原子的最外层电子数，A正确； B．非金属元素呈现的最低负化合价，等于其原子达到最外层8个(H最外层2个)电子稳定结构所需得到的电子数，其绝对值等于8减去该子的最外层电子数，B错误； C．He为非金属元素，最外层有2个电子，C错误； D．Sb、Bi是第ⅤA元素，二者都是金属元素，它们的最外层都有5个电子，因此最外层有5个电子的原子不一定都是非金属原子，D错误； 故合理选项是A。 2．（23-24高一上·山西朔州·期末）下列说法不正确的是 A．依据物质类别和元素价态，可以解释和预测物质的性质 B．依据铯在周期表中的位置，可以预测在实验室中少量铯不能保存在煤油或石蜡油中 C．锂在空气中煅烧生成Li2O D．测试工程师利用化学仪器或化学检测方法测定材料的元素组成及含量 【答案】B 【详解】A．同类物质具有某些性质的相似性，依据物质的类别和元素价态，可以解释和预测物质的性质，故A正确； B．铯密度大于煤油的密度，与煤油不反应，可以保存在煤油中，故B错误； C．金属锂在空气中加热生成Li2O，故C正确； D．测试工程师可运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，以获得金属材料的组成及含量，故D正确； 故选：B。 3．（23-24高一上·浙江金华·期末）下列说法不正确的是 A．碱金属元素随着原子序数的递增，单质的熔点逐渐升高 B．考古时可利用测定一些文物的年代 C．和互为同素异形体 D．原子核内含有1个中子 【答案】A 【详解】A．碱金属元素随着原子序数的递增，半径逐渐增大金属键逐渐减弱，单质的熔点逐渐降低，A不正确； B．利用C-14的半衰期，考古时可利用测定一些文物的年代，B正确； C．和是由同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确； D．原子核内含有2个质子，1个中子，D正确； 故选A。 4．（23-24高一上·浙江金华·期末）周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列说法正确的是 A．此元素的气态氢化物的化学式为，在常温下很稳定 B．其单质具有强氧化性，可与发生置换反应生成 C．其单质的分子式为，难溶于有机溶剂 D．是一种有色的难溶于水的化合物 【答案】D 【详解】A．此元素原子结构与卤族元素相似，其最低价为-1价，气态氢化物的化学式为，同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，其简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则在常温下很不稳定，A错误； B．同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，其单质的氧化性逐渐减弱，X单质不能与发生置换反应生成，B错误； C．X的原子结构与卤族元素相似，其单质的分子式为，与Br2、I2的结构与性质相似，易溶于有机溶剂，C错误； D．根据氯化银、溴化银、碘化银分别是白色沉淀，浅黄色沉淀，黄色沉淀推断，是一种有色的难溶于水的化合物，D正确； 故选D。 5．（23-24高一上·山东聊城·期末）下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是 A．P、S、Cl的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强 B．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 C．同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 D．Li、Na、K的原子半径和熔点均逐渐增大 【答案】A 【详解】A．P、S、Cl为同周期相邻元素，从左向右排列，非金属性依次增强，则得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强，A正确； B．元素周期表中，位于金属和非金属分界线附近的元素既具有金属性，也具有非金属性，通常具有两性，可用于生产半导体材料，B不正确； C．在第四周期及以后的各周期，同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都不是相差1，中间间隔过渡元素，C不正确； D．Li、Na、K为同主族元素，从上到下排列，它们原子核外的电子层数依次增多，原子半径依次增大，但熔点逐渐降低，D不正确； 故选A。 6．（23-24高一上·福建福州·期末）元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法错误的是 A．若和白的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y B．硫、硒为同主族元素，因此硒的主要化合价有-2、＋4、＋6 C．和分别位于第六周期IA和IIA族，碱性： D．常温下，形状和大小相同的、与浓度相同的盐酸反应，更剧烈 【答案】C 【详解】A．X+和Y2-的核外电子层结构相同，则X的原子序数-1=Y的原子序数+2，故原子序数X>Y，故A正确； B．硫为第ⅥA族元素，最高价为+6价，最低价为-2价，还有可能为+4，,硒与硫为同主族元素，因此硒的主要化合价有-2、+4、+6，故B正确； C．同周期从左向右金属性减弱，同主族从上往下金属性逐渐增强，金属性越强，对应碱的碱性越强，Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，Cs的金属性强于Ba，则碱性：CsOH>Ba(OH)2，故C错误； D．镁的金属活动性强于铝，常温下，形状和大小相同的镁和铝与同浓度盐酸反应，镁条反应更剧烈，故D正确； 答案选C。 7．（23-24高一上·浙江衢州·期末）2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“硼”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是 A．Ts的单质在常温下是气体 B．Ts是第7周期第VIIA族元素 C．Ts的最高正价为+7 D．Ts在同族元素中非金属性最弱 【答案】A 【分析】该元素的原子序数为117，位于第七周期，该原子核外最外层有7个电子，位于第ⅦA族，因此Ts是第7周期第VIIA族元素。 【详解】A．第ⅦA族元素随原子序数越大，单质由气体递变为固体，碘为固体，则Ts的单质在常温下是固体，故A错误； B．根据分析可知，Ts是第7周期第VIIA族元素，故B正确； C．Ts是第VIIA族元素，主族元素的最高正价等于其主族序数，最高正价和负价的绝对值之和为8，所以Ts的主要化合价-1、+7，故C正确； D．Ts位于第七周期第VIIA族，同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，因此Ts在同族元素中非金属性最弱，故D正确； 故答案选A。 8．（23-24高一上·广东深圳·期末）华为麒麟9000s芯片实现了智能手机5G芯片的国产化。下列有关说法正确的是 A．硅元素位于元素周期表第三周期ⅣA族 B．自然界中存在的28Si、29Si、30Si互为同素异形体 C．的中子数为14 D．硅与碳同主族，酸性强弱为：H2SiO3>H2CO3 【答案】A 【详解】A．Si是14号元素，原子核外有3个电子层、最外层电子数为4，位于周期表中第三周期第ⅣA族，A正确； B．同素异形体是同种元素形成的结构不同的单质，而28Si、29Si、30Si是硅元素不同原子，它们互为同位素关系，B错误； C．的质量数是29、质子数是14，其中子数=29-14=15，C错误； D．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性：Si＜C，则酸性：H2SiO3＜H2CO3，D错误； 故答案为：A。 9．（24-25高一上·广西·开学考试）2024年4月30日，“神舟十七号”载人飞船安全返回地球，首次圆满完成在轨航天器舱外设施维修，成功取回首批舱外设施暴露实验材料样品，标志着中国航天事业迈出新步伐。 (1)运载火箭采用铝合金作为火箭外壳的关键材料。相比纯铝，铝合金的硬度 (填“更大”或“更小”)，铝块能制成铝箔是利用了铝的 性，铝元素在地壳中的含量排名第 。 (2)发动飞船的运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点有 (任答1条)，实验室用锌和稀硫酸制备氢气的化学方程式为 。 (3)“长征二号F”运载火箭采用和偏二甲肼作推进剂，该推进剂燃烧产生大量高压气体，从火箭底部冲出产生推力使火箭达到极高的运动速度，该反应的化学方程式为，则X的化学式是 ，该反应过程 (填“吸收”或“放出”)热量。 (4)空间站采用了最新的三结砷化镓(GaAs)光伏电池柔性太阳翼。镓元素在元素周期表中的部分信息如图所示，Ga的相对原子质量是 ，Ga原子含有的质子数为 。 【答案】(1) 更大 延展 三或3 (2) 燃烧产物对环境无污染 (3) 放出 (4) 69.72 31 【详解】（1）合金的硬度比组成金属更大；金属具有良好的延展性，铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性；铝元素在地壳中的含量排名第三； （2）氢气燃烧产物是水，对环境无污染，氢气具有资源丰富，产热量高等优点；锌和稀硫酸制备氢气的化学方程式为； （3）根据质量守恒，X的化学式是；反应会放出大量热，该反应过程放出热量； （4）Ga的相对原子质量是69.72；Ga原子含有的质子数等于原子序数，为31。 10．（23-24高一上·江西九江·期末）某兴趣小组的同学拟采用以下装置制备氯气并进行一系列相关探究实验。回答下列问题： (1)装置A中a仪器的名称是 ，用装置A制氯气，发生反应的离子方程式为 ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)装置C的实验目的是探究氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入 (填标号)。 a b c d Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 Ⅱ 碱石灰 五氧化二磷 浓硫酸 无水氯化钙 Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 (3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。实验过程： Ⅰ．打开弹簧夹，打开a的活塞，滴加浓盐酸。 Ⅱ．当D和F中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ．当D中溶液由黄色变为红棕色时，关闭a的活塞。 Ⅳ．打开活塞b，将少量F中的溶液滴入E中，关闭活塞b，取下E振荡，静置后层变为紫红色。 ①过程Ⅳ的现象能证明溴的氧化性强于碘，反应的离子方程式是 。 ②过程Ⅲ的实验目的是 。 ③氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐 (填“减弱”或“增强”)。 【答案】(1) 分液漏斗 (2) (3) 确认的黄色溶液中无，排除对溴置换碘实验的干扰 原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大 减弱 【分析】装置A中制取氯气后在B中除去氯气中的杂质HCl，C中通过干燥和湿润的有色布条验证氯气是否有漂白性，D、E中探究卤族元素的非金属性的强弱。 【详解】（1）根据仪器结构知a为分液漏斗，A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：；二氧化锰作氧化剂，参加反应的4个HCl分子中2个HCl体现酸性化合价不变，两个HCl体现还原性生成氯气，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为； （2）先用湿润的有色布条进行验证，布条褪色，用无水氯化钙干燥氯气后，在Ⅲ处放置的为干燥的有色布条，布条不褪色，说明氯气没有漂白性、氯气和水生成的次氯酸具有漂白性；故答案为：d； （3）①溴的氧化性强于碘，溴单质可以与碘离子生成碘单质，反应为：； ②因为氯气具有强氧化性，故在进行实验前，确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；故答案为：确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰； ③同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得到电子能力减弱，导致氧化性减弱，非金属性减弱。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$