内容正文:
第七讲、探究物质组成的奥秘
模块一:知识精讲
知识点一:认识元素概念
1. 物质由元素组成
(1) 物质都是由元素组成的;元素是组成物质的基本成分;
如:氧气由氧元素组成,水由氢元素和氧元素组成等。
(2) 自然界中的元素仅有100多种(目前118种元素),但能组成众多物质,组成的物质数以亿计。
如:蛋壳、贝壳和石灰石的主要成分都是碳酸钙,而碳酸钙是由碳、氧、钙三种元素组成的。
2. 元素的概念
(1) 定义:科学上把具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子统称为元素。
如,一种氢原子的原子核内只有1个质子,没有中子,其核电荷数为1;另一种氢原子(氘)的原子核内有1个质子和1个中子,其核电荷数也为1。因此氢元素就是所有核电荷数为1的原子的总称。
★在物质发生化学变化时,原子的种类不变,所以在物质发生化学变化的过程中元素的种类也不会改变
3. 元素的分类
知识点二:同位素
1. 定义:原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。
2. 表示方法
为了区分同一元素的不同原子,常用原子符号(如或X-A)表示,其中X表示原子种类,Z表示质子数/即原子序数,A表示质量数(相对原子质量)。
如氢有氕(或H-1)、氘(或H-2)、氚(或H-3)三种同位素。
3. 应用
同位素在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。
如科研中,用放射性同位素作为示踪原子;核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力;利用放射性同位素对一些器官进行扫描,诊断、治疗肿瘤等疾病;根据放射性同位素()的半衰期,进行古董鉴定。
知识点三:元素分布
1. 地壳中元素的分布
地壳主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。其中含量最高的是氧,其次是硅。金属元素中含量最高的是铝,其次是铁。
2. 人体中的元素
人体中最多的三种元素是氧、碳、氢。
人体中最多的金属元素是钙。
3. 单质和化合物
(1) 单质:由同种元素组成的单一物质,如氧气、铜、碳、硫、氦气等。
(2) 化合物:由不同种元素组成的单一物质,如水、二氧化碳等。
4. 元素的分类
(1) 金属元素:汉字常用“钅”为部首(汞和金除外),由金属元素组成的金属常为固体,只有汞通常状况下为液体,金属单质由原子直接构成。
(2) 非金属元素:通常状况下,非金属元素形成的单质有三种状态,一是用“气”为部首的非金属元素,其单质为气态(如氮气—N₂);二是用“氵”为部首的非金属元素,其单质为液态(如溴—Br₂);三是用“石”为部首的非金属元素,其单质为固态,除碘(I2)是双原子分子外,其余一般由单原子构成。其中,氦、氖、氩属于稀有气体元素。
知识点四:元素符号
1. 元素符号的写法
元素符号是国际上统一采用的符号,通常用该元素拉丁文的第一个字母(大写)来表示,如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O。当两种元素的第一个字母相同时,则再附上一个小写字母作为该元素符号,以示区别,即由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母要小写,如Ne(氖)和Na(钠)、Cu(铜)和Ca(钙)等。
2. 常见元素的名称、符号和相对原子质量
名称
符号
相对原子质量
名称
符号
相对原子质量
氢
H
1
硫
S
32
碳
C
12
氯
Cl
35.5
氮
N
14
钾
K
39
氧
O
16
钙
Ca
40
钠
Na
23
铁
Fe
56
铝
Al
27
铜
Cu
63.5
硅
Si
28
银
Ag
108
磷
P
31
碘
I
127
3. 元素符号表示的意义
(1) 宏观上:表示一种元素,如“Cl”表示氯元素,“O”表示氧元素。每种元素只能有一种元素符号。
(2) 微观上:表示这种元素的一个原子,如“Cl”表示一个氯原子,“O”表示一个氧原子。
(3) 如果物质直接由原子构成,则该元素符号还表示一种物质,如“Fe”表示铁这种物质。
4. 离子符号及其意义
(1) 表示方法:在元素符号(或原子团)的右上角标明离子所带电荷数目和电性,数字在前,正、负号在后。当离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时,“1”省略不写。如阳离子Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺等;阴离子Cl⁻、SO₄²⁻等。
(2) 多个离子的表示;在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)等。
(3) 常用离子符号及意义:表示一种离子及一个离子所带的电荷数。(如Mg²⁺表示一个镁离子,也表示一个镁离子带2个单位正电荷)
知识点五:探索元素周期表
1. 元素周期表:在元素周期表中,每一种元素均占据一格,每一格均包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。其中,对于原子而言:原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
2. 元素周期表中单元格蕴含的信息:
左上方数字:表示原子序数;
右上方字母:表示元素符号;
中间汉字:表示元素名称;
最下方数字:表示相对原子质量;
3. 从元素周期表中获取信息
(1) 根据元素所处的位置可知该元素原子的质子数(核电荷数)、核外电子数、元素的化学性质等。
对原子而言:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数
(2)从元素周期表的一格可知元素单质的物理状态;元素是人工合成的还是自然存在的;元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素等。
模块二:习题精练
题型一:认识元素概念
[例题1] (2024春•余杭区期中)中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同 C.质量不同 D.相对原子质量不同
【详解】元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,故铁元素与氧元素的本质区别是核内质子数不同。
故选:A。
[例题2] (2024春•嘉兴期中)如图表示四种原子的结构模型(“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子),下列说法正确的是( )
A.甲、丙的核电荷数不同
B.甲、丁的相对原子质量相同
C.乙、丁不属于同一种元素
D.甲、乙为互为同位素原子
【详解】A、由图可知,甲、丙的质子数都为1,原子中的质子数等于核电荷数,所以甲、丙的核电荷数相同,选项错误;
B、相对原子质量=质子数+中子数,由图可知,甲中的质子数为!,中子数为2,丁的质子数为2,中子数!,两种原子的中子数与质子数的和都为3,所以甲、丁的相对原子质量
相同,选项正确;
C、由图可知,乙、丁的质子数都为2,由元素的概念可知,乙、丁属于同一种元素,选项错误;
D、同位素原子的质子数相同,中子数不同,由图可知,甲的质子数为1,乙的质子数为2,则甲、乙不是同位素原子,选项错误,故选B。
题型二:同位素
[例题3] (2024春•温州期中)氘、氚是氢的同位素原子,氘、氚原子中数量不同的是( )
A.中子数 B.质子数 C.电子数 D.核电荷数
【详解】元素是质子数相同的一类原子的总称,氕(1H-1)原子、氘(1H-2)原子、氚(1-3)原子是氢元素的三种不同的原子,质子数相同,中子数不同,互为同位素原子,在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数,故核电荷数、核外电子数相同。
故选A。
[例题4] (2024春•杭州钱学森学校期中)蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电,据了解月壤中有丰富的资源,尤其是应用于可控核聚变的燃料He-3。如图所示为He-3及其同位素原子He-4的结构示意图,下列说法正确的是( )
A. “”表示的微粒为中子 B.He-3的相对原子质量为3
C.He-3与He-4的质子数分别为3和4 D.He-3与He-4的化学性质不同
【详解】在原子中,质子数一核外电子数,氚的质子数为1,中子数为2,则氙原子质子数一核外电子数-1,质子和中子在原子核内,电子在原子核外,则能正确表示氚原子结构是B,
故选:B。
题型三:元素分布
[例题5] (2023春•鹿城区校级期中)世界是由元素组成的,能正确表示地壳中元素含量分布的是( )
A. B. C. D.
【详解】解:地壳中含量最丰富的前五种元素是:O、Si、Al、Fe以及其他,只有B图中符合。
故选:B。
[例题6] (2023春•杭州期中)下列说法正确的是( )
①地壳中最多的金属元素是铝,也就是金属铝
②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素,种类少于金属元素
③人体中只含有非金属元素,没有金属元素
④人体中氢、氧元素含量很高,这与水占人体质量的70%以上有关
A.①③④ B.②③④ C.①② D.②④
【详解】解:①地壳中含量最多的金属元素是铝元素,铝的化学性质活泼,所以地壳中的铝元素存在于化合物中,而不是存在金属铝,故说法错误;
②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素,种类少于金属元素,故说法正确;
③人体内含有金属元素,如钙元素、钠元素、钾元素等,故说法错误;
④水是人体中含量最多的物质,水是由氢元素与氧元素组成的,所以人体中氢、氧元素含量很高,占人体质量的70%以上,故说法正确;
故选:D。
题型四:元素符号
[例题7] (2023春•杭州期中)下列元素分类正确的是( )
A.金属元素:Ca Mg Fe Cu
B.非金属元素:P Si Ag C
C.稀有气体元素:He Ne Ar Cl
D.固体非金属元素:O S P Si
【详解】解:A、Ca Mg Fe Cu都属于金属元素,故选项分类正确;
B、P Si C属于非金属元素,Ag属于金属元素,故选项分类错误;
C、He Ne Ar属于稀有气体元素,Cl(氯)不属于稀有元素,故选项分类错误;
D、S P Si属于固态非金属元素,O不属于固态非金属元素,故选项分类错误。
故选:A。
[例题8] (2024春•西湖区校级期中)下列各组元素中,元素符号的第一个字母相同的一组是( )
A.氯、碳、钙、铜 B.氢、汞、铁、银
C.钠、镁、氧、氮 D.锰、硫、锌、银
【详解】A、氯、碳、钙、铜四种元素的元素符号分别是Cl、C、Ca、Cu,第一个字母相同,故A正确;
B、氢、汞、铁、银四种元素的元素符号分别是H、Hg、Fe、Ag,第一个字母不相同,故B错误;
C、钠、镁、氧、氮四种元素的元素符号分别是Na、Mg、O、N,第一个字母不相同,故C错误;
D、锰、硫、锌、银四种元素的元素符号分别是Mn、S、Zn、Ag,第一个字母不相同,故D错误;
故选:A。
[例题9] (2024春•吴兴区期中)下列关于符号“N”所表示的含义,正确的是( )
①氮元素 ②氮的原子核 ③一个氮元素
④一个氮原子 ⑤氮气
A.①②④ B.②③ C.①④ D.①④⑤
【详解】符号“N”是氮元素的元素符号,可表示氮元素、一个氮原子;不能表示氮的原子核、氮气,元素只讲种类、不讲个数,不能表示一个氮元素。
故①④说法正确。
故选:C。
[例题10] (2022春•西湖区校级期中)下列元素符号表示正确的是( )
A.银Hg B.氯Al C.氟Fu D.钙Ca
【详解】A、书写元素符号注意“一大二小”,银元素的元素符号是Ag,故选项错误。
B、书写元素符号注意“一大二小”,氯元素的元素符号是Cl,故选项错误。
C、书写元素符号注意“一大二小”,氟元素的元素符号是F,故选项错误。
D、书写元素符号注意“一大二小”,钙元素的元素符号是Ca,故选项正确。
故选:D。
[例题11] (2023春•上城区期中)下列常见元素中,属于金属元素的是( )
A.C B.Cu C.Si D.O
【详解】A、C是碳元素的元素符号,带“石”字旁,属于固态非金属元素,故选项错误。
B、Cu是铜元素的元素符号,属于金属元素,带“钅”字旁,属于金属元素,故选项正确。
C、Si是硅元素的元素符号,带“石”字旁,属于固态非金属元素,故选项错误。
D、O是氧元素的元素符号,带“气”字头,属于气态非金属元素,故选项错误。
故选:B。
题型四:探索元素周期表
[例题12] (2023春•乐清市期中)天宫课堂中,航天员王亚平用视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验,锆原子核外电子数为40,中子数为51,相对原子质量为91,元素符号为Zr,请模仿图甲,将该元素对应信息编写到图乙中相应位置,“①”处应填( )
A.91 B.51 C.40 D.11
【详解】根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,锆原子核外电子数为40;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则锆元素的原子序数为40,则“①”处应填40。
故选:C。
[例题13] (2024春•鄞州区期末)2020年,嫦娥五号首次实现了月球采样返回,成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的采样,近期将返回地球,这将是人类历史上第一次获得月背土壤。中国科学院地球化学研究所团队在月壤样本中发现了共生的二氧化硅的高压相一一赛石英,其主要化学组成为二氧化硅,硅元素的部分信息如图,下列说法正确的是( )
A.硅-28和硅-30的质子数相等
B.硅元素的相对原子质量为28.09克
C.硅是一种金属元素
D.硅元素的符号为S
【详解】A、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),硅-28和硅-30均是硅元素形成的原子,它们的核内质子数相同,故选项说法正确。
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为28.09,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故选项说法错误。
C、硅带“石”字旁,属于固态非金属元素,故选项说法错误。
D、根据元素周期表中的一格可知,字母表示该元素的元素符号,硅元素的符号为Si,故选项说法错误。
故选:A。
模块三:巩固提升
1. (2024春•余杭区期中)中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同 C.质量不同 D.相对原子质量不同
【详解】元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,故铁元素与氧元素的本质区别是核内质子数不同。
故选:A。
2. (2023•湖州模拟)某阳离子Am+与另一种阴离子Bn-有相同的核外电子排布,其中原子A的核外电子数是a,则原子B的质子数是( )
A.a+m-n B.a-m+n C.a-m-n D.a+m+n
【详解】设元素B的质子数为z,
因为A的核外电子数为a,它的阳离子Am+,所以它的阳离子中带有(a-m)个电子;
而阴离子Bn-与A元素的阳离子Am+的核外电子排布相同,即核外电子数相同;
所以z+n=a-m,即z=a-m-n。
故选:C
3. (2023春•鹿城区期中)钋是一种能够在黑暗中发光的金属,由居里夫人和其丈夫发现。为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人将该金属命名为Polonium。则钋的元素符号是( )
A.P B.po C.p D.Po
【详解】国际上统一常用元素的拉丁文名称的第一个大写字母来表示,如果几种元素的第一个字母相同时,可再附加一个小写字母来区别,该金属命名为Polonium,书写元素符号注意“一大二小”,钋的元素符号是Po。
故选:D。
4. (2023春•鹿城区校级期中)科学家发现了一种被称为类钥的新元素,假设其化学符号为Uue。该元素原子质子数为119,中子数为200,请模仿甲,将该元素对应信息编写到图乙中相应位置,“③”处应该填( )
A.319 B.81 C.119 D.200
【详解】根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,“③”处应该填该元素的相对原子质量,该元素原子质子数为119,中子数为200,相对原子质量=质子数+中子数,则相对原子质量=119+200=319。
故选:A。
5. (2024•义乌市校级三模)如图是钠元素和氯元素在元素周期表中的信息和3种粒子的结构示意图。请回答下列问题:
(1)氯原子的核电荷数是 。
(2)钠原子与氯原子的最本质区别是 。
(3)在钠和氯气的反应中,得到电子的是 ;Na+的结构示意图是 (填标号)。
【答案】(1)17;(2)质子数不同;(3)氯;A。
【详解】(1)根据氯元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为24;原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则氯原子的核电荷数是17。
(2)元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),则钠原子与氯原子的最本质区别是质子数不同。
(3)在钠和氯气的反应中,氯原子的最外层电子数是7,多于4,在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子;钠原子的最外层电子数是1,少于4,在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子,Na+的结构示意图是A。
6. (2024春•临海市期中)表中①②③④是四种粒子,请根据表格并回答有关问题。
(1)表中粒子属于阳离子的是 (填序号,下同)。
(2) 属于同种元素; 互为同位素原子。
【答案】(1)②;(2)①③④; ①④。
【详解】(1)②中质子数=26,核外电子数=24,质子数>核外电子数,为阳离子;
(2)元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,①③④的质子数相同,属于同种元素;
质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素,①④属于原子,且它们的原子核内质子数相同,中子数不相同,互为同位素原子。
7. (2023春•苍南县期中)元素周期表是学习和研究的重要工具,请根据如图所示回答相应问题。
(1)图甲是铯元素在元素周期表中的信息,则铯属于 (填“金属”或“非金属”)元素,该元素原子的核外电子数为 。
(2)图乙为元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同元素,以下判断正确的是 (多选)
A.原子序数:Y>Z B.Y、Z位于同一周期
C.X和Y的核外电子数相同 D.从图中可推得X表示氧元素
【答案】(1)金属;55;(2)BD
【详解】(1)图甲是铯元素在元素周期表中的信息,铯属于金属元素,该元素原子的核外电子数为55。
(2)A.原子序数:Y小于Z,A不正确。
B.Y、Z位于同一周期,B正确。
C.X和Y的核外电子数不相同,C不正确。
D.从图中可推得X表示氧元素,D正确。
8. (2022•绍兴)如图是教材中元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的数字编号①~③各表示一种元素。请回答问题。
(1)①表示的元素是 。
(2)1个铝原子的核外电子有 个。
(3)元素硅比第2周期、第ⅥA族的元素在地壳中的含量 (选填“高”或“低”)。
【答案】(1)氢;(2)13;(3)低。
【详解】(1)①表示的元素原子序数为1,为氢元素。
(2)铝元素的原子序数为13,原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的原子核外电子数为13。
(3)第2周期、第ⅥA族的元素是氧元素,元素硅比第2周期、第ⅥA族的元素在地壳中的含量低。
9. (2023春•鹿城区期中)元素周期表是学习和研究科学的重要工具。如图是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)氯原子的核外电子数为 。
(2)钠在元素周期表中的位置为 。
(3)小联同学根据所给元素周期表,总结出以下规律,其中正确的是 。(可多选)
A.每一周期开头都是金属元素
B.每一周期结尾都是稀有气体元素
C.相对原子质量随核电荷数的增加而增大
D.元素在周期表上的排列顺序与中子数有关
【答案】(1)17;(2)第3周期,第1主族(或:第三周期,IA族);(3)BC。
【详解】(1)由于原子序数=原子的质子数=核外电子数,氯元素为17号元素,则氯原子的核外电子数为17。
(2)在元素周期表中,横行为周期,纵行为族,且结合周期表可知,钠在元素周期表中的位置为第3周期,第1主族。
(3)A、由图可知,第一周期开头的元素为氢元素,氢为非金属元素,该选项不正确;
B、元素周期表中,结尾都是稀有气体元素,该选项正确;
C、由图中信息可知,相对原子质量随核电荷数的增加而增大,该选项正确;
D、质子数不一定等于中子数,则元素在周期表上的排布与中子数无关,该选项不正确。故选:BC。
10. (2024春•东阳市期末)目前主流的新能源车都采用锂电池储能,如图甲是元素周期表中锂元素这一格子的具体信息。
(1)锂原子的核电荷数是 。
(2)“Li”除了表示锂元素、一个锂原子之外,还能表示 。
(3)图乙表示锂原子转变为锂离子的过程,锂离子符号可表示为 。
【答案】(1)3;(2)金属锂;(3)Li+。
【详解】(1)根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为3;原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则锂原子的核电荷数是3。
(2)“Li”属于金属元素,可表示锂元素,表示一个锂原子,还能表示锂这一单质。
(3)由图乙锂原子转变为锂离子的过程,锂原子失去1个电子形成带1个单位正电荷的锂离子,其离子符号为Li+。
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第七讲、探究物质组成的奥秘
模块一:知识精讲
知识点一:认识元素概念
1. 物质由元素组成
(1) 物质都是由元素组成的;元素是组成物质的基本成分;
如:氧气由氧元素组成,水由氢元素和氧元素组成等。
(2) 自然界中的元素仅有100多种(目前118种元素),但能组成众多物质,组成的物质数以亿计。
如:蛋壳、贝壳和石灰石的主要成分都是碳酸钙,而碳酸钙是由碳、氧、钙三种元素组成的。
2. 元素的概念
(1) 定义:科学上把具有 (即 )的一类原子统称为 。
如,一种氢原子的原子核内只有1个质子,没有中子,其核电荷数为1;另一种氢原子(氘)的原子核内有1个质子和1个中子,其核电荷数也为1。因此氢元素就是所有核电荷数为1的原子的总称。
★在物质发生化学变化时,原子的种类不变,所以在物质发生化学变化的过程中元素的种类也不会改变
3. 元素的分类
知识点二:同位素
1. 定义:原子核内的 、 的同类原子互为 原子。
2. 表示方法
为了区分同一元素的不同原子,常用原子符号(如或X-A)表示,其中X表示原子种类,Z表示质子数/即原子序数,A表示质量数(相对原子质量)。
如氢有氕(或H-1)、氘(或H-2)、氚(或H-3)三种同位素。
3. 应用
同位素在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。
如科研中,用放射性同位素作为示踪原子;核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力;利用放射性同位素对一些器官进行扫描,诊断、治疗肿瘤等疾病;根据放射性同位素()的半衰期,进行古董鉴定。
知识点三:元素分布
1. 地壳中元素的分布
地壳主要由 、 、 、 、 、 、 、 、 等元素组成。其中含量最高的是氧,其次是硅。金属元素中含量最高的是铝,其次是铁。
2. 人体中的元素
人体中最多的三种元素是氧、碳、氢。
人体中最多的金属元素是钙。
3. 单质和化合物
(1) 单质:由同种元素组成的单一物质,如氧气、铜、碳、硫、氦气等。
(2) 化合物:由不同种元素组成的单一物质,如水、二氧化碳等。
4. 元素的分类
(1) 金属元素:汉字常用“钅”为部首(汞和金除外),由金属元素组成的金属常为固体,只有汞通常状况下为液体, 由 直接构成。
(2) 非金属元素:通常状况下,非金属元素形成的单质有三种状态,一是用“气”为部首的非金属元素,其单质为气态(如氮气—N₂);二是用“氵”为部首的非金属元素,其单质为液态(如溴—Br₂);三是用“石”为部首的非金属元素,其单质为固态,除碘(I2)是双原子分子外,其余一般由单原子构成。其中,氦、氖、氩属于 元素。
知识点四:元素符号
1. 元素符号的写法
元素符号是国际上统一采用的符号,通常用该元素拉丁文的第一个字母(大写)来表示,如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O。当两种元素的第一个字母相同时,则再附上一个小写字母作为该元素符号,以示区别,即由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母要小写,如Ne(氖)和Na(钠)、Cu(铜)和Ca(钙)等。
2. 常见元素的名称、符号和相对原子质量
名称
符号
相对原子质量
名称
符号
相对原子质量
氢
H
1
硫
S
32
碳
C
12
氯
Cl
35.5
氮
N
14
钾
K
39
氧
O
16
钙
Ca
40
钠
Na
23
铁
Fe
56
铝
Al
27
铜
Cu
63.5
硅
Si
28
银
Ag
108
磷
P
31
碘
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3. 元素符号表示的意义
(1) 宏观上:表示一种元素,如“Cl”表示氯元素,“O”表示氧元素。每种元素只能有一种元素符号。
(2) 微观上:表示这种元素的一个原子,如“Cl”表示一个氯原子,“O”表示一个氧原子。
(3) 如果物质直接由原子构成,则该元素符号还表示一种物质,如“Fe”表示铁这种物质。
4. 离子符号及其意义
(1) 表示方法:在元素符号(或原子团)的右上角标明离子所带电荷数目和电性,数字在前,正、负号在后。当离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时,“1”省略不写。如阳离子Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺等;阴离子Cl⁻、SO₄²⁻等。
(2) 多个离子的表示;在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)等。
(3) 常用离子符号及意义:表示一种离子及一个离子所带的电荷数。(如Mg²⁺表示一个镁离子,也表示一个镁离子带2个单位正电荷)
知识点五:探索元素周期表
1. 元素周期表:在元素周期表中,每一种元素均占据一格,每一格均包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。其中,对于原子而言:原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
2. 元素周期表中单元格蕴含的信息:
左上方数字:表示原子序数;
右上方字母:表示元素符号;
中间汉字:表示元素名称;
最下方数字:表示相对原子质量;
3. 从元素周期表中获取信息
(1) 根据元素所处的位置可知该元素原子的质子数(核电荷数)、核外电子数、元素的化学性质等。
对原子而言:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数
(2)从元素周期表的一格可知元素单质的物理状态;元素是人工合成的还是自然存在的;元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素等。
模块二:习题精练
题型一:认识元素概念
[例题1] (2024春•余杭区期中)中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同 C.质量不同 D.相对原子质量不同
[例题2] (2024春•嘉兴期中)如图表示四种原子的结构模型(“”、“”和“”分别表示电子、中子、质子),下列说法正确的是( )
A.甲、丙的核电荷数不同
B.甲、丁的相对原子质量相同
C.乙、丁不属于同一种元素
D.甲、乙为互为同位素原子
题型二:同位素
[例题3] (2024春•温州期中)氘、氚是氢的同位素原子,氘、氚原子中数量不同的是( )
A.中子数 B.质子数 C.电子数 D.核电荷数
[例题4] (2024春•杭州钱学森学校期中)蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电,据了解月壤中有丰富的资源,尤其是应用于可控核聚变的燃料He-3。如图所示为He-3及其同位素原子He-4的结构示意图,下列说法正确的是( )
A. “”表示的微粒为中子 B.He-3的相对原子质量为3
C.He-3与He-4的质子数分别为3和4 D.He-3与He-4的化学性质不同
题型三:元素分布
[例题5] (2023春•鹿城区校级期中)世界是由元素组成的,能正确表示地壳中元素含量分布的是( )
A. B. C. D.
[例题6] (2023春•杭州期中)下列说法正确的是( )
①地壳中最多的金属元素是铝,也就是金属铝
②地壳中非金属元素的总含量大于金属元素,种类少于金属元素
③人体中只含有非金属元素,没有金属元素
④人体中氢、氧元素含量很高,这与水占人体质量的70%以上有关
A.①③④ B.②③④ C.①② D.②④
题型四:元素符号
[例题7] (2023春•杭州期中)下列元素分类正确的是( )
A.金属元素:Ca Mg Fe Cu
B.非金属元素:P Si Ag C
C.稀有气体元素:He Ne Ar Cl
D.固体非金属元素:O S P Si
[例题8] (2024春•西湖区校级期中)下列各组元素中,元素符号的第一个字母相同的一组是( )
A.氯、碳、钙、铜 B.氢、汞、铁、银
C.钠、镁、氧、氮 D.锰、硫、锌、银
[例题9] (2024春•吴兴区期中)下列关于符号“N”所表示的含义,正确的是( )
①氮元素 ②氮的原子核 ③一个氮元素
④一个氮原子 ⑤氮气
A.①②④ B.②③ C.①④ D.①④⑤
[例题10] (2022春•西湖区校级期中)下列元素符号表示正确的是( )
A.银Hg B.氯Al C.氟Fu D.钙Ca
[例题11] (2023春•上城区期中)下列常见元素中,属于金属元素的是( )
A.C B.Cu C.Si D.O
题型四:探索元素周期表
[例题12] (2023春•乐清市期中)天宫课堂中,航天员王亚平用视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验,锆原子核外电子数为40,中子数为51,相对原子质量为91,元素符号为Zr,请模仿图甲,将该元素对应信息编写到图乙中相应位置,“①”处应填( )
A.91 B.51 C.40 D.11
[例题13] (2024春•鄞州区期末)2020年,嫦娥五号首次实现了月球采样返回,成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的采样,近期将返回地球,这将是人类历史上第一次获得月背土壤。中国科学院地球化学研究所团队在月壤样本中发现了共生的二氧化硅的高压相一一赛石英,其主要化学组成为二氧化硅,硅元素的部分信息如图,下列说法正确的是( )
A.硅-28和硅-30的质子数相等
B.硅元素的相对原子质量为28.09克
C.硅是一种金属元素
D.硅元素的符号为S
模块三:巩固提升
1. (2024春•余杭区期中)中国计划在2030年前实现载人登陆月球。月球土壤中含量较高的元素有氧、硅和铁等氧元素与铁元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同 C.质量不同 D.相对原子质量不同
2. (2023•湖州模拟)某阳离子Am+与另一种阴离子Bn-有相同的核外电子排布,其中原子A的核外电子数是a,则原子B的质子数是( )
A.a+m-n B.a-m+n C.a-m-n D.a+m+n
3. (2023春•鹿城区期中)钋是一种能够在黑暗中发光的金属,由居里夫人和其丈夫发现。为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人将该金属命名为Polonium。则钋的元素符号是( )
A.P B.po C.p D.Po
4. (2023春•鹿城区校级期中)科学家发现了一种被称为类钥的新元素,假设其化学符号为Uue。该元素原子质子数为119,中子数为200,请模仿甲,将该元素对应信息编写到图乙中相应位置,“③”处应该填( )
A.319 B.81 C.119 D.200
5. (2024•义乌市校级三模)如图是钠元素和氯元素在元素周期表中的信息和3种粒子的结构示意图。请回答下列问题:
(1)氯原子的核电荷数是 。
(2)钠原子与氯原子的最本质区别是 。
(3)在钠和氯气的反应中,得到电子的是 ;Na+的结构示意图是 (填标号)。
6. (2024春•临海市期中)表中①②③④是四种粒子,请根据表格并回答有关问题。
(1)表中粒子属于阳离子的是 (填序号,下同)。
(2) 属于同种元素; 互为同位素原子。
7. (2023春•苍南县期中)元素周期表是学习和研究的重要工具,请根据如图所示回答相应问题。
(1)图甲是铯元素在元素周期表中的信息,则铯属于 (填“金属”或“非金属”)元素,该元素原子的核外电子数为 。
(2)图乙为元素周期表的一部分,X、Y、Z代表三种不同元素,以下判断正确的是 (多选)
A.原子序数:Y>Z B.Y、Z位于同一周期
C.X和Y的核外电子数相同 D.从图中可推得X表示氧元素
8. (2022•绍兴)如图是教材中元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的数字编号①~③各表示一种元素。请回答问题。
(1)①表示的元素是 。
(2)1个铝原子的核外电子有 个。
(3)元素硅比第2周期、第ⅥA族的元素在地壳中的含量 (选填“高”或“低”)。
9. (2023春•鹿城区期中)元素周期表是学习和研究科学的重要工具。如图是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)氯原子的核外电子数为 。
(2)钠在元素周期表中的位置为 。
(3)小联同学根据所给元素周期表,总结出以下规律,其中正确的是 。(可多选)
A.每一周期开头都是金属元素
B.每一周期结尾都是稀有气体元素
C.相对原子质量随核电荷数的增加而增大
D.元素在周期表上的排列顺序与中子数有关
10. (2024春•东阳市期末)目前主流的新能源车都采用锂电池储能,如图甲是元素周期表中锂元素这一格子的具体信息。
(1)锂原子的核电荷数是 。
(2)“Li”除了表示锂元素、一个锂原子之外,还能表示 。
(3)图乙表示锂原子转变为锂离子的过程,锂离子符号可表示为 。
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