4.1 原子结构与元素周期表（深度学习辅导讲义）【上好课】化学人教版必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 要点 1 原子构成 1.质量数 原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，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，所得的数值叫做质量数，用符号A表示。 2.原子的构成 3．微粒之间的关系 （1）原子中：质子数(Z)＝ ＝ ； （2）质量数(A)＝ ＋ ； （3）阳离子的核外电子数＝ － ； （4）阴离子的核外电子数＝ ＋ 。 要点 2 原子核外电子的排布 1.电子层 （1）电子层的概念 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。 （2）电子层的表示方法 通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层；这样由内向外以此类推，分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下： 电子层数n 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核远近 近→远 能量高低 低→高 2.电子的能量 （1）在多电子原子中，电子的能量不同。 （2）在离核较近的区域内运动的电子的能量较低，在离核较远的区域内运动的电子的能量较高。 3.核外电子排布的一般规律 （1）“分层”是指核外电子分层排布。 （2）“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下，核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起，即由内向外，最先排布在K层，当K层排满后再排L层，当L层排满后再排M层。 （3）“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为 (n代表电子层数)，原子核外最外层电子不超过 个(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子不超过 个，倒数第3层电子不超过 个。 特别提醒 ①原子核外电子排布的各项规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解，即任一原子的核外电子排布必须同时满足所有规律。 如M层不是最外层时，其容纳电子数最多为18，当M层为最外层时，其容纳电子数最多为8。 ②从M层(第三层)开始，核外电子并不是排满一层后再排下一电子层，即M层还没有排满(即达到最多容纳的电子数)，电子就开始在N层(第四层)排布。如K原子M层排8个电子，N层排1个电子。 4.原子结构示意图 为了形象地表示元素原子的核电荷数与核外电子排布，引入了原子结构示意图，例如钠原子的结构示意图如图所示： 5.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，此过程中原子核不发生改变，只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布。 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有的电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 如 ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 如 6.原子与离子结构示意图比较 微粒 原子 阳离子 阴离子 结构 质子数=电子数 质子数＞电子数 质子数＜电子数 电性 不显电性 带正电 带负电 最外层电子数 不一定是8 一般是8 一般是8 化学性质 不一定稳定 相对稳定 相对稳定 7．原子结构模型的演变 年代 模型 观点或理论 1803年 道尔顿模型 原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。 1904年 汤姆孙模型 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 1911年 卢瑟福原子模型 在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 1913年 玻尔原子模型 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。 1926～1935年 电子云模型 电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 要点 3 元素周期表 1.元素周期表的编排原则 （1）原子序数 定义：按照元素在周期表中的 给元素编号，得到原子序数。 原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系： 原子序数＝ ＝ ＝ （2）周期表编排规则： 把 叫周期。 把 叫族。 2.周期 周期 行数 所含元素 种类数 每周期的起止元素 及其原子序数 短 周 期 一 1 2 1H―→2He 二 2 8 3Li―→10Ne 三 3 8 11Na―→18Ar 长 周 期 四 4 18 19K―→36Kr 五 5 18 37Rb―→54Xe 六 6 32 55Cs―→86Rn 七 7 32 87FrX 周期数= ；各周期元素从左向右都是原子序数 ； 3.族 （1）族结构 族 族 第ⅠA～ⅦA族 由 和 期元素共同构成 不同横行中原子最外层电子数相同的元素，按 递增的顺序自上而下排成纵列，形成族 主族序数＝该元素原子的 0族 第 纵列的元素 族 第ⅠB～ⅦB族 只由 元素构成 第Ⅷ族 有三列元素( 、 、 三个纵列) （2）族的特点：同一主族中元素原子的最外层电子数相同，且等于其族序数，从上到下原子序数递增。 （3）某些族元素的别称 名称 ⅠA(除氢外) ⅡA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 别称 碱金属 碱土金属 碳族 氮族 氧族 卤族 稀有 气体 特别提醒 1.元素周期表中每一格中的信息 在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息，除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外，高中阶段又新增了以下信息：外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如： 2.族序数与原子序数的关系 族序数为奇数（第IIIB族镧系、锕系除外），则该族元素的原子序数一定为奇数；族序数为偶数（第VIII族除外），则该族元素的原子序数一定为偶数。 3.由于镧系和锕系位于第3列，所以元素种类最多的族是第ⅢB族。 要点 4 元素周期表的简单应用——元素推断 1.由原子序数推导元素在周期表中的位置 （1）熟记稀有气体元素的原子序数 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）比大小定周期 比较某元素的原子序数与0族元素原子序数的大小，找出与其相邻近的两种0族元素，该元素和原子序数大的0族元素处于同周期。 （3）求差值定族数 ①若某元素的原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处于0族元素所在周期的下一周期的第I A族或第IIA族，如88号元素，88-86=2，则其应位于第七周期第IIA族。 ②若某元素的原于序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5，则应分别处在0族元素所在周期的第VIIA、VIA、VA、IVA、IIIA族，如84号元素应在第六周期第VIA族. ③若差值为其他数，则由相应差值找出对应的族。 2．由元素在周期表中的位置推导原子序数 （1）同周期不同主族 因不同周期中所含元素种类数不都完全相同，而且长周期中第IIA族和第IIIA族之间插入了过渡元素，非第IIA族和第IIIA族同周期相邻主族元素的原子序数之差一定是1；同周期第IIA族与第IIIA族元素原子序数之差从第二周期到第七周期依次为1、1、11、11、25、25。 （2）同主族不同周期 若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。 ①若A、B为第IA族或第IIA族（位于过渡元素左边）元素，则B的原子序数为（a+m）。 ②若A、B为第IIIA族~第VIIA族(位于过渡元素右边)元素，则B的原子序数为(a+n)。 要点 5 元素、核素及同位素 1.元素、核素、同位素和同素异形体的区别 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 只论种类，不论个数 化学性质几乎完全相同 化学性质几乎完全相同 组成元素相同、 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 、、三种核素 、、互称同位素 O2与O3互为同素异形体 2.元素、核素、同位素和同素异形体的联系 3.原子的构成微粒及作用 特别提醒 1.同位素的“六同三不同” ←――→ 2.同位素、同素异形体的判断和理解 （1）同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。 （2）1H2、1HD是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同素异形体。 （3）判断某微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。 4．相对原子质量的计算 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： ①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。 ②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。 ③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 ④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 要点 3 原子结构与元素的性质 （一）碱金属元素的原子结构与性质 1.碱金属元素的原子结构 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 原子结构示意图 原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 递变性 从Li到Cs随着核电荷数的增加，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 相同点 最外层均有 个电子，均易 电子，有较强 性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性 由表中信息分析知，碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数为1， 很容易失去1个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是+1价;不同点是碱金属元素原子的电子层数和半径不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。 2.碱金属单质化学性质实验探究 （1）碱金属与氧气的反应 碱金属单质 钾 钠 实验操作 实验现象 先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃) 先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色 结论 金属活泼性：钾＞钠 实验原理 K+O2 △ KO2(超氧化钾) 2Na +O2 △ Na2O2 （2）碱金属与水的反应 碱金属单质 钾 钠 实验操作 实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚欲试液变红 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞试液变红 结论 金属活泼性：钾＞钠 实验原理 2K+2H2O 2KOH + H2 ↑ 2Na +2H2O 2NaOH + H2↑ 3.碱金属元素性质的相似性和递变性 碱金属元素原子结构与化学性质的关系 （1）相似性(R表示碱金属元素，不考虑放射性元素):原子都容易失去最外层的一个电子，碱金属单质化学性质活泼.都能与氧气等非金属单质及水反应，与水反应的通式为： 2R + 2H2O 2ROH +H2↑ （2）递变性: a.随者原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐增强，元素金属性逐渐増强，单质和氧气的反应越来越容易，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越剧烈。 b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 c.碱金属单质物理性质的变化规律：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。 4.碱金属的特殊性 （1）单质Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。 （2）碱金属中还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。 （3）碱金属阳离子中氧化性最弱的是Cs+，氧化性最强的是Li+。 （4）碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O)，其他单质与O2反应的产物至少有两种。 （5）碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的強碱。 （二）卤族元素的原子结构与性质 1.卤族元素的原子结构 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 原子结构 示意图 原子半径/nm 0.071 0.099 1.12 1.32 由上表分析知，卤族元素原子结构的递变规律：①卤族元素的原子最外层电子数相同，都为7，都易得到一个电子，单质具有较强的氧化性;②随着原子序数的递増，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐増大。 2.卤素单质物理性质的相似性和递变性 单质 F2→Cl2→Br2→I2 相似性 都有颜色，熔、沸点较低 不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂（F2易和水发生反应） 递变性 状态（通常状况下） 气体→气体→液体→固体 颜色 淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色（逐渐加深） 密度 逐渐増大 熔点和沸点 逐渐升高 在水中的溶解度 逐渐减小 3.卤素单质的化学性质 （1）卤素单质与H2的反应 单质 反应条件 化学方程式 氢化物稳定性 F2 暗处 H2 + F2 2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2 + Cl2 点燃或光照2HCl 较稳定 Br2 加热 H2 + Br2 △ 2HBr 不如HCl稳定 I2 不断加热 H2 + I2 2HI 不稳定 由表中信息可知，从F2到I2，卤素单质与H2反应所需要的条件逐渐变苛刻，反应剧烈程度逐渐减弱，生成的气态氢化物稳定性逐渐减弱。 （2）卤素单质间的置换反应 实验名称 实验操作 实验现象 离子方程式及实验结论 氯置换溴 静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 2Br-+Cl2 2Cl-+Br2，说明Cl2的氧化性比Br2强 氯置换碘 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2I-+Cl2 2Cl-+I2，说明Cl2的氧化性比I2强 溴置换碘 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2I-+ Br2 2Br-+I2，说明Br2的氧化性比I2强 特别提醒 ①F是最活泼的非金属元素，F2氧化性很强， F-还原性很弱。F无正价，无含氧酸。 ②F2能与水剧烈反应，不存在F2的水溶液。卤素单质与水反应生成氢卤酸与次卤酸 （F2除外），如 X2 + H2O HX + HXO（X为 Cl、Br、I），F2与H2O反应的化学方程式为2F2 + 2H2O O2+4HF。 ③卤素单质间可以发生置换反应，较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从它们的盐溶液中置换出来，但F2除外。这是因为F2极易与溶液中的H2O反应生成O2。 ④Cl2易液化。 ⑤常温下，Br2是唯一呈液态的非金属单质。液溴有很强的腐蚀性，易挥发，有毒。实验室中保存溴单质时常加水液封以减少挥发，试剂瓶不能用橡胶塞。 ⑥I2为紫黑色固体，受热易升华，淀粉溶液遇碘变蓝色。 ⑦HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸，且酸性 HF＜HCI＜HBr＜HI。 ⑧卤素单质与活泼金属（如Na、K等）反应生成相应的金属卤化物，如2Na + X2点燃2NaX （X 为 F、CI、Br、I）。 ⑨变价金属（如Fe、Cu）与卤素单质反应生成高价金属卤化物（碘除外，I2的氧化性较弱，I2与Fe反应只能生成低价态的Fel2）。 ⑩同主族元素原子结构与元素性质的相似性与递变性 同主族元素自上而下原子核外电子层数逐渐増多，原子半径逐渐増大，失电子能力逐渐増强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐増强，非金属性逐渐减弱。 命题点 1 原子的构成 典例1某元素原子的质量数为A，它的阳离子Xn+核外有x个电子，w克这种原子的原子核内中子的物质的量为 A．mol B．mol C．mol D．mol 变式1核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是(　　 ) A.(A－N＋8) mol B.(A－N＋10) mol C．(A－N＋Z) mol D.(A－N＋6) mol 命题点 2 原子核外电子的排布规律与表示 典例2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．某原子K层上只有一个电子 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 变式1下列各组微粒中，具有相同电子数的一组是 A．Na、Mg2+、Al3+ B．F-、OH-、H3O+ C．S、Cl-、Ar D．CH4、NH3、H2S 变式2下列说法正确的是 A．14N2和15N2互为同位素 B．的中子数与电子数的差值为17 C．氯离子的结构示意图： D．若两元素离子、电子层结构相同，则 命题点 3 元素周期表的结构 典例3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 变式1下列叙述不正确的是 A．同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．U中的中子数为143 D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族 变式2有关元素周期表判断，下列叙述不正确的是 ①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们一定是同主族元素 ②第IA元素称为碱金属元素 ③某元素的核电荷数为34，则该元素位于第四周期第VIA族 ④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素 ⑤除0族外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB，所含元素形成化合物种类最多的是第IVA ⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数 ⑧同一主族元素的最外层电子数相同，最外层电子数相同的元素位于同一主族 A．①②⑤⑥ B．①②⑦⑧ C．①②④⑤⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧ 命题点 4 元素、核素及同位素的区别与联系 典例4我国自主三代核电“华龙一号”的反应堆中可能存在＋n→Ba＋Kr＋3n的核反应，下列说法正确的是 A．Y与Kr互为同位素 B．Kr、Kr互为同素异形体 C．的中子数为143 D．Ba是第五周期第ⅡA族元素 变式1同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和（如图所示）。下列说法不正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同素异形体 C．与的性质完全相同 D．由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化 变式2雷雨天时空气中有生成。下列说法正确的是 A．和互为同位素 B．和的相互转化是物理变化 C．等物质的量的和含有相同的质子数 D．在相同的温度和压强下，等体积的和含有相同的分子数 命题点 5 元素周期表的应用——元素推断 典例5A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是(　　) A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子 变式1某三种短周期元素X、Y、Z，它们的原子序数逐渐增大。X元素可与Y、Z两种元素分别组成化合物和，且这两种化合物中X元素均为最高化合价。这三种原子的核外电子数之和为31，分子的正电荷之和为74。由此推断的化学式为 A． B． C． D． 变式2核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是(　　) A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1) B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂 C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数) D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用 命题点 6 有关碱金属及卤族元素性质比较的实验探究 典例6某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验： （1）将大小相同的钠、镁、铝(除去氧化膜)分别投入到冷水中，反应最剧烈的是 ；分别向新制取的沉淀中滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液，结果沉淀都溶解，说明是 氢氧化物，其中与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。 （2）利用如图装置验证碳、硅、硫三种元素的非金属性强弱。 ①图中仪器a的名称是 ，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。 ②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是 ，该实验能证明非金属性强弱，依据的原理是 。 变式1向碘水、淀粉的混合液中加入AgNO3溶液，蓝色褪去。为探究褪色原因，实验如下： 下列分析不正确的是 A．过程①后溶液pH明显变小 B．过程③中加入NaCl溶液的目的是除去Ag+ C．不能判断4H++4I-+O2=2H2O+2I2是过程④中溶液变蓝的原因 D．综合上述实验，过程①中蓝色褪去的原因是Ag+氧化了I2 变式2某同学利用以下装置探究非金属元素性质的递变规律，并验证氯气的性质。 回答下列问题： （1）仪器H的名称为 。 （2）能说明氯气的氧化性强于溴的实验现象为 。 （3）氯气进入D中，反应的离子方程式为 。 （4）E中溶液先变为红色，后红色褪去，为探究E中溶液褪色的原因，该同学提出两种假设：a.被氧化：b. ，设计实验方案验证以上假设，向褪色后的溶液中滴加 ，若观察到 ，可验证假设b成立。 （5）实验结束后，取出B处的棉花与另一个蘸有淀粉溶液的棉花G接触，棉花G变蓝。通过以上实验可以得出的结论正确的是_______(填标号)。 A．氧化性： B．同主族元素从上到下非金属性减弱 C．同周期元素从左到右非金属性减弱 D．对应含氧酸酸性逐渐减弱 命题点 7 同周期、同主族元素性质的相似性与递变性 典例7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 变式1元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是 A．若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则原子序数：X＞Y B．由水溶液的酸性：HCl＞H2S，可推断元素的非金属性：Cl＞S C．Cs和Ba分别位于第六周期第IA和IIA族，则碱性：CsOH＞Ba(OH)2 D．IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba；MgSO4易溶于水，CaSO4微溶于水，则SrSO4可能难溶于水 变式2我国拥有自主知识产权的铷（Rb）原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第IA族元素，下列关于，Rb的说法正确的是 A．铷属于副族元素 B．元素的金属性：Rb>K C．与同周期元素53I的原子半径比：Rb<I D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH>RbOH 点拨 1 1~20号元素原子核外电子排布特征 1.最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。 2.最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。 3.最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系的情况 （1）最外层电子数=次外层电子数的原子：Be、Ar。 （2）最外层电子数=次外层电子数2倍的原子：C。 （3）最外层电子数=次外层电子数3倍的原子：O。 （4）最外层电子数=次外层电子数4倍的原子：Ne。 （5）最外层电子数=次外层电子数1/2的原子：Li、Si。 4.最外层电子数与电子层数存在倍数关系的情况 （1）最外层电子数=电子层数1/2的原子：Li、Ca。 （2）最外层电子数=电子层数的原子：H、Be、Al。 （3）最外层电子数=电子层数2倍的原子：He、C、S。 （4）最外层电子数=电子层数3倍的原子：O。 5. 最外层电子数=内层电子数1/2的原子：Li、P。 6.原子核内无中子的原子： 。 点拨 2 电子总数或质子总数相同的粒子 电子总数或质子总数相同的微粒可以是分子、原子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。 1.电子总数相同的粒子 （1）10电子微粒 （2）18电子微粒 （3）2电子微粒 注意：常见“几核几电子微粒”的说法中，微粒中含有几个原子，就为几核，如2核18电子的分子有HCl、F2；2核18 电子的离子有HS-、O22-；4核10电子的分子有NH3。 2.质子总数相同的粒子 （1）离子 9质子的有F-、OH-、NH2-; 11 质子的有 Na+、H3O+、NH4+; 17质子的有Cl-、HS-等。 寻找具有相同质子数的离子时，常以单核离子为基础，通过其相邻元素氢化物形成的离子来确定，如确定含9个质子的离子，以F-为基础，然后确定8 + 1 (质子数分别为8、1 的两种原子)形成的离子、7 + 2(质子数分别为7、2的两种原子)形成的离子等。 （2）分子 14质子的有N2、CO； 16质子的有S和O2等。 质子数相同的分子，其电子数也相同，因此记忆时可通过联想法：如判断与N2具有相同质子数的分子，以N的质子数7为中心，结合常见物质可确定双原子分子CO(质子数 6+8=7 +7)。 点拨 3 对元素周期表结构的深度认识 1.各周期元素归类 类别 周期序数 起止元素 原子序数 所含元素种数 短周期 1 H~He 1~2 2 2 Li~Ne 3~10 8 3 Na~Ar 11~18 8 长周期 4 K~Kr 19~36 18 5 Rb~Xe 37~54 18 6 Cs~Rn 55~86 32 7 Fr~Og 87~118 32 2.常见族元素的特别名称 第I A族(氢除外)碱金属元素；第IIA族：碱土金属元素；第VIIA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。 3.元素周期表中纵列与族序数的关系 元素周期表中共有18个纵列，16个族。其中有7个主族、7个副族、1个第VIII族、1个0族。7个主族（第I A族~第VIIA族）从左向右依次为第 1、2、13、14、15、16、17纵列；7个副族（第IIIB族~第VIIB族、第IB族~第IIB族）从左向右依次为第3、4、5、6、7、11、12纵列（其中第3纵列的第IIIB族因包含镧系、锕系元素，所含元素种类最多，有32种）；第VIII族包含第8、9、10纵列；0族为第18纵列。 列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 类别 主族 副族 第VIII族 副族 主族 0族 名称 IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0 4.元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现， 竖列称作族，总共十六族； VIII族最特殊，三列是一族; 二三分主副，先主后副族； 镧锕各十五，均属IIIB族。 点拨 4 核素和同位素的比较 （1）核素、同位素的异同 ①核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，同位素是具有相同质子数的不同核素的互称。 ②一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 ③同位素：“同位”即核素在元素周期表中占据同一个位置。 （2）同位素的“三同、三不同、一不变” （1）三同：同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数)，相同的位置(元素周期表中)，化学性质几乎相同。 （2）三不同：不同种原子(中子数不同、质量数不同)，不同的物理性质，自然界中原子个数百分比不同。 （3）一不变:天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。例如，我们所吃的食盐中既有: Na35Cl，又有Na37Cl，且35Cl和37Cl原子个数保持一定的比率。 点拨 5 元素周期表的简单应用——元素推断 1.元素周期表中原子序数特点 （1）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差 （2）同主族相邻两元素原子序数差 相邻的 周期数 族类型 同主族及0族上下相 邻元素原子序数之差 1、2 ⅠA族及0族 2、8 2、3 ⅠA～ⅦA族及0族 8 3、4 ⅠA～ⅡA族 8 ⅢA～ⅦA族及0族 18 4、5 ⅠA～ⅦA族及0族 18 5、6 ⅠA～ⅡA族 18 ⅢA～ⅦA族及0族 32 6、7 ⅠA～ⅡA族 32 点睛:①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数； ②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。 2.元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。应用关系： 等式一：周期序数＝电子层数 等式二：主族族序数＝最外层电子数 等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 3．利用“阴上阳下”推断原子序数的关系 具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、 dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为 … cZ dM bY aX … 则它们的原子序数关系为a>b>d>c。 4．根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法 （1）0族元素的周期序数和原子序数 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Uuo 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）方法 ①比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 ②求差值定族数 a．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。 b．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA～第ⅢA族。 点拨 6 几种“相对原子质量” 1 .概念理解 概念 概念理解 原子质量 某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg 原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值 原子的近似相对原子质量(质量数) 原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18 元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…［其中，Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量，a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a％ + b% +…=1］。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 At =Ar（A）·a% + Ar(B)·b% +…，该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量 2.实例比较 氯元素 35Cl 37Cl 质量数 35 37 核素的相对原子质量 34.969 36.966 核素的近似相对原子质量 35 37 同位素丰度 75.77% 24.23% 氯元素的相对原子质量 34.969×75.77% + 36.966×24.23% ≈ 35.45 氯元素的近似相对原子质量 35×75.77% + 37×24.23% ≈ 35.48 点拨 7 元素的性质与原子结构的关系 一、同周期 1．相似性(R表示碱金属元素) 原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。 2．递变性 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。 （1） （2）与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成 Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 （3）与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 （4）最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。 二、同主族 1．相似性(X表示卤素元素) 卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。 （1）与H2反应：X2＋H22HX。 （2）与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX。 （3）与H2O反应 ①X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2。 （4）与NaOH溶液反应 X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 2．递变性(X表示卤素元素) 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 （1） （2）与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即： 稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。 （3）卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。 （4）氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，HF的熔、沸点最低。 （5）最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。 3．卤素的特性 （1）氟元素无正价，无含氧酸。F－的还原性极弱。 （2）X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。 （3）Br2在室温下是唯一的一种液态非金属单质。 （4）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。 （5）氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。 ◆能力强化练 1．下列叙述正确的是 A．若两原子的核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡是单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．如果两原子的核外电子排布相同，那么它们一定属于同种元素 D．非金属元素的最外层电子数一定不小于4 2．某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于 8，它是 A．锂 B．铍 C．氦 D．钙 3．如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 4．某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是(　　 ) A.Xn－含有的中子数为a＋b B.Xn－含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为 g 5．X与X＋两种微粒，下列叙述正确的是(　　) A.一定都是由质子、中子、电子构成的 B.化学性质几乎完全相同 C.质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同 D.核电荷数和核外电子数一定相同 6．常用的医用核素有等。下列叙述错误的是 A．用于测定一些文物的年代 B．的氧化性明显大于的氧化性 C．的还原性大于还原性 D．位于元素周期表的第五周期Ⅶ族 7．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量。下列说法正确的是 A． 原子核内中子数为247 B．原子核外电子数为96 C．247Bk 与247Cm互为同位素 D．、、互为同素异形体 8．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族 B．元素周期表有18个族 C．第ⅠA族的元素全部都是金属元素 D．短周期是指第一、二、三、四周期 9．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序 数的4倍，则A、B、C符合的一组是(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 10．A、B两种元素，A的原子序数为a，如果A和B同在第ⅣA族，当B的周期数大于A的周期数时，B的原子序数不可能为(　　) A．a＋2 B．a＋8 C．a＋26 D．a＋18 11．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　 ) A．C、Si、Mg　　　　　 B．Li、C、Mg C．C、Mg、Li D．C、O、Mg 12．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　) ①对应氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③与O2反应均可得到多种氧化物　④单质的密度依次增大，均要保存在煤油中　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应离子的氧化性依次增强 A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤ 13．图中横坐标均表示11～17号元素按照从小到大的顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，下列说法错误的是 A．图像的纵坐标可表示原子半径随原子序数的变化趋势 B．图像的纵坐标可表示元素周期数随原子序数的变化趋势 C．图像的纵坐标可表示主族族序数随原子序数的变化趋势 D．图像的纵坐标可表示元素最高正价随原子序数的变化趋势 14．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．氧化性： B．失电子能力 C．酸性： D．原子半径： 15．如下图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，下列说法正确的是 A．F装置中的Na2SO3溶液能吸收Cl2，进行尾气处理 B．装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体 C．装置E下层呈现紫红色 D．装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性：Br>I 16．已知X、Y、Z、W、R五种元素，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层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，且其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是 A．X2Z常温下为液态 B．半径大小：R的阳离子大于Z的阴离子 C．Y的一种单质可导电 D．W的一种氧化物可用作自来水消毒剂 17．用A+、B－、C2−、D、E、F、G分别表示含有10个电子的七种微粒(离子或分子)，回答下列问题：(提示：多核即由多个原子组合形成的微粒) （1）如果A+、 B－、C2− 是单核离子，则A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示)； （2）如果A+、B－是多核常见离子，则A+ 离子符号可以为 或 ；B-离子符号为 。 （3）已知D、E、F、 G均是含有10个电子的分子。 ①D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 ； ②E是所有10个电子微粒中最稳定的单原子分子，化学性质极不活泼，其分子式为 ； ③F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为 ； ④G分子含有4个原子，其易溶于水，水溶液呈 (填“酸性”、 “碱性”或“中性”)，原因是 。 （4）写出一个由10个电子多核微粒之间相互反应生成10个电子多核微粒的离子反应方程式： (请用方程式加以说明) 18．结合元素周期表回答下列问题： （1）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。 （2）表中所列元素，属于短周期元素的有________，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。 （3）元素f位于第________周期第________族，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。 （4）主族元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系为________________________________。 ◆综合拔高练 1．如图是实验室制备氯气并进行一系列性质探究的实验装置(夹持及加热仪器已省略)。 （1）用二氧化锰和浓盐酸制备氯气，则反应的离子方程式为： 。 （2）实验装置B的作用之一是除去氯气中的杂质氯化氢，作用之二是起安全瓶的作用，当长颈漏斗中液面上升时，说明 ，此时应停止实验。 （3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中II可放入 (填编号)。 A．碱石灰 B．硅胶 C．浓硫酸 D．无水氯化钙 （4）写出装置F中相应的离子反应方程式： 。 （5）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，有人认为该设计不能达到实验目的，其理由是 ，某兴趣小组的同学思考后将上述D、E、F装置改为如图装置替代。 已知当溴水浓度较小时，溶液颜色与氯水相似也呈黄色。 实验操作步骤如下： I.打开弹簧夹，缓缓通入氯气； II.当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹； III.当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气； IV._____。 ①设计步骤III的实验思想是 。 ②步骤IV的操作是 。 2．短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，X、Q的单质在常温下呈气态，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z在同周期主族元素中原子半径最大，M是地壳中含量最多的金属元素。 （1）Y在周期表中的位置是 ；Q的元素名称是 。 （2）Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。 （3）将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合，反应的离子方程式为 ； （4）可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。 A．比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性 B．将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中 C．将这两种元素单质分别放入冷水中 D．比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目 （5）R是第四周期与Q同主族的元素，下列说法正确的是____________。 A．R的最高化合价为+7 B．简单气态氢化物稳定性：R>Q C．简单离子的还原性：R<Q D．R的单质在常温下可与氢气化合 3．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。 （1）请在上面虚线框中画出元素周期表的上方的轮廓 。 （2）在周期表对应位置写出前五周期中碱金属和卤族元素的元素符号 。 （3）硫元素在周期表中的位置是 。结合原子结构解释硫和氯元素的非金属性强弱 。下列说法中能比较硫和氯元素的非金属性强弱有 (填序号)。 a．HCl的溶解度比大 b．HCl的酸性比强 c．HCl的稳定性比大 d．还原性： e．HClO的酸性比弱 f．与铁反应生成，而S与铁反应生成FeS g．能与反应生成S （4）在由元素①②③中两种或三种元素组成的化合物中，属于离子化合物的有、 。 （5）前20号元素X的最高价氧化物0.112g，溶于水制得对应碱的质量为0.148g。已知X原子核内含有20个中子，通过计算确定元素X为 (填元素符号)。 ◆高考真题练 1．（2025·山东卷）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 2．（2025·江苏卷）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 3．（2024·上海卷）下列关于与说法正确的是 A．是同种核素 B．是同素异形体 C．比多一个电子 D．比多一个中子 4．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从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．的原子核内有21个中子 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．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 5．（2023·广东卷）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 6．（2022·北京卷）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B．可用质谱法区分和 C．和含有的中子数分别为49和48 D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同 7．（2022·山东卷）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是 A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C．、可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 要点 1 原子构成 1.质量数 原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，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，所得的数值叫做质量数，用符号A表示。 2.原子的构成 3．微粒之间的关系 （1）原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； （2）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； （3）阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； （4）阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 要点 2 原子核外电子的排布 1.电子层 （1）电子层的概念 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。 （2）电子层的表示方法 通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层；这样由内向外以此类推，分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下： 电子层数n 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核远近 近→远 能量高低 低→高 2.电子的能量 （1）在多电子原子中，电子的能量不同。 （2）在离核较近的区域内运动的电子的能量较低，在离核较远的区域内运动的电子的能量较高。 3.核外电子排布的一般规律 （1）“分层”是指核外电子分层排布。 （2）“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下，核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起，即由内向外，最先排布在K层，当K层排满后再排L层，当L层排满后再排M层。 （3）“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)，原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子不超过18个，倒数第3层电子不超过32个。 特别提醒 ①原子核外电子排布的各项规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解，即任一原子的核外电子排布必须同时满足所有规律。 如M层不是最外层时，其容纳电子数最多为18，当M层为最外层时，其容纳电子数最多为8。 ②从M层(第三层)开始，核外电子并不是排满一层后再排下一电子层，即M层还没有排满(即达到最多容纳的电子数)，电子就开始在N层(第四层)排布。如K原子M层排8个电子，N层排1个电子。 4.原子结构示意图 为了形象地表示元素原子的核电荷数与核外电子排布，引入了原子结构示意图，例如钠原子的结构示意图如图所示： 5.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，此过程中原子核不发生改变，只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布。 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有的电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 如 ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 如 6.原子与离子结构示意图比较 微粒 原子 阳离子 阴离子 结构 质子数=电子数 质子数＞电子数 质子数＜电子数 电性 不显电性 带正电 带负电 最外层电子数 不一定是8 一般是8 一般是8 化学性质 不一定稳定 相对稳定 相对稳定 7．原子结构模型的演变 年代 模型 观点或理论 1803年 道尔顿模型 原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。 1904年 汤姆孙模型 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 1911年 卢瑟福原子模型 在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 1913年 玻尔原子模型 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。 1926～1935年 电子云模型 电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 要点 3 元素周期表 1.元素周期表的编排原则 （1）原子序数 定义：按照元素在周期表中的 位置 给元素编号，得到原子序数。 原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系： 原子序数＝　　质子数　　＝　　核电荷数　　＝　　核外电子数　　 （2）周期表编排规则： 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。 2.周期 周期 行数 所含元素 种类数 每周期的起止元素 及其原子序数 短 周 期 一 1 2 1H―→2He 二 2 8 3Li―→10Ne 三 3 8 11Na―→18Ar 长 周 期 四 4 18 19K―→36Kr 五 5 18 37Rb―→54Xe 六 6 32 55Cs―→86Rn 七 7 32 87FrX 周期数= 核外电子层数 ；各周期元素从左向右都是原子序数 依次递增 ； 3.族 （1）族结构 族 主 族 第ⅠA～ⅦA族 由 长周期 和 短周期 期元素共同构成 不同横行中原子最外层电子数相同的元素，按 电子层数 递增的顺序自上而下排成纵列，形成族 主族序数＝该元素原子的 最外层电子数 0族 第 18 纵列的元素 副 族 第ⅠB～ⅦB族 只由 长周期 元素构成 第Ⅷ族 有三列元素( 8、 9、 10三个纵列) （2）族的特点：同一主族中元素原子的最外层电子数相同，且等于其族序数，从上到下原子序数递增。 （3）某些族元素的别称 名称 ⅠA(除氢外) ⅡA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 别称 碱金属 碱土金属 碳族 氮族 氧族 卤族 稀有 气体 特别提醒 1.元素周期表中每一格中的信息 在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息，除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外，高中阶段又新增了以下信息：外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如： 2.族序数与原子序数的关系 族序数为奇数（第IIIB族镧系、锕系除外），则该族元素的原子序数一定为奇数；族序数为偶数（第VIII族除外），则该族元素的原子序数一定为偶数。 3.由于镧系和锕系位于第3列，所以元素种类最多的族是第ⅢB族。 要点 4 元素周期表的简单应用——元素推断 1.由原子序数推导元素在周期表中的位置 （1）熟记稀有气体元素的原子序数 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）比大小定周期 比较某元素的原子序数与0族元素原子序数的大小，找出与其相邻近的两种0族元素，该元素和原子序数大的0族元素处于同周期。 （3）求差值定族数 ①若某元素的原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处于0族元素所在周期的下一周期的第I A族或第IIA族，如88号元素，88-86=2，则其应位于第七周期第IIA族。 ②若某元素的原于序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5，则应分别处在0族元素所在周期的第VIIA、VIA、VA、IVA、IIIA族，如84号元素应在第六周期第VIA族. ③若差值为其他数，则由相应差值找出对应的族。 2．由元素在周期表中的位置推导原子序数 （1）同周期不同主族 因不同周期中所含元素种类数不都完全相同，而且长周期中第IIA族和第IIIA族之间插入了过渡元素，非第IIA族和第IIIA族同周期相邻主族元素的原子序数之差一定是1；同周期第IIA族与第IIIA族元素原子序数之差从第二周期到第七周期依次为1、1、11、11、25、25。 （2）同主族不同周期 若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。 ①若A、B为第IA族或第IIA族（位于过渡元素左边）元素，则B的原子序数为（a+m）。 ②若A、B为第IIIA族~第VIIA族(位于过渡元素右边)元素，则B的原子序数为(a+n)。 要点 5 元素、核素及同位素 1.元素、核素、同位素和同素异形体的区别 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 只论种类，不论个数 化学性质几乎完全相同 化学性质几乎完全相同 组成元素相同、 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 、、三种核素 、、互称同位素 O2与O3互为同素异形体 2.元素、核素、同位素和同素异形体的联系 3.原子的构成微粒及作用 特别提醒 1.同位素的“六同三不同” ←――→ 2.同位素、同素异形体的判断和理解 （1）同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。 （2）1H2、1HD是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同素异形体。 （3）判断某微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。 4．相对原子质量的计算 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： ①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。 ②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。 ③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 ④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 要点 3 原子结构与元素的性质 （一）碱金属元素的原子结构与性质 1.碱金属元素的原子结构 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 原子结构示意图 原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 递变性 从Li到Cs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 相同点 最外层均有 1 个电子，均易 失 电子，有较强 还原 性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性 由表中信息分析知，碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数为1， 很容易失去1个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是+1价;不同点是碱金属元素原子的电子层数和半径不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。 2.碱金属单质化学性质实验探究 （1）碱金属与氧气的反应 碱金属单质 钾 钠 实验操作 实验现象 先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃) 先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色 结论 金属活泼性：钾＞钠 实验原理 K+O2 △ KO2(超氧化钾) 2Na +O2 △ Na2O2 （2）碱金属与水的反应 碱金属单质 钾 钠 实验操作 实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚欲试液变红 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞试液变红 结论 金属活泼性：钾＞钠 实验原理 2K+2H2O 2KOH + H2 ↑ 2Na +2H2O 2NaOH + H2↑ 3.碱金属元素性质的相似性和递变性 碱金属元素原子结构与化学性质的关系 （1）相似性(R表示碱金属元素，不考虑放射性元素):原子都容易失去最外层的一个电子，碱金属单质化学性质活泼.都能与氧气等非金属单质及水反应，与水反应的通式为： 2R + 2H2O 2ROH +H2↑ （2）递变性: a.随者原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐增强，元素金属性逐渐増强，单质和氧气的反应越来越容易，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越剧烈。 b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 c.碱金属单质物理性质的变化规律：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。 4.碱金属的特殊性 （1）单质Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。 （2）碱金属中还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。 （3）碱金属阳离子中氧化性最弱的是Cs+，氧化性最强的是Li+。 （4）碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O)，其他单质与O2反应的产物至少有两种。 （5）碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的強碱。 （二）卤族元素的原子结构与性质 1.卤族元素的原子结构 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 原子结构 示意图 原子半径/nm 0.071 0.099 1.12 1.32 由上表分析知，卤族元素原子结构的递变规律：①卤族元素的原子最外层电子数相同，都为7，都易得到一个电子，单质具有较强的氧化性;②随着原子序数的递増，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐増大。 2.卤素单质物理性质的相似性和递变性 单质 F2→Cl2→Br2→I2 相似性 都有颜色，熔、沸点较低 不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂（F2易和水发生反应） 递变性 状态（通常状况下） 气体→气体→液体→固体 颜色 淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色（逐渐加深） 密度 逐渐増大 熔点和沸点 逐渐升高 在水中的溶解度 逐渐减小 3.卤素单质的化学性质 （1）卤素单质与H2的反应 单质 反应条件 化学方程式 氢化物稳定性 F2 暗处 H2 + F2 2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2 + Cl2 点燃或光照2HCl 较稳定 Br2 加热 H2 + Br2 △ 2HBr 不如HCl稳定 I2 不断加热 H2 + I2 2HI 不稳定 由表中信息可知，从F2到I2，卤素单质与H2反应所需要的条件逐渐变苛刻，反应剧烈程度逐渐减弱，生成的气态氢化物稳定性逐渐减弱。 （2）卤素单质间的置换反应 实验名称 实验操作 实验现象 离子方程式及实验结论 氯置换溴 静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 2Br-+Cl2 2Cl-+Br2，说明Cl2的氧化性比Br2强 氯置换碘 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2I-+Cl2 2Cl-+I2，说明Cl2的氧化性比I2强 溴置换碘 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2I-+ Br2 2Br-+I2，说明Br2的氧化性比I2强 特别提醒 ①F是最活泼的非金属元素，F2氧化性很强， F-还原性很弱。F无正价，无含氧酸。 ②F2能与水剧烈反应，不存在F2的水溶液。卤素单质与水反应生成氢卤酸与次卤酸 （F2除外），如 X2 + H2O HX + HXO（X为 Cl、Br、I），F2与H2O反应的化学方程式为2F2 + 2H2O O2+4HF。 ③卤素单质间可以发生置换反应，较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从它们的盐溶液中置换出来，但F2除外。这是因为F2极易与溶液中的H2O反应生成O2。 ④Cl2易液化。 ⑤常温下，Br2是唯一呈液态的非金属单质。液溴有很强的腐蚀性，易挥发，有毒。实验室中保存溴单质时常加水液封以减少挥发，试剂瓶不能用橡胶塞。 ⑥I2为紫黑色固体，受热易升华，淀粉溶液遇碘变蓝色。 ⑦HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸，且酸性 HF＜HCI＜HBr＜HI。 ⑧卤素单质与活泼金属（如Na、K等）反应生成相应的金属卤化物，如2Na + X2点燃2NaX （X 为 F、CI、Br、I）。 ⑨变价金属（如Fe、Cu）与卤素单质反应生成高价金属卤化物（碘除外，I2的氧化性较弱，I2与Fe反应只能生成低价态的Fel2）。 ⑩同主族元素原子结构与元素性质的相似性与递变性 同主族元素自上而下原子核外电子层数逐渐増多，原子半径逐渐増大，失电子能力逐渐増强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐増强，非金属性逐渐减弱。 命题点 1 原子的构成 典例1某元素原子的质量数为A，它的阳离子Xn+核外有x个电子，w克这种原子的原子核内中子的物质的量为 A．mol B．mol C．mol D．mol 【答案】C 【解析】元素原子的质量数为A，w克这种元素的原子，其物质的量为mol，阳离子Xn+核外有x个电子，则质子数为x+n，原子核内中子数为A-(x+n)=A-x-n，则w克这种元素的原子核内中子数为mol×(A-x-n)=mol；故选：C。 变式1核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是(　　 ) A.(A－N＋8) mol B.(A－N＋10) mol C．(A－N＋Z) mol D.(A－N＋6) mol [答案]　A　 [解析]　在化学变化中质子、中子均不变，故R2＋的质量数为A，中子数为N，则R原子的质量数也为A，中子数也为N，故R原子的质子数为A－N，R2＋的氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16) g·mol－1，n g RO的物质的量为 mol。1 mol RO中含质子(A－N＋8) mol，故n g RO中含质子的物质的量为(A－N＋8) mol，A项正确。 命题点 2 原子核外电子的排布规律与表示 典例2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．某原子K层上只有一个电子 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 【答案】B 【解析】A．电子的能量越低，运动区域离核越近，电子的能量越高，运动区域离核越远，A错误； B．氢原子K层上只有一个电子，B正确； C．氦为稀有气体元素，其最外层只有2个电子，C错误； D．由电子的排布规律可知，M层最多排18个电子，但为最外层时，最多可排8个电子，D错误； 答案选B。 变式1下列各组微粒中，具有相同电子数的一组是 A．Na、Mg2+、Al3+ B．F-、OH-、H3O+ C．S、Cl-、Ar D．CH4、NH3、H2S 【答案】B 【解析】A．Na、Mg2+、Al3+三种微粒的电子数分别为11、10、10，电子数不相等，故A不符合题意； B．F-、OH-、H3O+三种微粒的电子数均为10，电子数相等，故B符合题意； C．S、Cl-、Ar三种微粒的电子数分别为16、18、18，电子数不相等，故C不符合题意； D．CH4、NH3、H2S三种微粒的电子数分别为10、10、18，电子数不相等，故D不符合题意； 答案选B。 变式2下列说法正确的是 A．14N2和15N2互为同位素 B．的中子数与电子数的差值为17 C．氯离子的结构示意图： D．若两元素离子、电子层结构相同，则 【答案】B 【解析】A．14N2和15N2均表示氮气分子，不能互为同位素，A错误； B．的中子数与电子数的差值为115－49－49＝17，B正确； C．氯离子的核电荷数为17，核外电子层为3，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，C错误； D．若两元素离子、电子层结构相同，说明核外电子数相等，则，D错误； 答案选B。 命题点 3 元素周期表的结构 典例3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 【解析】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。 变式1下列叙述不正确的是 A．同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．U中的中子数为143 D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族 【答案】B 【解析】A．H与Li相差2，第二周期和第三周期相邻同主族元素相差8，第三四周期右侧和第四五周期相邻同主族相差18，第五六周期和第六七周期相邻同主族相差32，故A正确； B．0族族元素的最外层电子数不相同，故B错误； C．U中的中子数=质量数-质子数，235-92=143，故C正确； D．元素周期表有7个周期，7个主族，8个副族，0族，故D正确； 故答案为B。 变式2有关元素周期表判断，下列叙述不正确的是 ①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们一定是同主族元素 ②第IA元素称为碱金属元素 ③某元素的核电荷数为34，则该元素位于第四周期第VIA族 ④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素 ⑤除0族外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB，所含元素形成化合物种类最多的是第IVA ⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数 ⑧同一主族元素的最外层电子数相同，最外层电子数相同的元素位于同一主族 A．①②⑤⑥ B．①②⑦⑧ C．①②④⑤⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧ 【答案】C 【解析】①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们可能是同主族或0族元素，故①错误； ②第IA元素称为碱金属元素(H除外)，故②错误； ③某元素的核电荷数为34，则该元素位于第四周期第VIA族，故③正确； ④元素周期表中ⅡA族元素不含非金属元素，④错误； ⑤除0族外，F元素没有正价，O元素的最高价不是+6，故⑤错误； ⑥ⅢB中有镧系、錒系，所含元素种类最多的族是第ⅢB，IVA族含有C元素，C能形成种类繁多的有机物，所含元素形成化合物种类最多的是第IVA，故⑥正确； ⑦ⅤA族Sb元素是金属元素，最外层电子数为5，主族金属元素一般最外层电子数，故⑦错误； ⑧同一主族元素的最外层电子数相同，最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族，He、Mg最外层都有2个电子，He、Mg不是同主族元素，故⑧错误； ①②④⑤⑦⑧错误，选C。 命题点 4 元素、核素及同位素的区别与联系 典例4我国自主三代核电“华龙一号”的反应堆中可能存在＋n→Ba＋Kr＋3n的核反应，下列说法正确的是 A．Y与Kr互为同位素 B．Kr、Kr互为同素异形体 C．的中子数为143 D．Ba是第五周期第ⅡA族元素 【答案】C 【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数； 【解析】A．Y与Kr质子数不同，不是同一种元素，不互为同位素，A错误； B．Kr、Kr是同种元素的不同原子，互为同位素，而不是互为同素异形体，B错误； C． 的中子数为，C正确； D．Ba的质子数为56，是第六周期第ⅡA族元素，D错误； 故选C。 变式1同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和（如图所示）。下列说法不正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同素异形体 C．与的性质完全相同 D．由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化 【答案】C 【解析】A．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确； B．与为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．与的组成和结构不同，性质不完全相同，C错误； D．由含碳化合物合成芳香性环型碳，生成了新物质，属于化学变化，D正确； 故选C。 变式2雷雨天时空气中有生成。下列说法正确的是 A．和互为同位素 B．和的相互转化是物理变化 C．等物质的量的和含有相同的质子数 D．在相同的温度和压强下，等体积的和含有相同的分子数 【答案】D 【解析】A．和是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A错误； B．和的相互转化是化学变化，故B错误； C．等物质的量的和含有的氧原子数不同，质子数也不同，故C错误； D．根据阿伏加德罗定律，在相同的温度和压强下，等体积的和含有相同的分子数，故D正确。 答案选D。 命题点 5 元素周期表的应用——元素推断 典例5A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是(　　) A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子 [答案]D [解析]设x、y分别为A的L层和M层的电子数。依题意有 K L M A 2 x y B 2 2x y＋3 由于B的M层上有电子，故其L层肯定充满电子，2x＝8，x＝4。由于A的L层未充满电子，故其M层无电子，y＝0。所以A、B的核外电子数分别为6、13，是碳原子和铝原子。 变式1某三种短周期元素X、Y、Z，它们的原子序数逐渐增大。X元素可与Y、Z两种元素分别组成化合物和，且这两种化合物中X元素均为最高化合价。这三种原子的核外电子数之和为31，分子的正电荷之和为74。由此推断的化学式为 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】由X元素可与Y、Z两种元素分别组成化合物和，且这两种化合物中X元素均为最高化合价，可知X为+4价、Y为-2价、Z为-1价，即为C或Si，Y为O或S，Z为F或Cl；又由分子的正电荷之和为74，X为C，Z为Cl；再根据这三种原子的核外电子数之和为31，可推知Y核外有8个电子，故为O； 【解析】由分析可知X为Si、Y为O，由此推断的化学式为；故选B。 变式2核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是(　　) A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1) B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂 C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数) D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用 [答案]C　 [解析]因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又因最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a＝1时，不成立；当a＝2时，最外层电子数为5，元素X为N；当a＝3时，最外层电子数为7，元素X为Cl。当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，A正确；由X的单质为Cl2或N2，根据氧化还原规律可知中间价态的物质既具有氧化性，又具有还原性，B正确；Cl－的核外电子排布为 最外层电子数达不到2n2，C错误；如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D正确。 命题点 6 有关碱金属及卤族元素性质比较的实验探究 典例6某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验： （1）将大小相同的钠、镁、铝(除去氧化膜)分别投入到冷水中，反应最剧烈的是 ；分别向新制取的沉淀中滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液，结果沉淀都溶解，说明是 氢氧化物，其中与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。 （2）利用如图装置验证碳、硅、硫三种元素的非金属性强弱。 ①图中仪器a的名称是 ，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。 ②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是 ，该实验能证明非金属性强弱，依据的原理是 。 【答案】（1）钠 两性 （2）分液漏斗 一段时间后烧杯中产生白色胶状沉淀 元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强 【分析】该实验的实验目的是探究同周期元素的金属性强弱，以及元素的非金属性强弱。 【解析】（1）同周期元素，从左到右金属性依次增强，与水反应的剧烈程度依次增强，则将大小相同的钠、镁、铝(除去氧化膜)分别投入到冷水中，金属钠钠与冷水反应最剧烈；向氢氧化铝沉淀中滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液，沉淀都溶解说明氢氧化铝即能与强酸溶液反应生成盐和水，也能与强碱溶液反应生成盐和水，则氢氧化铝我两性氢氧化物；氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为，故答案为：Na；两性；； （2）①由实验装置图可知，仪器a为分液漏斗；圆底烧瓶中发生的反应为碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：； ②圆底烧瓶中反应生成的二氧化碳与烧杯中二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，则一段时间后烧杯中产生白色胶状沉淀说明碳酸的酸性强于硅酸，碳元素的非金属性强于硅元素非金属性；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则该实验能证明非金属性强弱依据的原理是元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故答案为：一段时间后烧杯中产生白色胶状沉淀；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。 变式1向碘水、淀粉的混合液中加入AgNO3溶液，蓝色褪去。为探究褪色原因，实验如下： 下列分析不正确的是 A．过程①后溶液pH明显变小 B．过程③中加入NaCl溶液的目的是除去Ag+ C．不能判断4H++4I-+O2=2H2O+2I2是过程④中溶液变蓝的原因 D．综合上述实验，过程①中蓝色褪去的原因是Ag+氧化了I2 【答案】D 【分析】在碘水中存在如下平衡：I2+H2OHI+HIO，I-与Ag+反应生成AgI沉淀，促进I2与水的反应不断正向进行；过滤，所得滤液1中含有HIO和HNO3，还有未反应完的AgNO3，加入NaCl溶液，将发生Ag+与Cl-生成AgCl的沉淀反应，往滤液2中加入KI溶液，发生I-、HIO、H+的氧化还原反应，从而生成I2，使溶液再次变蓝色。 【解析】A．由分析可知，过程①后，溶液的主要成分为HIO、HNO3及未反应的AgNO3，所以pH明显变小，A正确； B．过程③中加入NaCl溶液，可与Ag+反应生成AgCl沉淀，排除Ag+可能对后续实验产生的干扰，所以目的是除去Ag+，B正确； C．过程④中，加入KI，可能发生HIO、H+、I-的氧化还原反应，也可能发生反应4H++4I-+O2=2H2O+2I2，不能肯定溶液变蓝的原因是哪一个，C正确； D．过程①中蓝色褪去的原因可能是Ag+氧化了I2，也可能是Ag+促进了I2与H2O的反应，D不正确； 故选D。 变式2某同学利用以下装置探究非金属元素性质的递变规律，并验证氯气的性质。 回答下列问题： （1）仪器H的名称为 。 （2）能说明氯气的氧化性强于溴的实验现象为 。 （3）氯气进入D中，反应的离子方程式为 。 （4）E中溶液先变为红色，后红色褪去，为探究E中溶液褪色的原因，该同学提出两种假设：a.被氧化：b. ，设计实验方案验证以上假设，向褪色后的溶液中滴加 ，若观察到 ，可验证假设b成立。 （5）实验结束后，取出B处的棉花与另一个蘸有淀粉溶液的棉花G接触，棉花G变蓝。通过以上实验可以得出的结论正确的是_______(填标号)。 A．氧化性： B．同主族元素从上到下非金属性减弱 C．同周期元素从左到右非金属性减弱 D．对应含氧酸酸性逐渐减弱 【答案】（1）分液漏斗 （2）B处棉花变为橙色（或橙黄色） （3）S2-+Cl2=S+2Cl- （4）SCN-被氧化 KSCN溶液 溶液颜色变红 （5）AB 【分析】A装置用于制备Cl2，没有加热装置，H中为浓盐酸，圆底烧瓶中为KMnO4，生成的Cl2进入玻璃管中，B处发生反应Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，C处发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2，Cl2进入D装置中，将S置换出来，S2-+Cl2=S+2Cl-，Cl2再进入E中，发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，生成的Fe3+与KSCN反应溶液变红，最后用F吸收尾气，F可以盛放NaOH溶液。 【解析】（1）由仪器的外形可知，H为分液漏斗； （2）根据分析，B处反应Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，因此B处棉花变为橙色（或橙黄色）； （3）根据分析，D中反应的离子方程式为S2-+Cl2=S+2Cl-； （4）验证a．铁离子被氧化；b．SCN-被氧化，若Fe3+被氧化，再加KSCN不会变红，若SCN-被氧化，再加SCN-会与溶液中Fe3+反应变为红色，因此这两种假设的实验方案为取一支试管加入褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，观察现象，若观察到试管中溶液变红，则说明假设b成立； （5）A．氯气通入B处蘸有溴化钠溶液的棉花，置换出溴单质，取出B处的棉花与另一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花G接触，棉花G变蓝，溴置换出碘单质，说明氧化性Cl2＞Br2＞I2，A正确； B．由于氧化性Cl2＞Br2＞I2，故同主族元素从上到下非金属性减弱，B正确； C．根据元素周期表递变规律，同周期元素从左到右非金属性依次增强，C错误； D．Cl、Br、I对应含氧酸的种类太多，无法比较，应该是Cl、Br、I对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱，D错误； 故选AB。 命题点 7 同周期、同主族元素性质的相似性与递变性 典例7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 【解析】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。 变式1元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是 A．若X+和Y2−的核外电子层结构相同，则原子序数：X＞Y B．由水溶液的酸性：HCl＞H2S，可推断元素的非金属性：Cl＞S C．Cs和Ba分别位于第六周期第IA和IIA族，则碱性：CsOH＞Ba(OH)2 D．IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba；MgSO4易溶于水，CaSO4微溶于水，则SrSO4可能难溶于水 【答案】B 【解析】A．若X+和Y2−的核外电子层结构相同，根据“阴上阳下”即阴离子再上一周期右边，阳离子在下一周期左边，则原子序数：X＞Y，推断合理，故A不符合题意； B．推断元素的非金属性：Cl＞S，是根据最高价氧化物对应水化物的强弱推断，不能根据水溶液的酸性：HCl＞H2S来判断，故B符合题意； C．根据同周期从左到右金属性减弱，则最高价氧化物对应水化物碱性减弱，Cs和Ba分别位于第六周期第IA和IIA族，则碱性：CsOH＞Ba(OH)2，推断合理，故C不符合题意； D．IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba；MgSO4易溶于水，CaSO4微溶于水，根据递变性，则SrSO4可能难溶于水，推断合理，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 变式2我国拥有自主知识产权的铷（Rb）原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第IA族元素，下列关于，Rb的说法正确的是 A．铷属于副族元素 B．元素的金属性：Rb>K C．与同周期元素53I的原子半径比：Rb<I D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH>RbOH 【答案】B 【解析】A．铷为第IA族元素，不是副族元素，A错误； B．同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，Rb在K的下一周期，所以元素的金属性：Rb>K，B正确； C．对于电子层相同的元素，核电荷数越大，原子半径越小。Rb和I的电子层数相同，Rb是第IA的元素，I是第VIIA的元素，所以Rb、I的原子半径：Rb＞I，C错误； D．同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性：KOH＜RbOH，D错误； 故选B。 点拨 1 1~20号元素原子核外电子排布特征 1.最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。 2.最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。 3.最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系的情况 （1）最外层电子数=次外层电子数的原子：Be、Ar。 （2）最外层电子数=次外层电子数2倍的原子：C。 （3）最外层电子数=次外层电子数3倍的原子：O。 （4）最外层电子数=次外层电子数4倍的原子：Ne。 （5）最外层电子数=次外层电子数1/2的原子：Li、Si。 4.最外层电子数与电子层数存在倍数关系的情况 （1）最外层电子数=电子层数1/2的原子：Li、Ca。 （2）最外层电子数=电子层数的原子：H、Be、Al。 （3）最外层电子数=电子层数2倍的原子：He、C、S。 （4）最外层电子数=电子层数3倍的原子：O。 5. 最外层电子数=内层电子数1/2的原子：Li、P。 6.原子核内无中子的原子： 。 点拨 2 电子总数或质子总数相同的粒子 电子总数或质子总数相同的微粒可以是分子、原子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。 1.电子总数相同的粒子 （1）10电子微粒 （2）18电子微粒 （3）2电子微粒 注意：常见“几核几电子微粒”的说法中，微粒中含有几个原子，就为几核，如2核18电子的分子有HCl、F2；2核18 电子的离子有HS-、O22-；4核10电子的分子有NH3。 2.质子总数相同的粒子 （1）离子 9质子的有F-、OH-、NH2-; 11 质子的有 Na+、H3O+、NH4+; 17质子的有Cl-、HS-等。 寻找具有相同质子数的离子时，常以单核离子为基础，通过其相邻元素氢化物形成的离子来确定，如确定含9个质子的离子，以F-为基础，然后确定8 + 1 (质子数分别为8、1 的两种原子)形成的离子、7 + 2(质子数分别为7、2的两种原子)形成的离子等。 （2）分子 14质子的有N2、CO； 16质子的有S和O2等。 质子数相同的分子，其电子数也相同，因此记忆时可通过联想法：如判断与N2具有相同质子数的分子，以N的质子数7为中心，结合常见物质可确定双原子分子CO(质子数 6+8=7 +7)。 点拨 3 对元素周期表结构的深度认识 1.各周期元素归类 类别 周期序数 起止元素 原子序数 所含元素种数 短周期 1 H~He 1~2 2 2 Li~Ne 3~10 8 3 Na~Ar 11~18 8 长周期 4 K~Kr 19~36 18 5 Rb~Xe 37~54 18 6 Cs~Rn 55~86 32 7 Fr~Og 87~118 32 2.常见族元素的特别名称 第I A族(氢除外)碱金属元素；第IIA族：碱土金属元素；第VIIA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。 3.元素周期表中纵列与族序数的关系 元素周期表中共有18个纵列，16个族。其中有7个主族、7个副族、1个第VIII族、1个0族。7个主族（第I A族~第VIIA族）从左向右依次为第 1、2、13、14、15、16、17纵列；7个副族（第IIIB族~第VIIB族、第IB族~第IIB族）从左向右依次为第3、4、5、6、7、11、12纵列（其中第3纵列的第IIIB族因包含镧系、锕系元素，所含元素种类最多，有32种）；第VIII族包含第8、9、10纵列；0族为第18纵列。 列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 类别 主族 副族 第VIII族 副族 主族 0族 名称 IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0 4.元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现， 竖列称作族，总共十六族； VIII族最特殊，三列是一族; 二三分主副，先主后副族； 镧锕各十五，均属IIIB族。 点拨 4 核素和同位素的比较 （1）核素、同位素的异同 ①核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，同位素是具有相同质子数的不同核素的互称。 ②一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 ③同位素：“同位”即核素在元素周期表中占据同一个位置。 （2）同位素的“三同、三不同、一不变” （1）三同：同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数)，相同的位置(元素周期表中)，化学性质几乎相同。 （2）三不同：不同种原子(中子数不同、质量数不同)，不同的物理性质，自然界中原子个数百分比不同。 （3）一不变:天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。例如，我们所吃的食盐中既有: Na35Cl，又有Na37Cl，且35Cl和37Cl原子个数保持一定的比率。 点拨 5 元素周期表的简单应用——元素推断 1.元素周期表中原子序数特点 （1）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差 （2）同主族相邻两元素原子序数差 相邻的 周期数 族类型 同主族及0族上下相 邻元素原子序数之差 1、2 ⅠA族及0族 2、8 2、3 ⅠA～ⅦA族及0族 8 3、4 ⅠA～ⅡA族 8 ⅢA～ⅦA族及0族 18 4、5 ⅠA～ⅦA族及0族 18 5、6 ⅠA～ⅡA族 18 ⅢA～ⅦA族及0族 32 6、7 ⅠA～ⅡA族 32 点睛:①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数； ②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。 2.元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。应用关系： 等式一：周期序数＝电子层数 等式二：主族族序数＝最外层电子数 等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 3．利用“阴上阳下”推断原子序数的关系 具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、 dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为 … cZ dM bY aX … 则它们的原子序数关系为a>b>d>c。 4．根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法 （1）0族元素的周期序数和原子序数 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Uuo 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 （2）方法 ①比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 ②求差值定族数 a．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。 b．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA～第ⅢA族。 点拨 6 几种“相对原子质量” 1 .概念理解 概念 概念理解 原子质量 某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg 原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值 原子的近似相对原子质量(质量数) 原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18 元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…［其中，Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量，a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a％ + b% +…=1］。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 At =Ar（A）·a% + Ar(B)·b% +…，该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量 2.实例比较 氯元素 35Cl 37Cl 质量数 35 37 核素的相对原子质量 34.969 36.966 核素的近似相对原子质量 35 37 同位素丰度 75.77% 24.23% 氯元素的相对原子质量 34.969×75.77% + 36.966×24.23% ≈ 35.45 氯元素的近似相对原子质量 35×75.77% + 37×24.23% ≈ 35.48 点拨 7 元素的性质与原子结构的关系 一、同周期 1．相似性(R表示碱金属元素) 原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。 2．递变性 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。 （1） （2）与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成 Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 （3）与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 （4）最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。 二、同主族 1．相似性(X表示卤素元素) 卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。 （1）与H2反应：X2＋H22HX。 （2）与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX。 （3）与H2O反应 ①X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2。 （4）与NaOH溶液反应 X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 2．递变性(X表示卤素元素) 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 （1） （2）与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即： 稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。 （3）卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。 （4）氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，HF的熔、沸点最低。 （5）最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。 3．卤素的特性 （1）氟元素无正价，无含氧酸。F－的还原性极弱。 （2）X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。 （3）Br2在室温下是唯一的一种液态非金属单质。 （4）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。 （5）氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。 ◆能力强化练 1．下列叙述正确的是 A．若两原子的核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡是单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．如果两原子的核外电子排布相同，那么它们一定属于同种元素 D．非金属元素的最外层电子数一定不小于4 【答案】C 【解析】A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则化学性质不一定相同，可能是两种离子，如Na+和O2-，故A错误； B．由单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子核外电子排布，如H+，故B错误； C．原子中核外电子数=核内质子数，元素是具有相同质子数的同一类原子，所以两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同一种元素，故C正确； D．一般非金属元素的最外层电子数都大于或等于4，H的最外层电子数为1，故D错误； 故选：C。 2．某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于 8，它是 A．锂 B．铍 C．氦 D．钙 【答案】B 【解析】因为最外层电子数与次外层电子数之和小于8，次外层电子数不可能为8，所以只能为2，即该元素有2个电子层，每一层上都有2个电子，为铍元素；故选B。 3．如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则X、Y为第三周期的金属元素，Z、R为第二周期的非金属元素，且存在a-m=b-n=c+n=d+m，可得，故选D。 4．某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是(　　 ) A.Xn－含有的中子数为a＋b B.Xn－含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为 g [答案]D　 [解析]　A项，中子数为b－a；B项，电子数为a＋n；C项，质量数为b。 5．X与X＋两种微粒，下列叙述正确的是(　　) A.一定都是由质子、中子、电子构成的 B.化学性质几乎完全相同 C.质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同 D.核电荷数和核外电子数一定相同 [答案]　C [解析]　若X为H，原子核内则没有中子，故A错误；X与X＋核外电子数不同、化学性质不同，故B错误；X的质子数为Z，质量数为A，中子数为A－Z，而X＋的质子数为Z，质量数为A＋1，中子数为A＋1－Z，故C正确；X的核外电子数为Z，X＋的核外电子数为Z－1，故D错误。 6．常用的医用核素有等。下列叙述错误的是 A．用于测定一些文物的年代 B．的氧化性明显大于的氧化性 C．的还原性大于还原性 D．位于元素周期表的第五周期Ⅶ族 【答案】B 【解析】A．能发生衰变，可用于测定一些文物的年代，A项正确；B．、为同一物质，氧化性相同，B项错误；C．非金属性F>I，的还原性大于还原性，C项正确；D．为53号元素，位于元素周期表的第五周期Ⅶ族，D项正确；故选B。 7．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量。下列说法正确的是 A． 原子核内中子数为247 B．原子核外电子数为96 C．247Bk 与247Cm互为同位素 D．、、互为同素异形体 【答案】B 【解析】A． 原子核内中子数为247-96=151，A错误； B．原子的质子数为96，核外电子数等于质子数，为96，B正确； C．247Bk 与247Cm是两种不同元素的核素，二者质子数不同，不互为同位素，C错误； D．、、均指Cm的不同核素，三者质子数相同，质量数不同，互为同位素，D错误； 故选B。 8．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族 B．元素周期表有18个族 C．第ⅠA族的元素全部都是金属元素 D．短周期是指第一、二、三、四周期 答案：A 解析：第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A正确；元素周期表中共有18个纵列，16个族，B错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C错误；短周期包括第一、二、三周期，D错误。 9．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序 数的4倍，则A、B、C符合的一组是(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 答案：C 解析：由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置可知，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl。故选C。 10．A、B两种元素，A的原子序数为a，如果A和B同在第ⅣA族，当B的周期数大于A的周期数时，B的原子序数不可能为(　　) A．a＋2 B．a＋8 C．a＋26 D．a＋18 [答案]　A [解析]　元素A、B同在第ⅣA族，A的原子序数为a，B的周期数大于A的周期数时，A、B原子序数之差恰好为A、B相差周期的元素种类数之和，则B的原子序数可能为a＋8、a＋8＋18、a＋18、a＋8＋18＋18、a＋18＋18等，不可能为a＋2。 11．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　 ) A．C、Si、Mg　　　　　 B．Li、C、Mg C．C、Mg、Li D．C、O、Mg [答案]A　 [解析]短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg，故答案为A项。 12．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　) ①对应氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③与O2反应均可得到多种氧化物　④单质的密度依次增大，均要保存在煤油中　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应离子的氧化性依次增强 A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤ [答案]　C [解析]　元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性也越强，由于金属性最强的元素是Cs，所以对应的氢氧化物中碱性最强的是CsOH，①正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，所以单质熔点最低的是铯，②错误；Li与O2反应只能得到Li2O，③错误；Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，④错误；碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，所以其单质的还原性依次增强，所以它们对应离子的氧化性依次减弱，⑤正确、⑥错误。 13．图中横坐标均表示11～17号元素按照从小到大的顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，下列说法错误的是 A．图像的纵坐标可表示原子半径随原子序数的变化趋势 B．图像的纵坐标可表示元素周期数随原子序数的变化趋势 C．图像的纵坐标可表示主族族序数随原子序数的变化趋势 D．图像的纵坐标可表示元素最高正价随原子序数的变化趋势 【答案】D 【解析】A． 11～17号元素同属第三周期，原子半径随原子序数的增大而减小，A正确； B． 11～17号元素同属第三周期，元素周期数不随原子序数变化，B正确； C． 11～17号元素同属第三周期，分别是IA至ⅦA族，主族族序数随原子序数的增大而增大，C正确； D． 11～17号元素同属第三周期，分别是IA至ⅦA族，元素最高正价随原子序数的增大而增大，D错误； 故选D。 14．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．氧化性： B．失电子能力 C．酸性： D．原子半径： 【答案】C 【解析】A． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，单质氧化性：，，故A不符合；B． 周期表中同主族从上到下，同周期从右到左，元素的金属性增强，失电子能力，故B不符合；C． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，亚硫酸中硫不是最高价，酸性：，不能用元素周期律解释，故C符合；D． 电子层数越多，原子或离子的半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，原子或离子半径越小，原子半径：，故D不符合；故选C。 15．如下图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，下列说法正确的是 A．F装置中的Na2SO3溶液能吸收Cl2，进行尾气处理 B．装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体 C．装置E下层呈现紫红色 D．装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性：Br>I 【答案】A 【分析】装置A制备氯气，装置B起安全瓶作用同时吸收氯化氢，装置D中氯气氧化溴化钠，装置E中氯气和单质溴均能氧化碘化钾，装置F中氯气氧化亚硫酸钠，据此解答。 【解析】A．F中发生Cl2＋SO＋H2O＝2Cl－＋SO＋2H＋，吸收多余Cl2，A正确； B．Cl2能与水反应生成HClO和HCl，所以不能用水吸收Cl2中的杂质，B错误； C．苯的密度比水的小，应在上层，所以装置E上层呈现紫红色，C错误； D．溴单质能和碘化钾反应生成碘单质，但过量Cl2也会氧化碘离子生成碘单质，造成干扰，所以不能证明非金属性：Br>I，D错误； 答案选A。 16．已知X、Y、Z、W、R五种元素，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层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，且其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是 A．X2Z常温下为液态 B．半径大小：R的阳离子大于Z的阴离子 C．Y的一种单质可导电 D．W的一种氧化物可用作自来水消毒剂 【答案】B 【分析】X、Y、Z、W、R五种元素，X是原子序数最小的元素，X是H元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，Y是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，Z是O元素；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个，W是Cl元素；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同，R是Na元素。 【解析】A．H2O常温下为液态，故A正确；B．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则R的阳离子小于Z的阴离子，即Na+＜O2-，故B错误；C．C单质中石墨可导电，故C正确；D．ClO2可用作自来水消毒剂，故D正确；选B。 17．用A+、B－、C2−、D、E、F、G分别表示含有10个电子的七种微粒(离子或分子)，回答下列问题：(提示：多核即由多个原子组合形成的微粒) （1）如果A+、 B－、C2− 是单核离子，则A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示)； （2）如果A+、B－是多核常见离子，则A+ 离子符号可以为 或 ；B-离子符号为 。 （3）已知D、E、F、 G均是含有10个电子的分子。 ①D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 ； ②E是所有10个电子微粒中最稳定的单原子分子，化学性质极不活泼，其分子式为 ； ③F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为 ； ④G分子含有4个原子，其易溶于水，水溶液呈 (填“酸性”、 “碱性”或“中性”)，原因是 。 （4）写出一个由10个电子多核微粒之间相互反应生成10个电子多核微粒的离子反应方程式： (请用方程式加以说明) 【答案】（1）Na F O （2） OH- （3）HF Ne H2O 碱性 NH3溶于水形成NH3∙H2O，NH3∙H2O电离出OH-使溶液呈碱性 （4）+OH-=H2O+NH3↑或+OH-=2H2O 【解析】（1） 如果A+、 B-、C2− 是单核离子，都含有10个电子，则A元素是Na、B元素是F、C元素是O；故答案为：Na；F；O。 （2） 如果A+、B-是多核常见离子，都含有10个电子，则A+ 离子符号可以为或；B-离子符号为OH-；故答案为：；；OH-。 （3） ①D是由两种元素组成的双原子分子，则一个原子为H，一个原子为F，其分子式是HF；故答案为：HF。 ②E是所有10个电子微粒中最稳定的单原子分子，化学性质极不活泼，则为稀有气体，则为Ne，其分子式为；故答案为：Ne。 ③F是由两种元素组成的三原子分子，则两个原子为H，一个原子为O，其分子式为H2O；故答案为：H2O。 ④G分子含有4个原子，其易溶于水，则其为NH3，NH3溶于水形成NH3∙H2O，NH3∙H2O电离出OH-使溶液呈碱性；故答案为：碱性；NH3溶于水形成NH3∙H2O，NH3∙H2O电离出OH-使溶液呈碱性。 （4） 一个由10个电子多核微粒之间相互反应生成10个电子多核微粒，比如和OH-反应生成NH3和H2O或和OH-反应生成2H2O，其反应的离子反应方程式：+OH-=H2O+NH3↑或+OH-=2H2O；故答案为：+OH-=H2O+NH3↑或+OH-=2H2O。 18．结合元素周期表回答下列问题： （1）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。 （2）表中所列元素，属于短周期元素的有________，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。 （3）元素f位于第________周期第________族，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。 （4）主族元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系为________________________________。 [答案] （1） （3）三　ⅥA　 （4）主族元素的族序数与原子的最外层电子数相同，元素的周期数与原子核外的电子层数相同 [解析] （3）第三周期第ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。 ◆综合拔高练 1．如图是实验室制备氯气并进行一系列性质探究的实验装置(夹持及加热仪器已省略)。 （1）用二氧化锰和浓盐酸制备氯气，则反应的离子方程式为： 。 （2）实验装置B的作用之一是除去氯气中的杂质氯化氢，作用之二是起安全瓶的作用，当长颈漏斗中液面上升时，说明 ，此时应停止实验。 （3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中II可放入 (填编号)。 A．碱石灰 B．硅胶 C．浓硫酸 D．无水氯化钙 （4）写出装置F中相应的离子反应方程式： 。 （5）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，有人认为该设计不能达到实验目的，其理由是 ，某兴趣小组的同学思考后将上述D、E、F装置改为如图装置替代。 已知当溴水浓度较小时，溶液颜色与氯水相似也呈黄色。 实验操作步骤如下： I.打开弹簧夹，缓缓通入氯气； II.当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹； III.当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气； IV._____。 ①设计步骤III的实验思想是 。 ②步骤IV的操作是 。 【答案】（1）MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O （2）后续装置(如C)发生堵塞 （3）BD （4）Cl2+SO+H2O═SO+2H++2Cl— （5）未排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰 对比实验思想 打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡 【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气；装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体；装置C中盛有的湿润的有色布条、硅胶或无水氯化钙、干燥有色布条，用于验证氯气是否具有漂白性；装置D、E中盛有的溴化钠溶液、碘化钾溶液与苯，用于比较氯、溴、碘的非金属性；装置F中盛有的亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。 【解析】（1）用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （2）长颈漏斗中液面不断上升，说明后续装置(如C)发生堵塞导致瓶内压强增大，应停止实验，故答案为：后续装置(如C)发生堵塞； （3）装置由分析可知，C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，U形管中湿润的有色布条褪色，固体干燥剂硅胶或无水氯化钙干燥氯气，干燥有色布条不褪色，说明氯气无漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，故选BD； （4）由分析可知，装置F中盛有的亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，反应的离子方程式为Cl2+SO+H2O=SO+2H++2Cl-，故答案为：Cl2+SO+H2O=SO+2H++2Cl-； （5）装置D、E中盛有的溴化钠溶液、碘化钾溶液与苯，用于验证氯气、溴、碘的氧化性强弱，实验目的是装置D中溴化钠溶液与氯气反应生成氯化钠和溴，用于比较氯和溴的非金属性强弱，将装置D中含溴单质的溶液加入碘化钾和苯的装置E中，溴和碘化钾溶液反应生成的碘单质溶于苯中得到紫色的碘的苯溶液，用于验证溴和碘的非金属强弱，若通入的氯气过量，溶于水的氯气也能够将碘离子氧化成碘单质，会干扰溴和碘的非金属性强弱的比较，所以将上述D、E、F装置改为如图2装置替代排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰，故答案为：未排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰； ①由题给信息可知，当溴水浓度较小时，溶液颜色与氯水相似也呈黄色，所以设计步骤III的实验思想是a中溶液由黄色变为棕色，说明步骤II通入的氯气不足量，b中溶液不含有氯气，通过对比实验能可排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰，故答案为：对比实验思想； ②由实验目的可知，步骤IV的操作为打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡，若四氯化碳层呈紫色说明溴的非金属性强于碘，故答案为：打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡。 2．短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，X、Q的单质在常温下呈气态，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z在同周期主族元素中原子半径最大，M是地壳中含量最多的金属元素。 （1）Y在周期表中的位置是 ；Q的元素名称是 。 （2）Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。 （3）将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合，反应的离子方程式为 ； （4）可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。 A．比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性 B．将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中 C．将这两种元素单质分别放入冷水中 D．比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目 （5）R是第四周期与Q同主族的元素，下列说法正确的是____________。 A．R的最高化合价为+7 B．简单气态氢化物稳定性：R>Q C．简单离子的还原性：R<Q D．R的单质在常温下可与氢气化合 【答案】（1）第二周期ⅣA族 氯元素 （2）Al3+< Na+< Cl- （3） （4）AC （5）A 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Y是C元素；Z在同周期主族元素中原子半径最大，Z是Na元素；M是地壳中含量最多的金属元素，M是Al元素；X、Q的单质在常温下呈气态，X是H元素、Q是Cl元素。 【解析】（1）根据以上分析，Y是C元素，在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；Q的元素名称是氯元素。 （2）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，Na+、Al3+、Cl-半径由小到大的顺序为Al3+< Na+< Cl-。 （3）将含有Al3+的盐溶液与足量NaOH溶液混合生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为； （4）A．元素金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，故选A； B．将金属Na投入到硫酸铝溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再和硫酸铝反应，钠不能置换出硫酸铝溶液中的铝，不能证明Na的金属性大于铝，故不选B； C．金属性越强，其单质越易与水反应，故选C； D．金属性越强越易失电子，金属性与失电子多少无关，故不选D； 选AC。 （5）R是第四周期与Cl同主族的元素，R是Br元素。 A．Br最外层有7个电子，最高化合价为+7，故A正确； B．同主族元素从上到下，非金属性减弱，简单气态氢化物稳定性：HCl>HBr，故B错误； C．同主族元素从上到下，非金属性减弱，简单离子的还原性增强，还原性：Cl-<Br-，故C错误； D．同主族元素从上到下，非金属性减弱，非金属性越强越易与氢气反应，Br的非金属性比Cl弱，Br2在常温不与氢气化合，故D错误； 选A。 3．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。 （1）请在上面虚线框中画出元素周期表的上方的轮廓 。 （2）在周期表对应位置写出前五周期中碱金属和卤族元素的元素符号 。 （3）硫元素在周期表中的位置是 。结合原子结构解释硫和氯元素的非金属性强弱 。下列说法中能比较硫和氯元素的非金属性强弱有 (填序号)。 a．HCl的溶解度比大 b．HCl的酸性比强 c．HCl的稳定性比大 d．还原性： e．HClO的酸性比弱 f．与铁反应生成，而S与铁反应生成FeS g．能与反应生成S （4）在由元素①②③中两种或三种元素组成的化合物中，属于离子化合物的有、 。 （5）前20号元素X的最高价氧化物0.112g，溶于水制得对应碱的质量为0.148g。已知X原子核内含有20个中子，通过计算确定元素X为 (填元素符号)。 【答案】（1） （2） （3）第三周期第VIA族 氯原子半径小于硫原子半径，氯原子原子核对核外电子引力强，失电子能力弱于硫原子，故氯原子非金属性强于硫原子。 cdfg （4）NaOH、Na2O2、NaH （5）Ca 【解析】（1）元素周期表的轮廓为； （2）元素周期表中碱金属位于IA族，卤族元素位于VIIA族，在周期表中的位置为； （3）硫元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族；氯原子半径小于硫原子半径，氯原子原子核对核外电子引力强，失电子能力弱于硫原子，故氯原子非金属性强于硫原子；不能根据氢化物的溶解性判断非金属性强弱，所以HCl的溶解度比H2S大，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，a错误；不能根据氢化物的酸性判断非金属性强弱，所以HCl的酸性比H2S强，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，b错误；元素的氢化物越稳定，元素的非金属性越强，HCl的稳定性比H2S强，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，c正确；阴离子的还原性越强，对应元素的非金属性越弱，还原性Cl-＜S2-，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，d正确；硫酸是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，但是次氯酸不是元素的最高价氧化物对应的水化物，HClO的酸性比H2SO4弱，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，e错误；Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S，单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，f正确；Cl2能与H2S反应生成S，说明Cl2的氧化性大于S，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，g正确；故能比较硫和氯元素的非金属性强弱有cdfg； （4）元素③为Na，由H、O、Na中两种或三种元素组成的化合物中，属于离子化合物的有Na2O、NaOH、Na2O2、NaH； （5）设X的相对原子质量为A，化合价为+x。则，，A=20x，当x=1时，A=20，原子核内不含有质子，这种元素不存在；当x=2时，A=40，质子数=40-20=20，20号元素为Ca，则X元素为Ca； ◆高考真题练 1．（2025·山东卷）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 【答案】D 【解析】A．中子数=174-70=104，与质子数70的差为104-70=34，而非104，A错误； B．同位素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B错误； C．根据构造原理可知，Yb的电子排布为[Xe]4f146s2，在3d和4d轨道上有电子，共20个d电子，C错误； D．根据Yb的价电子排布式可知，其有6s轨道，说明其有6个电子层，其位于第6周期，D正确； 故选D。 2．（2025·江苏卷）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【解析】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．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，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 3．（2024·上海卷）下列关于与说法正确的是 A．是同种核素 B．是同素异形体 C．比多一个电子 D．比多一个中子 【答案】D 【解析】A．与质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误； B．同素异形体指的是同种元素的不同单质；与是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素异形体，B错误； C．同位素之间质子数和电子数均相同，比多一个中子，C错误；     D．的中子数是10，只有9个中子，比多一个中子，D正确。 本题选D。 4．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从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．的原子核内有21个中子 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．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 【答案】A 【解析】A．的质量数为41，质子数为20，所以中子数为，A正确； B．的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误； C．根据题意衰变一半所需的时间要大于衰变一半所需的时间，C错误； D．从原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误； 本题选A。 5．（2023·广东卷）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 【答案】C 【解析】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误； B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误； C．与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确； D．金刚石是共价晶体，故D错误； 故选C。 6．（2022·北京卷）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B．可用质谱法区分和 C．和含有的中子数分别为49和48 D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同 【答案】A 【解析】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误； B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确； C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确； D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确； 故选A。 7．（2022·山东卷）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是 A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C．、可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定 【答案】B 【解析】根据质量守恒可知，X微粒为，Y微粒为，据此分析解题。 A. 由分析可知，X微粒为，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误； B. 由分析可知，X微粒为，Y微粒为，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确； C.由题干信息可知，与的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误； D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定，而是由于与的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误； 故答案为：B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $