周周练9 原子结构与元素周期表-【优学精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教用Word（人教版）

本高中化学讲义聚焦原子结构与元素周期表核心知识点，系统梳理同位素、核素、相对原子质量计算等原子结构基础，衔接元素周期表族序数、过渡元素等结构知识，进而延伸至金属性、非金属性递变规律，构建完整知识支架。 资料以真实情境（如陨石中36Cl研究、人工合成Cn元素）和实验探究（Li/Na/K金属性、卤素非金属性比较）为特色，通过证据推理培养科学思维，借助实验设计提升科学探究能力，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用。

周周练9　原子结构与元素周期表 1．(2026·阜阳高一月考)下列化学用语书写或说法正确的是(　　) A．所有Cl原子的相对原子质量均为35.5 B．16O2与18O2互为同位素 C．氚的原子结构模型 D．已知，则Nd3＋的核外电子数为60 解析：选C。氯元素的相对原子质量为35.5，故 A错误；16O2与18O2都是分子，不能互称为同位素，16O与18O互称为同位素，故B错误；氚原子核外电子数为1，核内有1个质子和2个中子，故C正确；Nd是60号元素，Nd原子核外电子数为60，则Nd3＋的核外电子数为57，故D错误。 2．(2026·上海浦东新区高一期末)自然界中36Cl的含量非常少， 紫金山天文台的专家在原始碳质球粒陨石中发现了36Cl的衰变证据， 这有助于研究太阳系的起源。下列关于36Cl说法正确的是(　　) A．与35Cl的质子数相同 B．与35Cl的中子数相同 C．与37Cl－的电子数相同 D．与37Cl的质量数相同 解析：选A。36Cl与35Cl的质子数均为17，A正确；36Cl的中子数为36－17＝19，35Cl的中子数为35－17＝18，B错误；36Cl的电子数等于其质子数，为17，但37Cl－的电子数为17＋1＝18，C错误；36Cl的质量数为36，37Cl的质量数为37，D错误。 3．下列有关元素周期表的说法错误的是(　　) A．元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 C．除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8 D．第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10个纵列 解析：选A。只有主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数，选项A错误；元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是过渡元素，过渡元素全部为金属元素，选项B正确；稀有气体元素原子中，只有氦原子的最外层电子数为2，其余的均为8，选项C正确；第ⅡA族、第ⅢA族分别位于元素周期表的第2纵列和第13纵列，即第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10个纵列，选项D正确。 4．(2026·广州真光中学高一阶段测试)德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为Zn＋Pb―→Cn＋n。下列叙述正确的是(　　) A．上述过程前后质子总数发生了变化 B．Cn的质量数为277 C．位于第六周期的Cn元素是副族元素 D．Pb与Hg互为同位素 解析：选B。反应前质子总数为30＋82＝112，反应后质子总数为112，质子总数不变，A错误；Cn中，277表示质量数，B正确；Cn的原子序数为112，位于第七周期第ⅡB族，C错误；Pb的质子数为82，Hg的质子数为80，质子数不同，不是同种元素，不互为同位素，D错误。 5．(2026·枣庄高一期末)Co的衰变方程为Co―→Ni＋e－＋e，其中e的电荷为零，静止质量可认为是零。下列说法正确的是(　　) A．Co原子的电子数比中子数多6个 B．上述方程中A为60、Z为28 C．Co与Co互为同素异形体 D．上述衰变过程属于分解反应 解析：选B。Co原子的电子数＝质子数＝27，中子数为60－27＝33，电子数比中子数少6个，A错误；根据质量数守恒和质子守恒可知，A为60，Z为28，B正确；Co与Co质子数相同，中子数不同，互为同位素，C错误；核衰变是核反应，分解反应是化学反应类型，二者本质不同，D错误。 6．(2026·陕西高一开学考)核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法错误的是(　　) A．X能形成化学式为X(OH)3的物质 B．X能形成化学式为KXO3的物质 C．X原子的最外层电子数比核电荷数少2或10 D．X能形成化学式为KX的物质 解析：选A。质子数等于核电荷数，核内质子数2n2－1＜18，n为整数，故n只能取1、2、3，n＝1时最外层电子数为2n＋1＝3，不符合核外电子排布规律，n＝2时，最外层电子数为5，为N元素，n＝3时，最外层电子数为7，为Cl元素，因此X为N或Cl。由于元素X为氮元素或氯元素，因此难以形成X(OH)3，A错误；元素X为氮元素或氯元素，能形成KNO3或KClO3，B正确；若X为N元素，则最外层电子数比核电荷数少2，若X为Cl元素，则最外层电子数比核电荷数少10，C正确；若为Cl，则能生成KCl，D正确。 7．(2026·河南高一期末)元素在元素周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。元素a、b、c、d在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．元素c、d为金属元素 B．b元素原子的最外层电子数与同族其他元素原子的最外层电子数不同 C．d位于元素周期表第三周期第ⅡA族 D．c的单质的还原性强于钠，在空气中燃烧可生成c2O2 解析：选D。根据元素a、b、c、d在元素周期表中的位置，可知a为H，b为He，c为Li，d为Mg。锂、镁均为金属元素，A正确；He元素原子最外层有2个电子，其他0族元素原子最外层有8个电子，最外层电子数不同，B正确；镁元素原子核外有3个电子层，最外层有2个电子，镁位于元素周期表第三周期第ⅡA族，C正确；同主族从上到下金属性逐渐增强，则锂的单质的还原性弱于钠，Li在空气中燃烧生成Li2O，不会生成Li2O2，D错误。 8．“类比推理”是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是(　　) A．Cl2能与HI发生置换反应，推测Br2也能与HI发生置换反应 B．Fe和Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3 C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，推测F2与水反应生成HF和HFO D．Na保存在煤油中，推测Li也可保存中煤油中 解析：选A。Cl2能与HI发生置换反应，Br2的氧化性比I2的强，Br2也能与HI发生置换反应，A正确；I2氧化性较弱，与铁反应生成FeI2，B错误；F元素没有正化合价，与水反应生成HF和O2，C错误；Li的密度比煤油的小，应保存在石蜡油中，D错误。 9．(2026·三明高一检测)在元素周期表中，同主族元素原子结构相似，在许多性质上表现出相似性和递变性。以下结论正确的是(　　) A．碱金属单质的密度按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序依次增大 B．由于酸性：HF＜HCl<HBr<HI，因此非金属性：F＜Cl＜Br＜I C．金属Na与O2在加热时生成Na2O2，可以推断Li与O2在加热时生成Li2O2 D．由于Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2，因此非金属性：Cl>Br 解析：选D。Li、Na、K、Rb、Cs的密度随着核电荷数的递增呈增大趋势，但K反常，A错误；元素非金属性与氢化物的酸性强弱无关，不能根据氢化物的酸性强弱判断非金属性强弱，B错误；Li与O2在加热时只生成Li2O，C错误；元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，由于氧化性：Cl2>Br2，因此非金属性：Cl>Br，D正确。 10．下图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是(　　) A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期 B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多 C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应 D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素 解析：选C。A项，由题图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，正确；B项，由题图可知，虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，正确；C项，题图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，错误；D项，由题图可知，此八角形元素周期表所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，正确。 11．Ⅰ.自然界一共存在三种硅的稳定同位素，分别是28Si、29Si和30Si。 (1)关于28Si、29Si和30Si的说法正确的是_____________(填字母)。 A．属于同一种元素 B．属于同一种核素 C．具有完全相同的性质 D．具有不同的电子数 (2)28Si原子核内中子数为_____________，Si与C的化学性质有相似之处，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是___________________________________。 (3)计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为28×a1%＋29×a2%＋30×a3%，其中a1%、a2%……是指各核素的_____________，已知a1%＝92.23%，a2%＝4.67%，a3%＝3.10%，经计算可知硅元素的近似相对原子质量为__________________________ (保留两位小数)。 Ⅱ.电子在原子核外的区域内作高速运动，根据电子的能量高低划分为电子层，在各电子层上电子的排布也遵循着一定的规律。一些粒子的结构都可用上面的示意图来表示，且0＜y≤8。 (4)若x＝12时对应的元素为A，则y ＝_____________。 (5)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子的化学符号为_____________。 (6)若x＝10，与其电子数相同的微粒有(各举1个例子，可以是多核微粒)：正离子_____________，负离子_____________，分子_____________。 解析：Ⅰ.(1)28Si、29Si和30Si的质子数相同、中子数不同，是硅元素的不同种核素，具有相同的电子数，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故选A。 (2)28Si原子核内质子数为14、中子数为28－14＝14；由碳与硅的化学性质相似可知，碳与硅的原子结构相似，原子的最外层电子数都是4。 (3)由硅元素的近似相对原子质量的计算式可知，a1%、a2%……是指各同位素在自然界中的原子百分含量，即原子丰度；由a1%＝92.23%，a2%＝4.67%，a3%＝3.10%可知，硅元素的近似相对原子质量为28×92.23%＋29×4.67%＋30×3.10%≈28.11。 Ⅱ.(4)若x＝12，则A为Mg，质子数为12，失去2个电子后成为Mg2＋，最外层有8个电子，故y＝8。(5)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子核内质子数为11，为Na＋。(6)若x＝10，则为Ne，电子数是10，10个电子的微粒中，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、H3O＋、NH，阴离子有F－、O2－、N3－、OH－，分子有H2O、HF、NH3、CH4。 答案：Ⅰ.(1)A　(2)14　最外层电子数都是4 (3)原子丰度　28.11 Ⅱ.(4)8　(5)Na＋ (6)Na＋(或Mg2＋、Al3＋、H3O＋、NH)　F－(或O2－、N3－、OH－)　 H2O(或HF、NH3、CH4) 12．某化学课外活动小组为了验证主族元素化学性质的递变规律，进行如下实验探究。 Ⅰ.探究1：元素金属性递变规律 (1)验证同主族元素Li、Na、K的金属性递变规律。 序号 实验内容 实验现象 1 将绿豆大的金属Li投入50 mL水中 Li与水反应快速，且有气泡生成 2 将绿豆大的金属Na投入50 mL水中 Na与水反应比第1组剧烈，且有气泡生成 3 将绿豆大的金属K投入50 mL水中 ①预测第3组的实验现象是____________________________________________。 ②已知Rb位于第五周期第ⅠA族，则金属性：Rb_____________(填“<”或“>”)K。 Ⅱ.探究2：元素非金属性递变规律 (2)某小组同学设计实验比较第ⅦA族元素的非金属性： 甲方案 乙方案 操 作 打开分液漏斗的活塞，烧瓶中产生黄绿色气体，蘸有KBr溶液的棉球变为橙黄色，湿润的淀粉KI试纸变蓝 向A中通入少量Cl2充分反应后，A中液体为橙黄色，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，静置，试管中现象为_________________________________ 图示 ①将表格现象填写完整。 ②甲方案中发生多个化学反应，写出产生黄绿色气体的离子方程式：______________________________________________________________。 ③以上两个方案，_____________(填“甲”或“乙”)方案的实验能证明非金属性：Cl>Br>I。 (3)除了利用卤素单质间的置换反应，以下陈述可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据的是_____________(填字母)。 A．Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高 B．HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 C．AgCl、AgBr、AgI的固体颜色越来越深 D．Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强 解析：Ⅰ.(1)①根据前两组实验现象，预测第3组实验现象：K与水反应比第2组剧烈，且有气泡生成。②已知Rb位于第五周期第ⅠA族，同主族元素从上至下，元素金属性逐渐增强，故金属性：Rb>K。 Ⅱ.(2)①反应生成碘单质，现象为液体分层，且下层溶液为紫红色。②高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，离子方程式为16H＋＋10Cl— ＋2MnO===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。③甲方案无法证明非金属性：Br＞I；乙方案装置A中少量Cl2与NaBr反应生成Br2，打开分液漏斗活塞，试管中Br2与KI反应生成I2，可比较非金属性：Cl>Br>I。 (3)Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高，属于物理性质变化规律，不可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据，A错误；非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据，B正确；AgCl、AgBr、AgI的固体颜色越来越深，属于物理性质变化规律，不可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据，C错误；Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强，说明相应元素非金属性逐渐减弱，可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据，D正确。 答案：Ⅰ.(1)①K与水反应比第2组剧烈，且有气泡生成　②> Ⅱ.(2)①液体分层，且下层溶液为紫红色 ②16H＋＋ 10Cl— ＋2MnO===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　③乙 (3)BD 学科网（北京）股份有限公司 $