4.1 原子结构与元素周期表（7大题型，举一反三题型专练，江苏专用）化学人教版必修第一册

**基本信息** 以“结构-位置-性质”为主线，通过7类题型系统整合原子结构、周期表及同主族元素性质知识，提炼公式规律与推断方法，培养基于微观结构的证据推理与模型认知能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |题型01|1典例+3变式|粒子关系公式（A=Z+N等）|原子构成→粒子数量关系| |题型02|1典例+3变式|“四最”排布规律|电子层能量→稳定结构→离子形成| |题型03|1典例+3变式|周期表结构口诀|横行周期（电子层数）→竖列族（最外层电子数）| |题型04|1典例+3变式|0族定位法|原子序数→周期与族→位置确定| |题型05|1典例+3变式|四概念对比表|核素定义→同位素本质→性质差异| |题型06|1典例+3变式|碱金属递变规律表|原子半径→失电子能力→单质及化合物性质| |题型07|1典例+3变式|卤素置换反应规律|原子半径→得电子能力→单质氧化性比较|

第一节 原子结构与元素周期表（题型突破·举一反三） 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 题型02 核外电子的排布规律 题型03 元素周期表的结构 题型04 元素在周期表中的位置推断 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 ▌题型01 组成原子的有关粒子间的关系 1．核电荷数决定元素的种类，核电荷数(即质子数)和中子数共同决定原子的种类。 2．有关粒子间的关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②中性原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。 ②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n ③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n 3．粒子符号()中各数字的含义 X 如：，可知过氧根离子中，氧原子的质量数为16，质子数为8，中子数＝16－8＝8，每个过氧根离子带2个单位负电荷、含2个－1价的氧原子。 【典例1】（25-26高一上·江苏宿迁·期中）钍()是一种放射性金属元素，是钍的一种核素，经过中子轰击可得，因此是潜在的核燃料。下列有关的说法不正确的是 A．质子数是90 B．质量数为232 C．核外电子数为90 D．与互为同位素 【变式1-1】（2025高二下·江苏·学业考试）考古学家用对古代文物进行断代。下列关于的说法正确的是 A．质子数为14 B．中子数为8 C．电子数为8 D．质量数为6 【变式1-2】（2026高二上·江苏南通·学业考试）2025年，全球唯一的钍基熔盐堆在中国建成和运行。其中所用的中子数为 A．90 B．142 C．232 D．322 【变式1-3】（24-25高一上·江苏·期中）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。下列说法正确的是 A．原子核内中子数为41 B．的核电荷数为21 C．原子的核外电子数为20 D．一个原子的质量为 ▌题型02 核外电子的排布规律 1．原子核外电子排布规律——“四最” 一个最低 能量最低原理：核外电子一般总是先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。即按K→L→M→N→……的顺序排列 三个 最多 各电子层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32 最外层最多容纳的电子数为8个(K层为最外层时最多容纳2个) 次外层最多能容纳的电子数为18个 核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。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，最多只能排布8个电子。 2．最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式(得失电子或形成共用电子对)使其结构趋于稳定。 3．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)原子结构示意图 (2)离子结构示意图最外层一般为8电子稳定结构(当K层为最外层时，则为2电子稳定结构) 原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变，只是核外电子(一般是最外层电子)数发生了改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布。 知识拓展 (1)从两个角度看核外电子排布规律 (2)核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制，其原子结构示意图为而不是。 (3)通常把最外层有8个电子(外层为K层时，只有2个电子)的结构，称为相对稳定结构。 【典例2】（25-26高一上·江苏盐城·期末）Na和Mg原子结构中相同的是 A．电子数 B．电子层数 C．最外层电子数 D．核电荷数 【变式2-1】（25-26高一上·江苏镇江·阶段检测）某元素的阳离子为R3+，1个R3+核外共有10个电子，则该元素符号为 A．N B．Ne C．Al D．Li 【变式2-2】（25-26高一上·江苏扬州·阶段检测）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．的中子数为6 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【变式2-3】（24-25高一上·江苏常州·阶段检测）下列叙述正确的是 A．若两粒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 ▌题型03 元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 3.族 4．元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 易错提醒 (1)过渡元素：元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素，这些元素都是金属元素，所以又称它们为过渡金属。 (2)镧系元素：元素周期表第六周期第ⅢB族中，从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素，统称为镧系元素，它们的化学性质相似。 (3)锕系元素：元素周期表第七周期第ⅢB族中，从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素，统称为锕系元素，它们的化学性质相似。 (4)113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。 【典例3】（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）下列关于现行元素周期表的叙述中，正确的是 A．元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的 B．元素周期表有7个横行，18个纵列，含7个周期，18个族 C．第四周期开始属于长周期，所容纳元素种类的数量相同 D．在元素周期表的金属与非金属分界处可以找到半导体材料 【变式3-1】（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）形状记忆合金有镍—钛(Ni-Ti)合金、铜基合金(Cu-Zn-Al)，Ni、Ti、Cu、Zn、Al五种元素中属于主族元素的是 A．Al B．Cu C．Zn D．Ti 【变式3-2】（25-26高一下·江苏镇江·期末）2026年4月，中国科学家在嫦娥五号月壤样本中发现了新的月球矿物—镁嫦娥石，其主要成分是。下列元素属于第四周期的是 A． B． C． D． 【变式3-3】（25-26高一上·江苏苏州·期末）太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等材料构成，这些材料在熔融状态下导电性均较差。有关元素在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是 A．P原子的半径大于As原子 B．Ga原子核外电子层数为3 C．GaP中Ga与P形成离子键 D．的碱性弱于 ▌题型04 元素在周期表中的位置推断 1．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 (1)元素的位置与原子结构的关系 (2)短周期元素原子结构与位置的关系 ①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期数2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期数3倍的元素是O。 ④周期数是族序数2倍的元素是Li。 ⑤周期数是族序数3倍的元素是Na。 2．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置 常用0族元素定位法： (1)明确0族元素信息 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，若该元素的原子序数小于相邻近0族元素的原子序数，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期，反之则在下一周期。 (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，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。 ②若某元素的原子序数比相应的0族元素少5～1时，则该元素处在同周期的第ⅢA～ⅦA族。 ③若某元素的原子序数与相应的0族元素相差其他数，则由相应差数找出相应的族。 【典例4】（2026高一下·江苏·学业考试）某元素X位于第ⅥA族，下列有关说法错误的是 A．X的原子序数=X的核电荷数 B．X的原子序数不可能是33 C．X的微粒的质子数一定等于核外电子数 D．X有可能是金属元素 【变式4-1】（25-26高一下·江苏·期中）中国含有丰富的稀土金属，稀土金属是元素周期表ⅢB族中部分元素的总称。下列元素属于ⅢB族元素的是 A．Al B．Si C．Sc D．V 【变式4-2】（25-26高一上·江苏镇江·期末）我国最新先进战斗机“歼-36”试飞成功。钛合金、铝合金、碳纤维和玻璃纤维等材料常用于战机制造，其所含的元素中属于第三周期的是 A．C B．O C． D． 【变式4-3】（24-25高一上·江苏南通·期末）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为20。X是地壳中含量最多的元素，Z与X同主族。下列说法正确的是 A．X位于周期表第二周期ⅣA族 B．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) C．X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 ▌题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 1．核素 (1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 (2)实例 ①氢元素的三种核素 原子符号(X) 原子名称 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数(N) H 氕 H或D 氘 H或T 氚 ②氧元素的三种核素：O、O和O。 ③碳元素的三种核素：C、C和C。 ④铀元素有U、U、U等核素。 2．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为同位素(即同一元素的不同核素互为同位素)。 (2)性质 ①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)用途 ①考古时利用C测定一些文物的年代。 ②H和H用于制造氢弹。 ③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 易错提醒 (1)“核素”属于微观概念，核素界定的是一种原子，它由质子数和中子数共同确定，即原子核内质子数相同、中子数也相同的原子才是同一种核素，如H、H、H、C、C、C各为一种核素。 (2)同一元素的不同核素，中子数不同，质量数不同，物理性质略有不同，但化学性质几乎相同。 (3)“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置，如Li与Li互为同位素，而40K和40Ca不互为同位素。 【典例5】（25-26高一上·江苏盐城·期末）用粒子轰击得到，，下列说法不正确的是 A．的中子数为 B．与互为同位素 C．该过程涉及种核素 D．与化学性质基本相同 【变式5-1】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列物质属于同位素的是 A．和 B．D和T C．气体和干冰 D．和 【变式5-2】（24-25高一上·江苏盐城·期末）雷雨天气时空气中会发生反应。关于O2和O3之间的关系正确的是 A．同位素 B．同素异形体 C．同分异构体 D．同种物质 【变式5-3】（24-25高一上·江苏镇江·期中）反应CO2+NaOH=NaHCO3可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．Na+的结构示意图 C．中质子数是电子数的2倍 D．互为同位素 ▌题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 1．碱金属元素化学性质的相似性和递变性 (1)相似性 (2)递变性 具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)： 物质的性质 递变规律(Li→Cs) 单质 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li只能生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；K能生成K2O、K2O2和KO2等 与水反应 反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K与水反应比Na与水反应更剧烈，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸 最高价氧化物对应水化物的碱性 碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 2．从原子结构角度认识碱金属元素性质的相似性和递变性 【典例6】（2025高二下·江苏·学业考试）位于元素周期表第二周期IA族的Li被誉为“21世纪的能源金属”。下列说法正确的是 A．锂离子电池被广泛应用 B．Li易得电子 C．LiOH溶液能使紫色石蕊溶液变红 D．Li不与盐酸反应 【变式6-1】（24-25高一下·江苏·月考）下列有关碱金属的说法不正确的是（    ） A．均为ⅠA族元素，最外层均有1个电子 B．单质的还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs C．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH D．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大 【变式6-2】（24-25高一下·江苏无锡·期中）锂是第2周期ⅠA族元素，下列有关锂元素性质推测正确的是 A．最高化合价为+2 B．原子半径比钠的大 C．单质与水的反应比钠更剧烈 D．最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱 【变式6-3】（24-25高一下·江苏南通·期中）下列有关碱金属的说法正确的是 A．从锂到铯，密度依次降低 B．从锂到铯，熔点依次升高 C．钠与水反应不如钾与水反应剧烈 D．锂与过量氧气加热反应，生成过氧化锂 ▌题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 1．卤素单质的化学性质 (1)卤素单质与氢气的反应 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 暗处 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论 从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱 (2)卤素单质间的置换反应——比较卤素单质氧化性 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体呈橙色 2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2 静置后，液体呈红棕色 Cl2＋2KI=== 2KCl＋I2 静置后，液体呈褐色 Br2＋2KI=== 2KBr＋I2 结论 Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强 2．卤素性质的递变规律及原因 从F→I，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 3．周期表中同主族元素的相似性与递变性 在周期表中，同主族元素从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 【典例7】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是 A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B．通过比较等浓度HF溶液与HCl溶液酸性强弱，可判断F元素的非金属性比Cl元素强 C．氢化物的稳定性：HBr>HI D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深 【变式7-1】（25-26高一上·江苏扬州·期中）从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是 A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 B．实验操作A为萃取、分液 C．除了CCl4，还可以用酒精萃取碘水中的碘 D．含的滤液中加入稀硫酸和Cl2后，碘元素发生氧化反应 【变式7-2】（25-26高一上·江苏南京·期中）已知三个氧化还原反应： ① ② ③ 在一定条件下，根据上述信息并结合已有知识，以下离子方程式正确的是 A．氯气与NaOH溶液在较低温度下反应生成： B．若温度偏高，氯气与NaOH溶液反应可生成： C．少量氯气通入溶液： D．过量氯气通入溶液： 【变式7-3】（25-26高一上·江苏宿迁·期中）取一个分液漏斗，向其中加入4mL，再加入约10mL溴水，塞上分液漏斗顶部的塞子，倒转过来充分振荡，然后置于铁架台静置(如图所示)。下列说法错误的是 A．下层液体呈橙红色 B．溴在液体中的溶解度： C．静置一段时间后，打开顶部玻璃塞，下层液体从下口放出，再另取杯，将上层液体从下口放出 D．该实验表明，溴水中的溴大部分由水层转移到层中，使溴得以富集 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构与元素周期表（题型突破·举一反三） ▌题型01 组成原子的有关粒子间的关系 【典例1】D 【变式1-1】B 【变式1-2】B 【变式1-3】C ▌题型02 核外电子的排布规律 【典例2】B 【变式2-1】C 【变式2-2】C 【变式2-3】C ▌题型03 元素周期表的结构 【典例3】D 【变式3-1】A 【变式3-2】A 【变式3-3】D ▌题型04 元素在周期表中的位置推断 【典例4】C 【变式4-1】C 【变式4-2】C 【变式4-3】D ▌题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 【典例5】B 【变式5-1】B 【变式5-2】B 【变式5-3】D ▌题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 【典例6】A 【变式6-1】B 【变式6-2】D 【变式6-3】C ▌题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 【典例7】B 【变式7-1】C 【变式7-2】C 【变式7-3】C / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构与元素周期表（题型突破·举一反三） 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 题型02 核外电子的排布规律 题型03 元素周期表的结构 题型04 元素在周期表中的位置推断 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 ▌题型01 组成原子的有关粒子间的关系 1．核电荷数决定元素的种类，核电荷数(即质子数)和中子数共同决定原子的种类。 2．有关粒子间的关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②中性原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。 ②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n ③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n 3．粒子符号()中各数字的含义 X 如：，可知过氧根离子中，氧原子的质量数为16，质子数为8，中子数＝16－8＝8，每个过氧根离子带2个单位负电荷、含2个－1价的氧原子。 【典例1】（25-26高一上·江苏宿迁·期中）钍()是一种放射性金属元素，是钍的一种核素，经过中子轰击可得，因此是潜在的核燃料。下列有关的说法不正确的是 A．质子数是90 B．质量数为232 C．核外电子数为90 D．与互为同位素 【答案】D 【解析】A．由钍()可知，质子数是90，A正确；B．由232Th可知，质量数为232，B正确；C．原子中，核外电子数等于质子数，则核外电子数为90，C正确；D．质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素；但Th与U质子数不同，不能互为同位素，D错误；故选D。 【变式1-1】（2025高二下·江苏·学业考试）考古学家用对古代文物进行断代。下列关于的说法正确的是 A．质子数为14 B．中子数为8 C．电子数为8 D．质量数为6 【答案】B 【解析】A．质子数为6，A错误；B．中子数=质量数-质子数=14-6=8，B正确；C．电子数等于质子数（原子电中性），电子数为6，C错误；D．质量数为14，D错误；故选B。 【变式1-2】（2026高二上·江苏南通·学业考试）2025年，全球唯一的钍基熔盐堆在中国建成和运行。其中所用的中子数为 A．90 B．142 C．232 D．322 【答案】B 【解析】中质子数为90，质量数为232，中子数为232-90=142，故答案选B。 【变式1-3】（24-25高一上·江苏·期中）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。下列说法正确的是 A．原子核内中子数为41 B．的核电荷数为21 C．原子的核外电子数为20 D．一个原子的质量为 【答案】C 【解析】A．原子核内中子数为41—20=21，故A错误；B．原子的核电荷数为20，故B错误；C．原子的质子数为20，则核外电子数为20，故C正确；D．一个原子的质量为，故D错误；故选C。 ▌题型02 核外电子的排布规律 1．原子核外电子排布规律——“四最” 一个最低 能量最低原理：核外电子一般总是先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。即按K→L→M→N→……的顺序排列 三个 最多 各电子层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32 最外层最多容纳的电子数为8个(K层为最外层时最多容纳2个) 次外层最多能容纳的电子数为18个 核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。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，最多只能排布8个电子。 2．最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式(得失电子或形成共用电子对)使其结构趋于稳定。 3．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)原子结构示意图 (2)离子结构示意图最外层一般为8电子稳定结构(当K层为最外层时，则为2电子稳定结构) 原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变，只是核外电子(一般是最外层电子)数发生了改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布。 知识拓展 (1)从两个角度看核外电子排布规律 (2)核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制，其原子结构示意图为而不是。 (3)通常把最外层有8个电子(外层为K层时，只有2个电子)的结构，称为相对稳定结构。 【典例2】（25-26高一上·江苏盐城·期末）Na和Mg原子结构中相同的是 A．电子数 B．电子层数 C．最外层电子数 D．核电荷数 【答案】B 【解析】A．Na电子数为11，Mg电子数为12，电子数不同，A错误；B．两者原子结构中均有3个电子层（K、L、M层），电子层数相同，B正确；C．Na最外层电子数为1，Mg最外层电子数为2，不相同，C错误；D．Na核电荷数为11，Mg核电荷数为12，核电荷数不相同，D错误；故选B。 【变式2-1】（25-26高一上·江苏镇江·阶段检测）某元素的阳离子为R3+，1个R3+核外共有10个电子，则该元素符号为 A．N B．Ne C．Al D．Li 【答案】C 【解析】A．N原子质子数为7，失去3个电子形成的离子核外电子数为，A不符合要求；B．Ne原子质子数为10，为稀有气体元素，很难形成+3价阳离子，若形成+3价阳离子核外电子数为，B不符合要求；C．Al原子质子数为13，失去3个电子形成，核外电子数为，C符合要求；D．Li原子质子数为3，只能形成+1价阳离子，无法得到核外10电子的+3价阳离子，D不符合要求；故选C。 【变式2-2】（25-26高一上·江苏扬州·阶段检测）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．的中子数为6 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【解析】A．表示质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误；B．表示质量数为6，质子数为3，则中子数为3，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．的原子结构示意图为，D错误；故选C。 【变式2-3】（24-25高一上·江苏常州·阶段检测）下列叙述正确的是 A．若两粒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。 ▌题型03 元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 3.族 4．元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 易错提醒 (1)过渡元素：元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素，这些元素都是金属元素，所以又称它们为过渡金属。 (2)镧系元素：元素周期表第六周期第ⅢB族中，从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素，统称为镧系元素，它们的化学性质相似。 (3)锕系元素：元素周期表第七周期第ⅢB族中，从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素，统称为锕系元素，它们的化学性质相似。 (4)113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。 【典例3】（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）下列关于现行元素周期表的叙述中，正确的是 A．元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的 B．元素周期表有7个横行，18个纵列，含7个周期，18个族 C．第四周期开始属于长周期，所容纳元素种类的数量相同 D．在元素周期表的金属与非金属分界处可以找到半导体材料 【答案】D 【解析】A．现行元素周期表是按照元素原子序数（核电荷数）由小到大排列而成，并非按照相对原子质量大小排列，A错误；B．元素周期表有7个横行即7个周期，18个纵列，但其中第8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族，总共只有16个族，不是18个族，B错误；C．第四、五周期各容纳18种元素，第六、七周期因含有镧系、锕系元素，各容纳32种元素，长周期容纳元素的种类数量不相同，C错误；D．金属与非金属分界处的元素兼具一定的金属性和非金属性，可以在此区域找到半导体材料，D正确；故选D。 【变式3-1】（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）形状记忆合金有镍—钛(Ni-Ti)合金、铜基合金(Cu-Zn-Al)，Ni、Ti、Cu、Zn、Al五种元素中属于主族元素的是 A．Al B．Cu C．Zn D．Ti 【答案】A 【解析】A．Al位于元素周期表第3周期第ⅢA族，属于主族元素，A正确；B．Cu位于元素周期表第4周期第ⅠB族，属于过渡金属副族元素，B错误；C．Zn位于元素周期表第4周期第ⅡB族，属于过渡金属副族元素，C错误；D．Ti位于元素周期表第4周期第ⅣB族，属于过渡金属副族元素，D错误；故选A。 【变式3-2】（25-26高一下·江苏镇江·期末）2026年4月，中国科学家在嫦娥五号月壤样本中发现了新的月球矿物—镁嫦娥石，其主要成分是。下列元素属于第四周期的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．的原子序数为20，原子核外有4个电子层，位于元素周期表第四周期，A符合题意；B．的原子序数为11，原子核外有3个电子层，位于元素周期表第三周期，B不符合题意；C．的原子序数为15，原子核外有3个电子层，位于元素周期表第三周期，C不符合题意；D．的原子序数为8，原子核外有2个电子层，位于元素周期表第二周期，D不符合题意；故选A。 【变式3-3】（25-26高一上·江苏苏州·期末）太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等材料构成，这些材料在熔融状态下导电性均较差。有关元素在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是 A．P原子的半径大于As原子 B．Ga原子核外电子层数为3 C．GaP中Ga与P形成离子键 D．的碱性弱于 【答案】D 【解析】A．P与As位于第ⅤA族，P在第三周期，As在第四周期；同主族元素从上到下电子层数增多，原子半径依次增大，因此P原子的半径小于As原子，A不符合题意；B．Ga位于元素周期表第四周期，其原子核外电子层数为4，而非3，B不符合题意；C．GaP在熔融状态下导电性较差，说明该物质不存在自由移动的离子，因此Ga与P之间形成的是共价键，而非离子键，C不符合题意；D．由于Ga原子核外3d电子的屏蔽效应较差，导致其有效核电荷数反常增大、失电子难，故Al金属性强于Ga，而金属性越强，氢氧化物碱性越强，因此的碱性弱于，D符合题意；故选D。 ▌题型04 元素在周期表中的位置推断 1．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 (1)元素的位置与原子结构的关系 (2)短周期元素原子结构与位置的关系 ①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期数2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期数3倍的元素是O。 ④周期数是族序数2倍的元素是Li。 ⑤周期数是族序数3倍的元素是Na。 2．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置 常用0族元素定位法： (1)明确0族元素信息 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，若该元素的原子序数小于相邻近0族元素的原子序数，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期，反之则在下一周期。 (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，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。 ②若某元素的原子序数比相应的0族元素少5～1时，则该元素处在同周期的第ⅢA～ⅦA族。 ③若某元素的原子序数与相应的0族元素相差其他数，则由相应差数找出相应的族。 【典例4】（2026高一下·江苏·学业考试）某元素X位于第ⅥA族，下列有关说法错误的是 A．X的原子序数=X的核电荷数 B．X的原子序数不可能是33 C．X的微粒的质子数一定等于核外电子数 D．X有可能是金属元素 【答案】C 【解析】A．原子序数定义为核电荷数（即质子数），因此X的原子序数等于核电荷数，A正确；B．第ⅥA族元素包括氧（8）、硫（16）、硒（34）、碲（52）、钋（84）等，原子序数33对应砷（As，第ⅤA族），不属于ⅥA族，B正确；C．“微粒”包括原子和离子，原子中质子数等于核外电子数，但离子中不相等（如O2-质子数为8，电子数为10），因此“一定等于”不成立，C错误；D．第ⅥA族中的钋（Po）是金属元素，因此X有可能是金属元素，D正确；答案选C。 【变式4-1】（25-26高一下·江苏·期中）中国含有丰富的稀土金属，稀土金属是元素周期表ⅢB族中部分元素的总称。下列元素属于ⅢB族元素的是 A．Al B．Si C．Sc D．V 【答案】C 【解析】A．Al位于元素周期表第ⅢA族，A不符合题意；B．Si位于元素周期表第ⅣA族，B不符合题意；C．Sc为钪元素，其原子序数为21，位于元素周期表第四周期ⅢB族，C符合题意；D．V为钒元素，其原子序数为23，位于元素周期表第四周期ⅤB族，D不符合题意。故选C。 【变式4-2】（25-26高一上·江苏镇江·期末）我国最新先进战斗机“歼-36”试飞成功。钛合金、铝合金、碳纤维和玻璃纤维等材料常用于战机制造，其所含的元素中属于第三周期的是 A．C B．O C． D． 【答案】C 【解析】 第三周期元素包括 Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar。综上，只有铝（Al）符合第三周期条件，故答案为C。 【变式4-3】（24-25高一上·江苏南通·期末）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为20。X是地壳中含量最多的元素，Z与X同主族。下列说法正确的是 A．X位于周期表第二周期ⅣA族 B．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) C．X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 【答案】D 【分析】X为地壳中含量最多的元素，X为O，Z与X同族且原子序数大于O，则Z为S，W原子序数大于S，W为Cl，四种原子最外层电子数之和为20，则Y为Na。 【解析】A．X为O，O位于元素周期表第二周期ⅥA族，A错误；B．原子的电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径Na>S>Cl>O，B错误；C．O的非金属性强于S，则O的简单气态氢化物的热稳定性比S的强，C错误；D．Cl的非金属性强于S，则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比S强，D正确；故答案选D。 ▌题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 1．核素 (1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 (2)实例 ①氢元素的三种核素 原子符号(X) 原子名称 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数(N) H 氕 H或D 氘 H或T 氚 ②氧元素的三种核素：O、O和O。 ③碳元素的三种核素：C、C和C。 ④铀元素有U、U、U等核素。 2．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为同位素(即同一元素的不同核素互为同位素)。 (2)性质 ①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)用途 ①考古时利用C测定一些文物的年代。 ②H和H用于制造氢弹。 ③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 易错提醒 (1)“核素”属于微观概念，核素界定的是一种原子，它由质子数和中子数共同确定，即原子核内质子数相同、中子数也相同的原子才是同一种核素，如H、H、H、C、C、C各为一种核素。 (2)同一元素的不同核素，中子数不同，质量数不同，物理性质略有不同，但化学性质几乎相同。 (3)“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置，如Li与Li互为同位素，而40K和40Ca不互为同位素。 【典例5】（25-26高一上·江苏盐城·期末）用粒子轰击得到，，下列说法不正确的是 A．的中子数为 B．与互为同位素 C．该过程涉及种核素 D．与化学性质基本相同 【答案】B 【解析】A．的中子数=质量数-质子数=14-7=7，A正确；B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素（原子），与是氧元素不同核素形成的单质，不互为同位素，B错误；C．该过程涉及、、、共4种核素，C正确；D．与互为同位素，核外电子排布相同，化学性质基本相同，D正确；故答案选B。 【变式5-1】（24-25高一上·江苏常州·期中）下列物质属于同位素的是 A．和 B．D和T C．气体和干冰 D．和 【答案】B 【解析】A．O2和O3是同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，A不符合；B．D和T分别是2H和3H，是质子数相同，中子数不同的同种元素形成的不同原子，互为同位素，B符合；C．气体和干冰是同一种物质的不同形态，C不符合；D．和是Na的两种不同的氧化物，D不符合；答案选B。 【变式5-2】（24-25高一上·江苏盐城·期末）雷雨天气时空气中会发生反应。关于O2和O3之间的关系正确的是 A．同位素 B．同素异形体 C．同分异构体 D．同种物质 【答案】B 【解析】O2与O3均为氧元素的单质，互为同素异形体，故B正确。 【变式5-3】（24-25高一上·江苏镇江·期中）反应CO2+NaOH=NaHCO3可用来捕捉CO2，下列说法正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．Na+的结构示意图 C．中质子数是电子数的2倍 D．互为同位素 【答案】D 【解析】A．中子数为8的碳原子质量数为14：，A错误；B．Na+的质子数是11，电子数是10，结构示意图，B错误；C．中质子数是1，电子数是1，C错误；D．是质子数相同，中子数不同的同一类核素，互为同位素，D正确；故选D。 ▌题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 1．碱金属元素化学性质的相似性和递变性 (1)相似性 (2)递变性 具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)： 物质的性质 递变规律(Li→Cs) 单质 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li只能生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；K能生成K2O、K2O2和KO2等 与水反应 反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K与水反应比Na与水反应更剧烈，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸 最高价氧化物对应水化物的碱性 碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 2．从原子结构角度认识碱金属元素性质的相似性和递变性 【典例6】（2025高二下·江苏·学业考试）位于元素周期表第二周期IA族的Li被誉为“21世纪的能源金属”。下列说法正确的是 A．锂离子电池被广泛应用 B．Li易得电子 C．LiOH溶液能使紫色石蕊溶液变红 D．Li不与盐酸反应 【答案】A 【解析】A．锂离子电池广泛应用于电子产品、电动汽车等领域，A正确；B．Li最外层仅1个电子，易失电子而非得电子，B错误；C．LiOH溶液呈碱性，应使紫色石蕊溶液变蓝而非变红，C错误；D．Li金属活泼性强于氢，能与盐酸反应生成LiCl和H2，D错误；故选A。 【变式6-1】（24-25高一下·江苏·月考）下列有关碱金属的说法不正确的是（    ） A．均为ⅠA族元素，最外层均有1个电子 B．单质的还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs C．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH D．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大 【答案】B 【解析】A．碱金属位于周期表第ⅠA族，主族序数等于原子最外层电子数，最外层电子数为1，故A正确；B．同主族电子层数依次增加，失电子能力越来越强，还原性增强，单质的还原性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，故B错误；C．同主族电子层数依次增加，失电子能力越来越强，金属性越强形成的碱的碱性越强，LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，故C正确；D．同一主族，从上到下，电子层数依次增大，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大，故D正确；故选B。 【变式6-2】（24-25高一下·江苏无锡·期中）锂是第2周期ⅠA族元素，下列有关锂元素性质推测正确的是 A．最高化合价为+2 B．原子半径比钠的大 C．单质与水的反应比钠更剧烈 D．最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱 【答案】D 【解析】A．锂是第2周期ⅠA族元素，则最高化合价为+1，故A错误；B．同主族元素，从上到下原子半径递增，则Li的原子半径比Na小，故B错误；C．碱金属从上到下，元素的金属性增强，则Li的金属性比Na弱，钠与水的反应比Li更剧烈，故C错误；D．碱金属从上到下，元素的金属性增强，则Li的金属性比Na弱，最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱，故D正确；故答案为D。 【变式6-3】（24-25高一下·江苏南通·期中）下列有关碱金属的说法正确的是 A．从锂到铯，密度依次降低 B．从锂到铯，熔点依次升高 C．钠与水反应不如钾与水反应剧烈 D．锂与过量氧气加热反应，生成过氧化锂 【答案】C 【解析】A． 从锂到铯，密度逐渐增大，钾反常，故A错误；B． 从锂到铯，金属键逐渐减弱，熔点依次降低，故B错误；C． 金属性钠弱于钾，钠与水反应不如钾与水反应剧烈，故C正确；D． 锂与过量氧气加热反应，生成氧化锂，故D错误；故选C。 ▌题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 1．卤素单质的化学性质 (1)卤素单质与氢气的反应 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 暗处 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论 从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱 (2)卤素单质间的置换反应——比较卤素单质氧化性 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体呈橙色 2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2 静置后，液体呈红棕色 Cl2＋2KI=== 2KCl＋I2 静置后，液体呈褐色 Br2＋2KI=== 2KBr＋I2 结论 Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强 2．卤素性质的递变规律及原因 从F→I，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 3．周期表中同主族元素的相似性与递变性 在周期表中，同主族元素从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 【典例7】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是 A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B．通过比较等浓度HF溶液与HCl溶液酸性强弱，可判断F元素的非金属性比Cl元素强 C．氢化物的稳定性：HBr>HI D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深 【答案】B 【解析】A．F、Cl、Br、I的原子序数依次增加，电子层数分别为2、3、4、5层，随核电荷数增加而增多，A正确；B．HF为弱酸，HCl为强酸，HF酸性弱于HCl，但F的非金属性强于Cl，因此不能通过酸性比较判断非金属性强弱，B不正确；C．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。Br的非金属性强于I，因此HBr的稳定性强于HI。C正确；D．F2为淡黄色、Cl2为黄绿色、Br2为红棕色、I2为紫黑色，颜色随核电荷数增加而加深，D正确；故选B。 【变式7-1】（25-26高一上·江苏扬州·期中）从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是 A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 B．实验操作A为萃取、分液 C．除了CCl4，还可以用酒精萃取碘水中的碘 D．含的滤液中加入稀硫酸和Cl2后，碘元素发生氧化反应 【答案】C 【分析】干海带经灼烧后转化为海带灰，用沸水浸泡得到含的悬浊液，过滤后得到含的滤液，向滤液中加入稀硫酸和，将氧化为，再用萃取、分液得到的溶液，最后蒸馏得到碘单质。 【解析】A．碘单质（）遇淀粉溶液会变蓝色，因此在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，A正确；B．实验操作A是用将碘水中的萃取出来，再通过分液得到的溶液，因此操作A为萃取、分液，B正确；C．萃取剂需要与原溶剂互不相溶，而酒精与水可以以任意比例互溶，无法将碘从碘水中萃取出来，因此不能用酒精萃取碘水中的碘，C错误；D．含的滤液中加入稀硫酸和后，失去电子被氧化为，碘元素发生氧化反应，D正确；故答案选C。 【变式7-2】（25-26高一上·江苏南京·期中）已知三个氧化还原反应： ① ② ③ 在一定条件下，根据上述信息并结合已有知识，以下离子方程式正确的是 A．氯气与NaOH溶液在较低温度下反应生成： B．若温度偏高，氯气与NaOH溶液反应可生成： C．少量氯气通入溶液： D．过量氯气通入溶液： 【答案】C 【解析】A．氯气与NaOH溶液在较低温度下反应生成NaCl、NaClO和H2O，离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O，故A错误；B．温度较高时，氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO3和H2O，离子方程式为3Cl2+6OH-═5Cl-+ClO+3H2O，故B错误；C．碘离子的还原性比亚铁离子强，少量氯气通入FeI2溶液中碘离子被氧化，离子方程式为Cl2+2I-═I2+2Cl-，故C正确；D．过量氯气通入FeI2溶液时参加反应的I-、Fe2+的物质的量之比为2：1，离子方程式为3Cl2+2Fe2++4I-═2Fe3++6Cl-+2I2，故D错误；故选：C。 【变式7-3】（25-26高一上·江苏宿迁·期中）取一个分液漏斗，向其中加入4mL，再加入约10mL溴水，塞上分液漏斗顶部的塞子，倒转过来充分振荡，然后置于铁架台静置(如图所示)。下列说法错误的是 A．下层液体呈橙红色 B．溴在液体中的溶解度： C．静置一段时间后，打开顶部玻璃塞，下层液体从下口放出，再另取杯，将上层液体从下口放出 D．该实验表明，溴水中的溴大部分由水层转移到层中，使溴得以富集 【答案】C 【解析】A．密度大于水在下层，溴易溶于，溴的溶液呈橙红色，因此下层液体呈橙红色，A正确；B．萃取的原理是溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度，该实验中溴被萃取，说明溴在中的溶解度大于在中的溶解度，B正确；C．分液操作时，下层液体从下口放出后，为避免上层液体被残留的下层液体污染，上层液体应从上口倒出，不能从下口放出，C错误；D．萃取过程中大部分溴从水层进入层，实现了溴的富集，D正确；故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $