4.1 原子结构与元素周期表（微考点详解）化学人教版必修第一册

本讲义聚焦高中化学“原子结构与元素周期表”核心知识点，系统梳理原子构成及微粒数量关系、核外电子排布规律、元素周期表结构、同位素与核素辨析、“位—构—性”综合应用等内容，构建从微观结构到宏观规律再到性质应用的完整学习支架。 该资料通过高考典例解析与易错提醒强化科学思维，用表格梳理10电子/18电子微粒等构建模型，结合同位素测年等实际应用渗透科学态度与责任。课中辅助教师突出重点，课后助力学生通过对比总结弥补知识盲点，提升综合应用能力。

第四章 物质结构 元素周期委 第一节 原子结构与元素周期表 ◆高频考点 1.命题定位：元素周期律的理论基石，贯穿整个元素化合物知识体系，以选择题为主，常结合元素推断题考查，偶尔出现在填空题中，全国卷中通常占 6~12分（1道选择题 + 可能的元素推断大题中的小问），近年命题趋向"结构—性质—应用"综合化，常与化学键、元素周期律、元素化合物性质联合考查。 2.高频考点： 考点1 原子的构成及微粒间的数量关系：①原子的组成：原子核（质子+中子）+ 核外电子；②两个关系：a.质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)；b.原子中：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 ；③离子中电子数的计算：a.阳离子：电子数 = 质子数 - 电荷数；b.阴离子：电子数 = 质子数 + 电荷数。 考点2 核外电子排布规律：①电子层（K、L、M、N…）能量高低规律；②排布规律：a.每层最多容纳 2n2个电子；b.最外层不超过 8个（K层为最外层时不超过2个）；c.次外层不超过 18个，倒数第三层不超过32个；d.电子总是先排满能量低的电子层，再排能量高的。 考点3 元素周期表的结构：①周期：7个周期（三短四长），周期序数 = 电子层数；②族：18个纵行，16个族（7主7副 + Ⅷ族 + 0族） ；③主族序数 = 最外层电子数 = 最高正价（O、F除外）。 考点4 元素周期表的分区与金属、非金属分界线：①金属元素与非金属元素的分界线（硼—砹阶梯线）；②分界线附近元素的性质特点（如半导体材料：Si、Ge）；③过渡元素（副族和Ⅷ族）的位置和特点（均为金属，多有变价）。 考点5 同位素、核素的概念辨析：①核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 ；②同位素：质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子；③常见同位素：H、H、HO、O、OC、C、C、U、U、U。 ◆命题特点 1. 基础性强，概念辨析为主：围绕原子构成、核外电子排布、周期表结构等核心概念是必考题，常以选择题形式考查微粒数计算、"四同"概念辨析，难度不大但易混淆点设陷阱。 2. 综合性强，"位—构—性"联动：几乎每年必考元素推断题，将原子结构（电子排布特征）为突破口，串联周期表位置、元素性质，形成"结构→位置→性质"链条考查。 3. 融合性强，跨章节联动：常与化学键、元素周期律、元素化合物甚至阿伏加德罗常数（NA）结合命题，单一考点题减少，综合应用题增多。 4. 贴近应用导向，联系实际：常以新材料、同位素应用（如碳-14测年、核聚变材料）为背景命题背景，考查知识迁移能力。 ◆微考点01 原子构成与微粒数量关系 【高考典例1】（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 【考点速通】 ①原子由原子核（质子＋中子）与核外电子构成；质子带正电、中子不带电、电子带负电，电子质量约为质子/中子的1/1836，质量几乎全集中于原子核。 ②质量数A＝质子数Z＋中子数N，数值上≈相对原子质量（取整）。 ③原子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数，整体呈电中性。 ④离子中：阳离子n+：电子数＝Z－n；阴离子 Xn-：电子数＝Z＋n；质子数、中子数均不变。 ⑤质子数决定元素种类，Z＋N 决定核素种类，最外层电子数决定化学性质。 易错提醒：①相对原子质量是比值，质量数只是其近似整数值；②"质子数＋中子数相同、质子数不同" 的是不同核素（如14C 与14N），不是同位素；③离子中质量数依旧＝Z＋N，变化只在核外电子数。 ◆微考点02 同位素、核素、同素异形体等概念辨析 【高考典例3】（2007·上海·高考真题）是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是 A．原子核中含有92个中子 B．原子核外有143个电子 C．与互为同位素 D．与互为同素异形体 【考点速通】 ①核素：具有一定质子数和中子数的一种原子，如16O、18O 是两种核素。 ②同位素：质子数相同、中子数不同（质量数不同）的同种元素的不同核素，如氕1H、氘2H、氚3H；化学性质几乎完全相同，物理性质有差异。 ③同素异形体：同种元素组成的不同单质，如O2与O3、金刚石与石墨、红磷与白磷。 ④辨析关键：同位素研究对象是原子（核素），同素异形体研究对象是单质，二者范畴不同、不可混用。 易错提醒：①判断同位素看"质子数相同＋中子数不同"，与质量数无关；②判断同素异形体看"同元素＋单质＋结构不同"，O2与O3、金刚石与石墨是最常考组合；③"同位素"只能用于原子间，"同素异形体"只能用于单质间，二者是不同研究范畴的概念。 ◆微考点03 核外电子排布与化学用语 【高考典例3】（2025·江苏·高考真题）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 【考点速通】 ①排布规律：由内向外 K、L、M、N…，每层最多容纳 2n2个电子；最外层≤8（K 层为最外层时≤2），次外层≤18；能量由低到高依次排布。 ②结构示意图：圆圈内写“＋核电荷数”，弧线上写各层电子数，如。 ③10电子微粒：原子Ne；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+；阴离子 F-、O2-、OH-；分子 H2O、NH3、CH4、HF。 ④化学用语四式：结构示意图、电子式（HH）、结构式（H—O—H）。 易错提醒：①电子排布先内后外，但4s能量低于3d（高中阶段主族元素不涉及，记住前20号元素示意图即可）；②离子示意图圈内仍是原子序数，如 O2-写“＋8”而非“＋10”；③电子式与结构式不可混写——电子式标电子对，结构式只用“—”。 ◆微考点04 元素周期表结构与元素位置推断 【高考典例4】（2009·全国·高考真题）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是（  ） A．它是副族元素 B．它是第六周期元素 C．它的原子核内有63个质子 D．它的一种同位素的核内有89个中子 【考点速通】 ①结构：7个周期（1~3短周期、4~6长周期、第7周期为不完全周期），16个族（7主族＋7副族＋Ⅷ族＋0族）。 ②规律：周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数（ⅠA~ⅦA适用）。 ③稀有气体定位法：以He(2)、Ne(10)、Ar(18)、Kr(36)、Xe(54)、Rn(86)为基准，向左推同周期、向上推同族。 ④同族相邻原子序数差：1、2周期差2；2、3周期差8；3、4周期差8（ⅠA/ⅡA）或18（ⅢA~ⅦA）；4、5周期差18；5、6周期差32（镧系、锕系插入）。 易错提醒：①周期序数看电子层数、主族序数看最外层电子数，只适用于主族元素；②Ⅷ族含3列（Fe、Co、Ni所在列），0族即稀有气体；③同周期左右相邻原子序数恒差1，同主族相邻差随周期表"长周期插层"跳变，镧系/锕系各占一格但含15种元素。 ◆微考点05 元素性质与"位—构—性"综合应用 【高考典例5】（2021·浙江·高考真题）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是 A．还原性： B．X能从中置换出Z C．Y能与反应得到Fe D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 【考点速通】 ①递变规律：同周期（左→右）原子半径减小，金属性减弱、非金属性增强；同主族（上→下）原子半径增大，金属性增强、非金属性减弱。 ②“位—构—性”互推：位置（周期、族）⇌结构（电子层、最外层电子数）⇌性质（金属性、非金属性、化合价），知一推二。 ③化合价：主族元素最高正价＝最外层电子数（F、O 除外），最低负价＝8－最外层电子数。 ④金属性比较：与水/酸反应难易、最高价氧化物对应水化物碱性（NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3）。 ⑤非金属性比较：与 H2化合难易、氢化物稳定性（HF＞HCl＞HBr＞HI）、最高价含氧酸酸性（HClO4＞H2SO4＞H3PO4）。 易错提醒：①金属性≠还原性范围，判断须看最高价氧化物对应水化物碱性，不能用低价氧化物（如Na2O 与MgO比碱性无意义）；②O、F无最高正价；③同周期半径比较看核电荷数，同族看电子层数，但电子层数多的阳离子半径可能小于电子层数少的阴离子（如 Na+＜Cl-），比较时先看电子层数再比核电荷。 一、原子的构成 1.原子的构成粒子 (1)质子：带1个单位正电荷，决定元素种类； (2)中子：不显电性，决定同位素； (3)核外电子：带1个单位负电荷，分层排布，最外层电子数决定化学性质。 2.微粒之间的等式关系 (1)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； (2)电性关系： ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数，如Mg2＋的核外电子数是10。 ③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数，如Cl－的核外电子数是18。 3.微粒符号周围数字的含义 易错提醒 ①原子中不一定都含有中子，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易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。 ④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。 二、元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 (1)元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。元素种类由质子数决定，与中子数、电子数无关。元素只讲种类，不讲个数。 (2)核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。核素种类由质子数和中子数共同决定。 (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。 2.同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。 3.同位素的“六同三不同” 4.常见的重要核素及其应用 核素 U C H(D) H(T) O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。 ②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。 ③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 6.相对原子质量 (1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 (2)元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 (3)核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 (4)元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 7.核反应方程 ①卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H ②查德威克发现中子：Be＋H→C＋n ③铀核裂变反应：U＋n→Kr＋Ba＋3n ④氘核与氚核聚变反应：H＋H→He＋n 易错提醒 ①同位素研究对象是原子，不是单质或化合物； ②同种元素可以有多种核素，核素种类远多于元素种类； ③同位素之间的转化是核变化，不是化学变化； ④元素相对原子质量是加权平均值，不等于质量数。 三、核外电子排布 1.电子层：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，也称作电子层。如图为电子层模型示意图： 2.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 3.核外电子排布规律 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 （1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 （2）数量规律 ①原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 ②原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18，倒数第三层电子数不能超过32。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 （1）原子结构示意图 ①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 如钠的原子结构示意图： ②用弧线表示电子层。 ③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。 ④原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。 （2）离子结构示意图 ①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。 如MgMg2＋ ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数不变。 如FF－ 5.核外电子排布与元素性质的关系 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，表现出氧化性，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。 6.1～18号元素原子结构的特殊关系 特殊关系 对应元素 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 最外层有2个电子 He、Be、Mg 7.常见“10电子”“18电子”微粒 ①“10电子”的微粒： 分子 离子 一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋ 二核10电子 HF OH－ 三核10电子 H2O NH 四核10电子 NH3 H3O＋ 五核10电子 CH4 NH ②常见的“18电子”的微粒： 分子 阳离子 阴离子 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 K＋、Ca2＋ P3－、S2－、HS－、Cl－ ③其他等电子数的粒子 a.“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。 b.“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2。 c.“14电子”的粒子：Si、N2、CO、CN－。 d.“16电子”的粒子：S、O2。 ④质子数及核外电子总数均相等的粒子 a.Na＋、NH、H3O＋； b.HS－、Cl－； c.F－、OH－、NH；d.N2、CO等。 易错提醒 ①核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如当M层不是最外层时，最多可排18个电子，而当它是最外层时，最多排8个电子。 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核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同，如S2－、Cl－。若属于同位素的不同核素，其化学性质是相同的，如H、H、H。 四、周期表的结构 1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。 2.原子序数： (1)定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 (2)元素周期表中原子序数的有关规律 ①同主族、邻周期元素的原子序数差： a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目； b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。 ②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。 ③应用关系： a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。 3.编排原则 (1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。 (2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。 4、周期表的结构 1）周期 （1）概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期，共7个周期，除第一周期外，其余各周期均从碱金属开始过渡到卤素，最后以稀有气体元素结束。 （2）与原子结构的关系：周期序数＝电子层数。 （3）分类： ①短周期：包括第1、2、3周期，分别有2、8、8种元素。 ②长周期：包括第4、5、6、7周期，分别有18、18、32、32种元素。 2）族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。 （1）周期表中族的特点和划分 个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族 特点 主族元素的族序数＝最外层电子数 分类 主族 共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 副族 共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列 0族 占据元素周期表的第18纵行，最外层电子数为8(He是2) （2）常见族的特别名称 族 别名 第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素 第ⅦA族 卤族元素 0族 稀有气体元素 3）过渡元素 （1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。 （2）过渡元素——镧系与锕系 ①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。 ②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。 4.元素周期表中方格里的符号的意义 5.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族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期序数的3倍的元素是O。 ④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。 ⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。 6.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 所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7 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，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 （3）求差值定族数：若某元素原子序数比相应的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。 易错提醒 (1)主族和副族的区分：主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如0族元素。只由长周期元素构成的族为副族和第Ⅷ族。 (2)最外层只有1个电子的元素，不一定是lA族元素、可能是副族元素，如Cu，也不一定是金属元素，如H.最外层电子数有2个电子的元素不一定是主族元素，如He、Fe等。最外层电子是3~7个电子的元素一定是主族元素。 (3)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。 (4)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。 (5)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。 (6)113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。 五、元素“位—构—性”综合关系 1.元素“位—构—性”综合关系 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。 (1)知位置→推结构→判性质； (2)知结构→定位置→推性质； (3)知性质→断结构→找周期表位置。 2．三者的推断关系 (1)结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。 最低负价＝－|8－最外层电子数|。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 (2)性质与位置互推 ①同周期（从左→右） a.电子层数不变，核电荷增大，半径减小； b.金属性减弱，非金属性增强； c.单质还原性减弱，氧化性增强； d.最高价氧化物水化物：碱性减弱，酸性增强； e.气态氢化物：稳定性增强。 ②同主族（从上→下） a.最外层电子数不变，电子层数增多，半径增大； b.金属性增强，非金属性减弱； c.单质还原性增强，氧化性减弱； d.最高价氧化物水化物：碱性增强，酸性减弱； e.气态氢化物：稳定性减弱。 (3)结构和性质的互推 ①最外层电子数越少、电子层数越多→原子半径越大→失电子易→金属性强。 ②最外层电子数越多、电子层数越少→原子半径越小→得电子易→非金属性强。 ③半径规律： a.电子层越多半径越大；电子层相同，核电荷数越大半径越小。 b.阳离子＜原子＜阴离子。 3.应用——元素推断的一般思路 (1)给原子结构：层数定周期，最外层定主族→确定位置→判断金属性/非金属性、化合价、氢化物、酸碱性； (2)给单质性质：活泼性推金属/非金属强弱→反推半径、电子层结构→锁定周期表区域； (3)给周期表片段：先定周期主族→写电子排布→预测化合物性质。 5.元素推断题要点总结 (1)结构与位置互推是解题的核心 ①掌握四个关系式：a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数＝主族序数；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。 ②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律 a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”； b.各周期元素种类； c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置； d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。 (2)熟记常见元素及其化合物的特性 ①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。 ②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。 ③地壳中含量最多的元素：O。 ④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。 ⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。 ⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。 ⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 ⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。 ⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。 ⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 易错提醒 ①最外层电子数相同≠同主族（He、Mg 最外层都是2，分区不同）； ②金属无负价；F无正价，O一般无最高+ 6价； ③比较非金属性必须用最高价含氧酸，无氧酸酸性不能作为依据； ④原子半径：稀有气体单独比较，不与同周期元素直接对比。 1．不同元素的原子 A．质子数一定不等 B．中子数一定不等 C．质量数一定不等 D．最外层电子数一定不等 2．硫同位素作示踪剂在化学、地球化学、农业科学和环境科学研究中都有广泛的应用。下列说法正确的是 A．中子数为20的硫原子： B．的性质完全相同 C．与的质子数之差为2 D．中子数为18的硫离子的结构示意图： 3．嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是 A．He-3是一种新元素 B．He-3原子中含有1个质子，2个电子 C．He-3原子中含有3个质子，没有中子 D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子 4．是一种重要的核素，可用于制备治疗肿瘤的具有靶向功能的放射性药物。下列关于的说法不正确的是 A．核电荷数为71 B．核外电子数为106 C．中子数为106 D．质量数为177 5．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是 A．元素符号是S B．属于短周期元素 C．非金属性比氯的强 D．最高正化合价是＋6价 6．下列对于元素周朔表结构的叙述中正确的是 A．最外层电子数相同的元素都在同一族 B．目前元素周期表中有4个长周期 C．除第1周期外，其他周期均有18种元素 D．碱金属元素是指族的所有元素 【答案】B 【解析】A．最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦原子的最外层电子数为2，而氦元素位于元素周期表0族，镁原子的最外层电子数也为2，但位于元素周期表ⅡA族，故A错误；B．元素周期表中共有七个周期，其中1、2、3为短周期，4、5、6、7为长周期，故B正确；C．第1周期有2种元素，2、3周期有8种元素，4、5周期有18种元素，6、7周期32种元素，故C错误；D．碱金属元素为金属元素，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，故D错误；故选B。 7．“金字塔”式元素周期表(部分)如图所示，图中标有几种元素的位置。下列有关说法错误的是 A．d位于元素周期表的第三周期第VIA族 B．黑色部分完全由金属元素构成 C．最高价氧化物的水化物碱性： D．原子半径： 8．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．每一周期都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束 B．元素周期表中第VIII族所含元素种类最多 C．最外层电子数大于4的一定是非金属元素 D．某ⅡA族元素的原子序数为a，则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25 9．I.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下面的示意图来表示，且0＜y≤8。 (1)若x=12时对应的元素为A，则y = ； (2)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子的化学符号为 ； (3)若x=10，与其电子数相同的的微粒有(各举1个例子，可以是多核微粒)：正离子 ，负离子 ，分子 。 II．回答下列问题： (4)原子核外电子是分层排布的，当N层为最外层时，最多可容纳电子数是 ； (5)某元素原子，L层上的电子数是M层电子数的两倍，中子数为15，可表示相关信息的原子符号为 ； (6)原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示，如： a b c d 微粒d在化学反应中容易 （选填“得到”或“失去”）电子，达到 结构；这些微粒中的稀有气体元素是 ；离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同，则的结构示意图为 。 10.元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具，如图是元素周期表的一部分。请回答以下问题： (1)从原子结构角度分析，四种元素处于同一横行，是由于它们的 数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的 数相同。 A．电子层数   B．质子数   C．中子数   D．最外层电子数 (2)碘元素在元素周期表中的位置是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 200G教学资源(新课同步+中考备考+实验视频+优质课视频)等着你，联系QQ：882901 Na+ 8 2 +11 $ 第四章 物质结构 元素周期委 第一节 原子结构与元素周期表 ◆高频考点 1.命题定位：元素周期律的理论基石，贯穿整个元素化合物知识体系，以选择题为主，常结合元素推断题考查，偶尔出现在填空题中，全国卷中通常占 6~12分（1道选择题 + 可能的元素推断大题中的小问），近年命题趋向"结构—性质—应用"综合化，常与化学键、元素周期律、元素化合物性质联合考查。 2.高频考点： 考点1 原子的构成及微粒间的数量关系：①原子的组成：原子核（质子+中子）+ 核外电子；②两个关系：a.质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)；b.原子中：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 ；③离子中电子数的计算：a.阳离子：电子数 = 质子数 - 电荷数；b.阴离子：电子数 = 质子数 + 电荷数。 考点2 核外电子排布规律：①电子层（K、L、M、N…）能量高低规律；②排布规律：a.每层最多容纳 2n2个电子；b.最外层不超过 8个（K层为最外层时不超过2个）；c.次外层不超过 18个，倒数第三层不超过32个；d.电子总是先排满能量低的电子层，再排能量高的。 考点3 元素周期表的结构：①周期：7个周期（三短四长），周期序数 = 电子层数；②族：18个纵行，16个族（7主7副 + Ⅷ族 + 0族） ；③主族序数 = 最外层电子数 = 最高正价（O、F除外）。 考点4 元素周期表的分区与金属、非金属分界线：①金属元素与非金属元素的分界线（硼—砹阶梯线）；②分界线附近元素的性质特点（如半导体材料：Si、Ge）；③过渡元素（副族和Ⅷ族）的位置和特点（均为金属，多有变价）。 考点5 同位素、核素的概念辨析：①核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 ；②同位素：质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子；③常见同位素：H、H、HO、O、OC、C、C、U、U、U。 ◆命题特点 1. 基础性强，概念辨析为主：围绕原子构成、核外电子排布、周期表结构等核心概念是必考题，常以选择题形式考查微粒数计算、"四同"概念辨析，难度不大但易混淆点设陷阱。 2. 综合性强，"位—构—性"联动：几乎每年必考元素推断题，将原子结构（电子排布特征）为突破口，串联周期表位置、元素性质，形成"结构→位置→性质"链条考查。 3. 融合性强，跨章节联动：常与化学键、元素周期律、元素化合物甚至阿伏加德罗常数（NA）结合命题，单一考点题减少，综合应用题增多。 4. 贴近应用导向，联系实际：常以新材料、同位素应用（如碳-14测年、核聚变材料）为背景命题背景，考查知识迁移能力。 ◆微考点01 原子构成与微粒数量关系 【高考典例1】（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 【答案】B 【解析】A．的中子数为2-1=1，故A错误；     B．的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C．自然界中最轻的原子是，不是，故C错误；D．是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。 【考点速通】 ①原子由原子核（质子＋中子）与核外电子构成；质子带正电、中子不带电、电子带负电，电子质量约为质子/中子的1/1836，质量几乎全集中于原子核。 ②质量数A＝质子数Z＋中子数N，数值上≈相对原子质量（取整）。 ③原子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数，整体呈电中性。 ④离子中：阳离子n+：电子数＝Z－n；阴离子 Xn-：电子数＝Z＋n；质子数、中子数均不变。 ⑤质子数决定元素种类，Z＋N 决定核素种类，最外层电子数决定化学性质。 易错提醒：①相对原子质量是比值，质量数只是其近似整数值；②"质子数＋中子数相同、质子数不同" 的是不同核素（如14C 与14N），不是同位素；③离子中质量数依旧＝Z＋N，变化只在核外电子数。 ◆微考点02 同位素、核素、同素异形体等概念辨析 【高考典例3】（2007·上海·高考真题）是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是 A．原子核中含有92个中子 B．原子核外有143个电子 C．与互为同位素 D．与互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．92235U的中子数为235-92=143，故A错误；B．92235U中质子数为92，质子数等于核外电子数，其核外电子数为92，故B错误；C．92235U和92238U的质子数相同，但中子数不同，则应互为同位素，故C正确；D．同素异形体是指同一元素形成的不同单质，92235U与92238U互为同位素，故D错误；故答案为C。 【考点速通】 ①核素：具有一定质子数和中子数的一种原子，如16O、18O 是两种核素。 ②同位素：质子数相同、中子数不同（质量数不同）的同种元素的不同核素，如氕1H、氘2H、氚3H；化学性质几乎完全相同，物理性质有差异。 ③同素异形体：同种元素组成的不同单质，如O2与O3、金刚石与石墨、红磷与白磷。 ④辨析关键：同位素研究对象是原子（核素），同素异形体研究对象是单质，二者范畴不同、不可混用。 易错提醒：①判断同位素看"质子数相同＋中子数不同"，与质量数无关；②判断同素异形体看"同元素＋单质＋结构不同"，O2与O3、金刚石与石墨是最常考组合；③"同位素"只能用于原子间，"同素异形体"只能用于单质间，二者是不同研究范畴的概念。 ◆微考点03 核外电子排布与化学用语 【高考典例3】（2025·江苏·高考真题）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。 【考点速通】 ①排布规律：由内向外 K、L、M、N…，每层最多容纳 2n2个电子；最外层≤8（K 层为最外层时≤2），次外层≤18；能量由低到高依次排布。 ②结构示意图：圆圈内写“＋核电荷数”，弧线上写各层电子数，如。 ③10电子微粒：原子Ne；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+；阴离子 F-、O2-、OH-；分子 H2O、NH3、CH4、HF。 ④化学用语四式：结构示意图、电子式（HH）、结构式（H—O—H）。 易错提醒：①电子排布先内后外，但4s能量低于3d（高中阶段主族元素不涉及，记住前20号元素示意图即可）；②离子示意图圈内仍是原子序数，如 O2-写“＋8”而非“＋10”；③电子式与结构式不可混写——电子式标电子对，结构式只用“—”。 ◆微考点04 元素周期表结构与元素位置推断 【高考典例4】（2009·全国·高考真题）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是（  ） A．它是副族元素 B．它是第六周期元素 C．它的原子核内有63个质子 D．它的一种同位素的核内有89个中子 【答案】D 【解析】A、因核外电子数等于其质子数又等于原子序数为63，用原子序数分别减去各周期所含有的元素种数，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种元素，而第六周期中包含镧系元素，所以它应属于副族元素，故A正确；B、根据A项分析可知，该元素属于第六周期元素，故B正确；C、核外电子数等于其质子数，它的原子核内有63个质子，故C正确；D、同种元素的不同核素质量数不同，不能用元素的相对原子质量代表某种核素的质量数，故D错误；答案选D。 【考点速通】 ①结构：7个周期（1~3短周期、4~6长周期、第7周期为不完全周期），16个族（7主族＋7副族＋Ⅷ族＋0族）。 ②规律：周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数（ⅠA~ⅦA适用）。 ③稀有气体定位法：以He（2）、Ne(10)、Ar(18)、Kr(36)、Xe(54)、Rn(86)为基准，向左推同周期、向上推同族。 ④同族相邻原子序数差：1、2周期差2；2、3周期差8；3、4周期差8（ⅠA/ⅡA）或18（ⅢA~ⅦA）；4、5周期差18；5、6周期差32（镧系、锕系插入）。 易错提醒：①周期序数看电子层数、主族序数看最外层电子数，只适用于主族元素；②Ⅷ族含3列（Fe、Co、Ni所在列），0族即稀有气体；③同周期左右相邻原子序数恒差1，同主族相邻差随周期表"长周期插层"跳变，镧系/锕系各占一格但含15种元素。 ◆微考点05 元素性质与"位—构—性"综合应用 【高考典例5】（2021·浙江·高考真题）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是 A．还原性： B．X能从中置换出Z C．Y能与反应得到Fe D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 【答案】A 【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：，Y为：，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：，据此分析答题。 【解析】A．为：，为：，中硫的还原性强于中的氯元素，A错误；B．和发生下述反应：，B正确；C．和发生铝热反应如下：，C正确；D．M为：N，N的最高价氧化物的水化物为：，最低价氢化物为：，二者发生如下反应：，D正确；答案为：A。 【考点速通】 ①递变规律：同周期（左→右）原子半径减小，金属性减弱、非金属性增强；同主族（上→下）原子半径增大，金属性增强、非金属性减弱。 ②“位—构—性”互推：位置（周期、族）⇌结构（电子层、最外层电子数）⇌性质（金属性、非金属性、化合价），知一推二。 ③化合价：主族元素最高正价＝最外层电子数（F、O 除外），最低负价＝8－最外层电子数。 ④金属性比较：与水/酸反应难易、最高价氧化物对应水化物碱性（NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3）。 ⑤非金属性比较：与 H2化合难易、氢化物稳定性（HF＞HCl＞HBr＞HI）、最高价含氧酸酸性（HClO4＞H2SO4＞H3PO4）。 易错提醒：①金属性≠还原性范围，判断须看最高价氧化物对应水化物碱性，不能用低价氧化物（如Na2O 与MgO比碱性无意义）；②O、F无最高正价；③同周期半径比较看核电荷数，同族看电子层数，但电子层数多的阳离子半径可能小于电子层数少的阴离子（如 Na+＜Cl-），比较时先看电子层数再比核电荷。 一、原子的构成 1.原子的构成粒子 （1）质子：带1个单位正电荷，决定元素种类； （2）中子：不显电性，决定同位素； （3）核外电子：带1个单位负电荷，分层排布，最外层电子数决定化学性质。 2.微粒之间的等式关系 （1）质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； （2）电性关系： ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数，如Mg2＋的核外电子数是10。 ③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数，如Cl－的核外电子数是18。 3.微粒符号周围数字的含义 易错提醒 ①原子中不一定都含有中子，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易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。 ④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。 二、元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 （1）元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。元素种类由质子数决定，与中子数、电子数无关。元素只讲种类，不讲个数。 （2）核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。核素种类由质子数和中子数共同决定。 （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。 2.同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。 3.同位素的“六同三不同” 4.常见的重要核素及其应用 核素 U C H(D) H(T) O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。 ②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。 ③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 6.相对原子质量 （1）原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 （2）元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 （3）核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 （4）元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 7.核反应方程 ①卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H ②查德威克发现中子：Be＋H→C＋n ③铀核裂变反应：U＋n→Kr＋Ba＋3n ④氘核与氚核聚变反应：H＋H→He＋n 易错提醒 ①同位素研究对象是原子，不是单质或化合物； ②同种元素可以有多种核素，核素种类远多于元素种类； ③同位素之间的转化是核变化，不是化学变化； ④元素相对原子质量是加权平均值，不等于质量数。 三、核外电子排布 1.电子层：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，也称作电子层。如图为电子层模型示意图： 2.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 3.核外电子排布规律 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 （1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 （2）数量规律 ①原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 ②原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18，倒数第三层电子数不能超过32。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 （1）原子结构示意图 ①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 如钠的原子结构示意图： ②用弧线表示电子层。 ③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。 ④原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。 （2）离子结构示意图 ①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。 如MgMg2＋ ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数不变。 如FF－ 5.核外电子排布与元素性质的关系 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，表现出氧化性，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。 6.1～18号元素原子结构的特殊关系 特殊关系 对应元素 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 最外层有2个电子 He、Be、Mg 7.常见“10电子”“18电子”微粒 ①“10电子”的微粒： 分子 离子 一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋ 二核10电子 HF OH－ 三核10电子 H2O NH 四核10电子 NH3 H3O＋ 五核10电子 CH4 NH ②常见的“18电子”的微粒： 分子 阳离子 阴离子 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 K＋、Ca2＋ P3－、S2－、HS－、Cl－ ③其他等电子数的粒子 a.“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。 b.“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2。 c.“14电子”的粒子：Si、N2、CO、CN－。 d.“16电子”的粒子：S、O2。 ④质子数及核外电子总数均相等的粒子 a.Na＋、NH、H3O＋； b.HS－、Cl－； c.F－、OH－、NH；d.N2、CO等。 易错提醒 ①核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如当M层不是最外层时，最多可排18个电子，而当它是最外层时，最多排8个电子。 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核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同，如S2－、Cl－。若属于同位素的不同核素，其化学性质是相同的，如H、H、H。 四、周期表的结构 1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。 2.原子序数： （1）定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （2）元素周期表中原子序数的有关规律 ①同主族、邻周期元素的原子序数差： a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目； b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。 ②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。 ③应用关系： a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。 3.编排原则 （1）周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。 （2）族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。 4、周期表的结构 1）周期 （1）概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期，共7个周期，除第一周期外，其余各周期均从碱金属开始过渡到卤素，最后以稀有气体元素结束。 （2）与原子结构的关系：周期序数＝电子层数。 （3）分类： ①短周期：包括第1、2、3周期，分别有2、8、8种元素。 ②长周期：包括第4、5、6、7周期，分别有18、18、32、32种元素。 2）族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。 （1）周期表中族的特点和划分 个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族 特点 主族元素的族序数＝最外层电子数 分类 主族 共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 副族 共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列 0族 占据元素周期表的第18纵行，最外层电子数为8(He是2) （2）常见族的特别名称 族 别名 第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素 第ⅦA族 卤族元素 0族 稀有气体元素 3）过渡元素 （1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。 （2）过渡元素——镧系与锕系 ①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。 ②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。 4.元素周期表中方格里的符号的意义 5.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族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。 ②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。 ③族序数是周期序数的3倍的元素是O。 ④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。 ⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。 6.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 所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7 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，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 （3）求差值定族数：若某元素原子序数比相应的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。 易错提醒 （1）主族和副族的区分：主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如0族元素。只由长周期元素构成的族为副族和第Ⅷ族。 （2）最外层只有1个电子的元素，不一定是lA族元素、可能是副族元素，如Cu，也不一定是金属元素，如H.最外层电子数有2个电子的元素不一定是主族元素，如He、Fe等。最外层电子是3~7个电子的元素一定是主族元素。 （3）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。 （4）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。 （5）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。 （6）113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。 五、元素“位—构—性”综合关系 1.元素“位—构—性”综合关系 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。 （1）知位置→推结构→判性质； （2）知结构→定位置→推性质； （3）知性质→断结构→找周期表位置。 2．三者的推断关系 （1）结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。 最低负价＝－|8－最外层电子数|。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）性质与位置互推 ①同周期（从左→右） a.电子层数不变，核电荷增大，半径减小； b.金属性减弱，非金属性增强； c.单质还原性减弱，氧化性增强； d.最高价氧化物水化物：碱性减弱，酸性增强； e.气态氢化物：稳定性增强。 ②同主族（从上→下） a.最外层电子数不变，电子层数增多，半径增大； b.金属性增强，非金属性减弱； c.单质还原性增强，氧化性减弱； d.最高价氧化物水化物：碱性增强，酸性减弱； e.气态氢化物：稳定性减弱。 （3）结构和性质的互推 ①最外层电子数越少、电子层数越多→原子半径越大→失电子易→金属性强。 ②最外层电子数越多、电子层数越少→原子半径越小→得电子易→非金属性强。 ③半径规律： a.电子层越多半径越大；电子层相同，核电荷数越大半径越小。 b.阳离子＜原子＜阴离子。 3.应用——元素推断的一般思路 （1）给原子结构：层数定周期，最外层定主族→确定位置→判断金属性/非金属性、化合价、氢化物、酸碱性； （2）给单质性质：活泼性推金属/非金属强弱→反推半径、电子层结构→锁定周期表区域； （3）给周期表片段：先定周期主族→写电子排布→预测化合物性质。 5.元素推断题要点总结 （1）结构与位置互推是解题的核心 ①掌握四个关系式：a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数＝主族序数；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。 ②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律 a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”； b.各周期元素种类； c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置； d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）熟记常见元素及其化合物的特性 ①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。 ②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。 ③地壳中含量最多的元素：O。 ④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。 ⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。 ⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。 ⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 ⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。 ⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。 ⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 易错提醒 ①最外层电子数相同≠同主族（He、Mg 最外层都是2，分区不同）； ②金属无负价；F无正价，O一般无最高+ 6价； ③比较非金属性必须用最高价含氧酸，无氧酸酸性不能作为依据； ④原子半径：稀有气体单独比较，不与同周期元素直接对比。 1．不同元素的原子 A．质子数一定不等 B．中子数一定不等 C．质量数一定不等 D．最外层电子数一定不等 【答案】A 【解析】A．质子数决定着元素的种类，不同元素的原子，质子数一定不相等，A正确；B．不同元素的原子，中子数可能相等，B错误；C．质量数等于质子数加上中子数，不同元素原子的质量数可能相等，C错误；D．同主族元素原子的最外层电子数相等，D错误；故选A。 2．硫同位素作示踪剂在化学、地球化学、农业科学和环境科学研究中都有广泛的应用。下列说法正确的是 A．中子数为20的硫原子： B．的性质完全相同 C．与的质子数之差为2 D．中子数为18的硫离子的结构示意图： 【答案】D 【解析】A．中子数为20的硫原子的质子数为16、质量数为36，核素的符号为，故A错误；B．的化学性质几乎完全相同，物理性质不同，故B错误；C．与的质子数相同，电子数之差为2，故C错误；D．中子数为18的硫离子的核电荷数为16，核外有3个电子层，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，故D正确；故选D。 3．嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是 A．He-3是一种新元素 B．He-3原子中含有1个质子，2个电子 C．He-3原子中含有3个质子，没有中子 D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子 【答案】D 【解析】A．He-3的质子数为2，属于氦元素，不是一种新元素，故A错误；B．He-3原子中含有2个质子、2个电子，故B错误；C．He-3原子的质量数为3，质子数为2，则中子数为3—2=1，故C错误；D．He-3原子的质量数为3，质子数为2、电子数为2，则中子数为3—2=1，故D正确；故选D。 4．是一种重要的核素，可用于制备治疗肿瘤的具有靶向功能的放射性药物。下列关于的说法不正确的是 A．核电荷数为71 B．核外电子数为106 C．中子数为106 D．质量数为177 【答案】B 【解析】A．的质子数为71，核电荷数为71，故A正确；B．的质子数为71，核外电子数为71，故B错误；C．的质量数为177，质子数为71，中子数为177-71=106，故C正确；D．的质量数177，故D正确；故答案为B。 5．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是 A．元素符号是S B．属于短周期元素 C．非金属性比氯的强 D．最高正化合价是＋6价 【答案】C 【解析】A．是16号元素硫，元素符号为S，故A正确；B．硫元素是第16号元素，位于第三周期，属于短周期元素，故B正确；C．S和Cl是同周期元素，从左到右非金属性增强，故非金属性比氯弱，故C错误；D．硫原子的最外层有6个电子，从而最高价为+6价，故D正确；答案选C。 6．下列对于元素周朔表结构的叙述中正确的是 A．最外层电子数相同的元素都在同一族 B．目前元素周期表中有4个长周期 C．除第1周期外，其他周期均有18种元素 D．碱金属元素是指族的所有元素 【答案】B 【解析】A．最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦原子的最外层电子数为2，而氦元素位于元素周期表0族，镁原子的最外层电子数也为2，但位于元素周期表ⅡA族，故A错误；B．元素周期表中共有七个周期，其中1、2、3为短周期，4、5、6、7为长周期，故B正确；C．第1周期有2种元素，2、3周期有8种元素，4、5周期有18种元素，6、7周期32种元素，故C错误；D．碱金属元素为金属元素，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，故D错误；故选B。 7．“金字塔”式元素周期表(部分)如图所示，图中标有几种元素的位置。下列有关说法错误的是 A．d位于元素周期表的第三周期第VIA族 B．黑色部分完全由金属元素构成 C．最高价氧化物的水化物碱性： D．原子半径： 【答案】D 【分析】金字塔式元素周期表的实质是将原周期表的空隙部分进行了删除形成的，与原元素周期表没有本质的区别，第一行为第一周期元素，第二行为第二周期元素，依此类推，同行自左而右顺序与原周期表相同；则a为C，b为O，c为Mg，d为S， e为K。 【解析】A．S元素位于元素周期表的第三周期第VIA族，故A正确；B．黑色部分是过渡元素，完全由金属元素构成，故B正确；C．K的金属性强于Mg，故KOH的碱性强于Mg(OH)2，故C正确；D．同周期从左到右，原子半径逐渐减小，故，故D错误；答案选D。 8．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．每一周期都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束 B．元素周期表中第VIII族所含元素种类最多 C．最外层电子数大于4的一定是非金属元素 D．某ⅡA族元素的原子序数为a，则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25 【答案】D 【解析】A．第一周期只有H、He两种元素，除第一周期外都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束，A错误；B．第ⅢB族中包含镧系元素和锕系元素，所以周期表中容纳元素最多的族是第ⅢB族，而不是第VIII族，B错误；C．最外层电子数大于4的元素也可能是金属元素，如VA族中Sb、Bi元素，VIA族中Po元素，C错误；D．第一二三周期，第IIA族和第IIIA族之间只相隔1种元素，从第四周期开始，第IIA族和第IIIA族之间隔着过渡元素，故第四周期和第五周期的ⅡA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差为11，到第六周期和第七周期，原子序数之差变为25，D正确；故答案为：D。 9．I.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下面的示意图来表示，且0＜y≤8。 （1）若x=12时对应的元素为A，则y = ； （2）若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子的化学符号为 ； （3）若x=10，与其电子数相同的的微粒有(各举1个例子，可以是多核微粒)：正离子 ，负离子 ，分子 。 II．回答下列问题： （4）原子核外电子是分层排布的，当N层为最外层时，最多可容纳电子数是 ； （5）某元素原子，L层上的电子数是M层电子数的两倍，中子数为15，可表示相关信息的原子符号为 ； （6）原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示，如： a b c d 微粒d在化学反应中容易 （选填“得到”或“失去”）电子，达到 结构；这些微粒中的稀有气体元素是 ；离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同，则的结构示意图为 。 【答案】（1）8 （2）Na+ （3）Na+(或Mg2+、Al3+、H3O+、) F-(或O2-、N3-、OH-) H2O或HF或NH3或CH4 （4）8 （5） （6）失去 稳定 Ne 【解析】（1）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；（2）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+；（3）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+、，阴离子有F-、O2-、N3-、OH-，分子有H2O、HF、NH3、CH4。 （4）原子核外电子排布规律为最外层容纳电子数最多为8（K层为最外层最多为2）； （5）L层上的电子数是M层电子数的两倍，则M层电子数为4，该元素原子核外有14个电子，原子核电荷数为14，该元素为Si，原子的中子数为15，质量数为14+15=29，则该原子符号为； （6）微粒d原子核内有11个质子，为Na原子，最外层有1个电子，不稳定容易失去1个电子，形成Na+稳定的电子层结构；c表示的稀有气体元素是Ne；离子为，的结构示意图为。 10.元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具，如图是元素周期表的一部分。请回答以下问题： （1）从原子结构角度分析，四种元素处于同一横行，是由于它们的 数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的 数相同。 A．电子层数   B．质子数   C．中子数   D．最外层电子数 （2）碘元素在元素周期表中的位置是 。 【答案】（1）A D （2）第五周期ⅦA族 【分析】从元素周期表可获得元素的有关信息有：元素符号、质子数、相对分子质量、价电子排布等信息；且同周期元素的电子层数相同；同主族元素的最外层电子数相同； 【解析】（1）从原子结构角度分析，C、N、O、F核外电子均分两层排布，则四种元素处于同一横行是由于它们的电子层数相同，卤族元素处于同一纵行，是由于它们的最外层电子数相同，且均为7个。 （2）电子层数等于周期序数，主族序数等于最外层电子数，则碘元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 200G教学资源(新课同步+中考备考+实验视频+优质课视频)等着你，联系QQ：882901 Na+ 8 2 +11 $