4.1 原子结构与元素周期表(题型专练)化学人教版必修第一册
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内容正文:
第一节 原子结构与元素周期表(题型突破·举一反三)
题型01 原子结构
题型02 核外电子排布规律
题型03 元素周期表的结构
题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构与性质
题型06 元素金属性与非金属性强弱判断依据
题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
题型08 利用原子结构信息推断元素
▌题型01 原子结构
1. 原子结构
原子包含原子核和核外电子,原子核内有 和 ,质子带 ,中子 ;核外电子带 。
2.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,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得数值叫做质量数,用符号A表示。
质量数(A)= +
质子数与中子数不一定相等,有质子的原子不一定有中子,有质子的微粒不一定电子。如H+既没有中子,也没有电子。
原子中:核电荷数=质子数=核外电子数
阳离子中:核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数
阴离子中:核电荷数=质子数=核外电子数-所带电荷数
3.原子的表示方法及构成
表示方法:
4. 粒子符号中各字母的含义
例如
过氧根离子中氧原子的质量数是 ,一个过氧根粒子带 个单位负电荷,氧元素的化合价为 ,氧原子的质子数是 。
【典例1】(2025-2026高一上·天津滨海新区·期中)2025年7月,科研人员首次发现最轻铝核素。下列关于的说法不正确的是
A.质子数为13 B.中子数为7
C.核外电子数为33 D.质量数为20
【变式1-1】(江西赣州市定南中学2026-2027学年高一)正确使用和理解化学用语是重要的学科素养,下列说法正确的是
A.H2O、H2CO3中均含有氢分子
B.Na+、Mg2+、Al3+原子核内质子数均为10
C.KCl、KClO3中氯元素的化合价不相同
D.表示的粒子都是阴离子
【变式1-2】(四川眉山2024-2025学年高一上)某元素离子Am-的核内有n个中子,核外有x个电子。该元素原子的质量数为
A.x-n+m B.x+m+n C.m+n-x D.x-m+n
【变式1-3】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子: B.H、D、T互为同位素
C.的结构示意图: D.NaOH的俗称:纯碱
▌题型02 核外电子排布规律
1.电子层
(1)概念:多电子的原子中,电子分别在能量不同的区域内运动。将不用的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的表示方法及能量高低的关系:
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
离核远近
能量高低
2.核外电子排布规律
能量规律:原子核外总是尽可能先排布在能量较低的电子层上,然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层上;
数量规律:每层容纳的电子数不超过2n2;最外层电子数不超过8(K层为最外层时,最外层电子数不超过2);次外层电子数不超过18;倒数第三层电子数不超过32。
核外电子排布规律相互联系、相互制约。
3.核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图(以Na原子为例)
(2)简单离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,原子核不发生改变,因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布,如S2- :, Ca2+:。
4. 电子总数相同的微粒的组成规律
10e- 和18e- 微粒:以Ne、Ar为基准,联系同周期非金属元素的阴离子及其氢化物,下一周期金属元素的阳离子等,归纳出常见的10电子、18电子微粒。
(1)10e-微粒:
(2)18e-微粒:
【典例2】(北京2026-2027学年高一上)数量相同的下列微粒,包含电子总数与其他微粒不同的是
A.Na B. C. D.
【变式2-1】(北京市第二中学2026-2027学年高一)某粒子的结构示意图为,下列说法不正确的是
A.该粒子核外电子数为18 B.该元素是非金属元素
C.该元素+4价氧化物是酸性氧化物 D.该粒子在化学反应中易得电子
【变式2-2】(江苏省苏北五校2026-2027学年高一·期中)下列说法或化学用语表述正确的是
A.质子数为92,中子数为146的U原子表示为:
B.在水中的电离方程式:
C.与是同种核素
D.S2-的结构示意图
【变式2-3】(西安交通大学苏州附属中学2026-2027学年高一)反应可除去锅炉水中少量O2。下列说法正确的是
A.CO2的摩尔质量是44
B.O的原子结构示意图为
C.16O与18O互为同位素
D.中子数为8的氮原子为
▌题型03 元素周期表的结构
1.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。
原子序数 = 核电荷数 = =
2. 元素周期表的结构
元素周期表的结构:
(1)周期: 个横行,每个横行为1个周期,共 个周期;
周期类别
周期序数
起止元素
起止原子序数
元素种数
核外电子层数
位置与结构的关系
短
周
期
1
1~2
1
①同一周期中,元素原子的电子层数 ;
②周期序数 =
2
3~10
2
3
11~18
3
长
周
期
4
K~Kr
19~36
4
5
Rb~Xe
37~54
5
6
Cs~Rn
55~86
6
7
Fr~Og
87~118
7
(2)族
个纵列,每个纵列叫做一个 (8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族)。
个主族,罗马数字表示族序数,族序数后标A,如第ⅠA族,由短周期和长周期元素共同构成;
个副族,罗马数子后标B,除了第Ⅷ族,完全由长周期元素构成;
族,占据第18纵列,最外层电子数为8(He最外层电子数为 );元素的化学性质不活泼,通常很难与其他物质发生化学反应。
【典例3】(河南荥阳市2025-2026学年上·期末)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素
A.一定是第3周期元素 B.一定是第2周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
【变式3-1】(江苏南京2026-2027学年上)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有、元素的磷酸盐。下列元素位于元素周期表第三周期的是
A. B. C. D.
【变式3-2】(广东汕头2024-2025学年高一上)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.前20号元素称为短周期元素
B.IA族的元素都被称作碱金属元素
C.副族元素中,没有非金属元素
D.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
【变式3-3】(新疆喀什2026-2027学年上)下列各组元素中,属于同一周期的是
A.Na、Mg、Al B.Li、Na、K C.F、Cl、Br D.H、He、Li
▌题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
1.元素
元素是具有相同 数的一类原子的总称。同种元素原子的 一定相同, 不一定相同。
氢元素的原子核内质子数和中子数的情况如表所示:
氢元素的原子核
原子名称
质子数
中子数
1
氕
1
氘或重氢
1
氚或超重氢
2.核素
把具有一定数目质子和一定数目中子的一种 叫做核素。
核素为微观概念,原子核内质子数、中子数均 的原子才是同一种核素;
同一元素的不同核素,质子数一定 ,但中子数 、质量数 ;
3.同位素
定义:质子数 而中子数 的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素),如氕、氘、氚。
特点:同位素的六同、三不同:
4.同素异形体
定义:同种元素组成的不同 ,如金刚石与石墨,氧气与臭氧。
【典例4】(江苏苏州2026-2027学年高一上)核聚变发电有望成为解决能源问题的手段之一,氘()是核聚变反应的主要材料。下列有关叙述正确的是
A.氘()的核电荷数为2 B.氘()的中子数为3
C.核聚变不是化学变化 D.氘()与氕()是同种核素
【变式4-1】(河南荥阳2025-2026学年上·期末)“亳都・新象”是位于中国郑州市管城区的一个融合历史与现代的商业文化街区,毗邻3600年历史的商代城垣遗址和郑州文庙,于2025年9月29日正式开街。下列说法正确的是
A.商人用木炭和铁矿石冶铜,碳元素被还原,铜元素被氧化
B.可用于商文物考古中的年代测定
C.遗址出土的青铜器可用稀硝酸除去表面的铜锈
D.青铜器的性质不稳定,因此放置过程中尽量避免划伤
【变式4-2】(24-25高一上·贵州安顺·期末)下列关于和的说法不正确的是
A.和互为同位素 B.的中子数为64
C.和含有不同的电子数 D.和化学性质相似
【变式4-3】(25-26高一下·四川成都·开学考试)1911年卢瑟福用粒子(即氦核)轰击,得到,由此发现了质子():。下列叙述正确的是
A.的质量数为9
B.与互为同位素
C.与互为同素异形体
D.与的相对分子质量和化学性质均不同
▌题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构和性质
1.碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)
(1)原子结构与性质
相似性:碱金属元素原子的最外层电子数均为 ,很容易失去 个电子,单质有较强的 ;
递变性:从上到下,碱金属元素的核电荷数逐渐 、电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,元素的金属性逐渐 ,单质的还原性逐渐 。
(2)碱金属单质的物理性质
除Cs外,都呈银白色,质地柔软,密度较小,且从上到下密度逐渐 (K反常),熔点较低,且从上到下,熔沸点逐渐 。
2.碱金属化学性质的比较
碱金属
Na
K
与氧气反应
现象:钠与氧气加热,先熔化成小球,反应剧烈,火焰呈 色,生成 固体
化学方程式:
现象:加热,钾先熔化呈小球,反应比钠更 ,火焰呈 色(透过 色钴玻璃)
化学方程式:
与水反应
现象:钠 于水面,熔成闪亮的小球,四处游动,有嘶嘶的响声,反应后滴有酚酞的溶液变
化学方程式:
现象:钾 于水面,迅速熔成闪亮的小球,四处游动,有轻微爆炸声,反应后滴有酚酞的溶液变
化学方程式:
相同条件下,碱金属从Li到Cs,与氧气反应越来越 ,产物越来越复杂,与水反应越来越 ,金属越来越 。
3.卤族元素(F、Cl、Br、I)
卤族元素简称卤素,是典型的非金属元素,在自然界中都以 存在。
(1)卤族元素原子结构与性质
相似性:卤族元素原子的最外层电子数均为 ,很容易得到 个电子,单质有较强的 ;
递变性:从上到下,卤族元素的核电荷数逐渐 ,电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,得电子能力逐渐 ,元素的非金属性逐渐 ,单质的氧化性逐渐 。
(2)卤素单质的主要物理性质
卤素单质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
淡黄绿色气体
色气体
深红棕色液体
色固体
F2、Cl2、Br2、I2都是有色单质,且颜色逐渐 ,密度逐渐 ,熔沸点逐渐 。
Br2是常温下唯一呈 态的非金属单质,易挥发,实验室中将溴单质密封保存,并加 液封以减少挥发。
I2易升华,淀粉遇碘变 。
4.卤族单质化学性质(F2、Cl2、Br2、I2)
①卤素单质与氢气反应
单质
反应条件
化学方程式
氢化物稳定性
F2
暗处
很稳定
Cl2
光照或点燃
较稳定
Br2
加热至一定温度
不如HCl稳定
I2
不断加热
不稳定,易分解
随着核电荷数的增多,卤素单质与H2反应越来越 ,生成的氢化物稳定性逐渐 。
②卤素单质间的置换反应
实验名称
单质
现象
化学方程式
氯置换溴
向KBr溶液中滴加氯水
溶液逐渐变为橙色,比氯水颜色深
氯置换碘
向KI溶液中滴加氯水
溶液逐渐变为棕黄色,比氯水颜色深
溴置换碘
向KI溶液中滴加溴水
溶液逐渐变为棕黄色,比溴水颜色深
氧化性强弱:F2 > Cl2 > Br2 > I2,卤族元素得电子能力:F > Cl > Br > I,元素的非金属性:F > Cl > Br > I。
【典例5】(山东滨州2026-2027学年高一上)金属单质钾与钠的性质相似。某化学实验小组在探究钾的性质时,基本程序正确的是
①做实验并观察实验现象 ②预测金属钾的化学性质 ③观察金属钾的外部特征 ④分析并解释实验现象,得出实验结论
A.②→①→③→④ B.②→③→①→④ C.①→②→③→④ D.③→②→①→④
【变式5-1】(山东济宁2025-2026学年度上期末)下列关于物质性质的比较,错误的是
A.酸性: B.稳定性:
C.还原性: D.熔沸点:
【变式5-2】(江西赣州2025-2026学上·期末)“类比”是研究物质变化规律的重要方法,下列对有关物质性质的推测正确的是
A.氯的最高价氧化物对应的水化物是强酸,因此氟的最高价氧化物对应的水化物也是强酸
B.Na的密度大于Li,因此K的密度也大于Na
C.碱金属熔点随着核电荷数增加而降低,因此卤素单质熔点也随着核电荷数增加而降低
D.、、同主族,比更稳定,因此比更稳定
【变式5-3】(福建省龙岩第一中学2025-2026学年高一下)下列关于第I A族和第VII A族元素的说法正确的个数是
①第I A族元素都是金属元素
②第I A族元素都能形成+1价的离子
③第I A族元素原子和第VII A族元素原子形成的化学键可能是离子键或共价键
④随着核电荷数的递增,第VII A族元素简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱
⑤第VII A族元素的最高正价都为+7
A.2 B.3 C.4 D.5
▌题型06 元素金属性和非金属性强弱判断依据
1.元素金属性强弱判断依据
(1)金属单质与水或酸反应的剧烈程度,反应越剧烈,金属性越 ;
(2)元素对应最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性越 。
2.元素非金属性强弱判断依据
(1)非金属单质与氢气化合的难易程度,越容易,非金属性越 ;
(2)简单氢化物的稳定性,越稳定,非金属性越 ;
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性约 ;
【典例6】(浙江绍兴2025-2026学年上期末)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.离子半径: B.还原性:
C.酸性: D.热稳定性:
【变式6-1】(安徽宿州2024-2025学年高一上)下列各组微粒性质的比较中正确的是
A.还原性: B.与化合的能力:
C.金属性:Na<Mg<Al D.原子半径:N>Na>P
【变式6-2】(内蒙古赤峰市2025-2026学年高一上)下列关于物质性质的比较,正确的是
A.原子半径大小: B.氢化物稳定性:
C.酸性强弱: D.碱性强弱:
【变式6-3】(内蒙古乌兰察布2025-2026学年高一上)下列关于卤族元素性质的变化规律,描述不正确的是
①颜色深浅: ②氧化性:
③还原性: ④稳定性:
⑤酸性:
A.③⑤ B.②③④ C.①③ D.②⑤
▌题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
1.利用元素的原子或离子结构判断
原子的电子层数推断 ,最外层电子数推断 。
2.0族定位法
0族元素的周期序数与原子序数如表:
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
比大小定周期:根据该元素的原子序数,找出与其接近的两种0族元素,则该元素和比其原子序数大的0族元素位于同一周期;
求差值定族数:
(1)若某元素比与其接近的0族元素的原子序数多1或2,则该元素应位于该0族元素所在周期的下一周期的第 族或第 族;
(2)若某元素比与其接近的0族元素的原子序数少1~5,则该元素应位于该0族元素所在周期的
第 族。
3.利用“阴上阳下”规律推断
具有相同电子层结构的离子,其对应原子在元素周期表中的位置关系符合“阴上阳下”规律。
如O2-、F-、Na+、Mg2+的电子层结构相同,它们对应的元素在周期表中的位置如下:
…
O
F
Na
Mg
…
【典例7】(广东茂名2024-2025学年高一上·期末)短周期主族元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丙<丁<戊 B.金属性:甲>丙
C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙
【变式7-1】(浙江绍兴2024-2025年上·期末)对于可能存在的第119号元素,下列预测不正确的是
A.位于第八周期 B.单质遇水剧烈反应
C.在化合物中显+1价 D.其最高价氧化物对应的水化物为强酸
【变式7-2】(24-25高一下·福建龙岩·阶段检测)R- 的结构示意图为,则元素R在周期表中的位置是
A.第三周期0族 B.第四周期第ⅠA族
C.第三周期第ⅠA族 D.第三周期第ⅦA族
【变式7-3】(24-25高一上·四川达州·期末)下列有关化学用语的表示正确的是
A.钾原子的结构示意图:
B.原子序数为35的元素在周期表中的位置:第五周期第ⅦA族
C.中子数为10的氧原子:
D.用双线桥分析氧化还原反应:
▌题型08 利用原子结构信息推断元素
1.利用原子结构信息推断元素的思维模型
2.原子结构信息实例
原子结构
元素符号
L层电子数是K层电子数的3倍
最外层电子数 = 最内层电子数 = 电子层数
最外层只有一个电子的短周期金属元素
K层和M层电子总数等于L层电子数
【典例8】(24-25高一上·广东汕头·期末)四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法错误的是
A.最高价氧化物的水化物的酸性:R<W
B.简单离子半径:T<W<R
C.T的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.W和Q的原子序数相差10
【变式8-1】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)X、Y、Z、W均为前18号元素,原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在化合物中通常显+1价,Z元素电子层数等于其最外层电子数,W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是
A.X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同
B.Z形成的单质可与NaOH反应
C.W与X形成的化合物是非电解质
D.Y形成的单质活泼性低于Z
【变式8-2】(25-26高一下·河南郑州·期末)下图是元素周期表中短周期的一部分,已知Y原子与Z原子核外电子总数为X原子核外电子数的4倍,以下推断正确的是
A.Y元素位于第3周期第ⅣA族
B.X、Y、Z三者核外电子数之和为40
C.Y与X形成离子化合物,Z与X形成共价化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
【变式8-3】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成两种常见阴、阳离子个数比均为1∶2的离子化合物,T所在的周期数和族序数相同。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A.简单离子半径:T<Z<Y B.ZX具有强氧化性
C.简单氢化物的稳定性:Y<R D.T的最高价氧化物对应的水化物是强碱
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第一节 原子结构与元素周期表(题型突破·举一反三)
题型01 原子结构
题型02 核外电子排布规律
题型03 元素周期表的结构
题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构与性质
题型06 元素金属性与非金属性强弱判断依据
题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
题型08 利用原子结构信息推断元素
▌题型01 原子结构
【典例1】【答案】C
【变式1-1】【答案】C
【变式1-2】【答案】D
【变式1-3】【答案】B
▌题型02 核外电子排布规律
【典例2】【答案】A
【变式2-1】【答案】D
【变式2-2】【答案】B
【变式2-3】【答案】C
▌题型03 元素周期表的结构
【典例3】【答案】D
【变式3-1】【答案】B
【变式3-2】【答案】C
【变式3-3】【答案】A
▌题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
【典例4】【答案】C
【变式4-1】【答案】B
【变式4-2】【答案】C
【变式4-3】【答案】B
▌题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构和性质
【典例5】【答案】D
【变式5-1】【答案】B
【变式5-2】【答案】D
【变式5-3】【答案】B
▌题型06 元素金属性和非金属性强弱判断依据
【典例6】【答案】D
【变式6-1】【答案】B
【变式6-2】【答案】A
【变式6-3】【答案】B
▌题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
【典例7】【答案】C
【变式7-1】【答案】D
【变式7-2】【答案】D
【变式7-3】【答案】C
▌题型08 利用原子结构信息推断元素
【典例8】【答案】C
【变式8-1】【答案】D
【变式8-2】【答案】B
【变式8-3】【答案】A
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第一节 原子结构与元素周期表(题型突破·举一反三)
题型01 原子结构
题型02 核外电子排布规律
题型03 元素周期表的结构
题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构与性质
题型06 元素金属性与非金属性强弱判断依据
题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
题型08 利用原子结构信息推断元素
▌题型01 原子结构
1. 原子结构
原子包含原子核和核外电子,原子核内有质子和中子,质子带正电,中子不带电;核外电子带负电。
2.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,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得数值叫做质量数,用符号A表示。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
质子数与中子数不一定相等,有质子的原子不一定有中子,有质子的微粒不一定电子。如H+既没有中子,也没有电子。
原子中:核电荷数=质子数=核外电子数
阳离子中:核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数
阴离子中:核电荷数=质子数=核外电子数-所带电荷数
3.原子的表示方法及构成
表示方法:
4. 粒子符号中各字母的含义
例如
过氧根离子中氧原子的质量数是16,一个过氧根粒子带2个单位负电荷,氧元素的化合价为-1,氧原子的质子数是8。
【典例1】(2025-2026高一上·天津滨海新区·期中)2025年7月,科研人员首次发现最轻铝核素。下列关于的说法不正确的是
A.质子数为13 B.中子数为7
C.核外电子数为33 D.质量数为20
【答案】C
【详解】A.核素符号中左下角数字为质子数,的质子数为13,A正确;
B.中子数=质量数-质子数=20-13=7,B正确;
C.中性原子的核外电子数等于质子数,应为13,C错误;
D.核素符号中左上角数字为质量数,的质量数为20,D正确;
答案选C。
【变式1-1】(江西赣州市定南中学2026-2027学年高一)正确使用和理解化学用语是重要的学科素养,下列说法正确的是
A.H2O、H2CO3中均含有氢分子
B.Na+、Mg2+、Al3+原子核内质子数均为10
C.KCl、KClO3中氯元素的化合价不相同
D.表示的粒子都是阴离子
【答案】C
【详解】A.、中均含有氢元素,不含氢分子,氢分子仅存在于氢气单质中,A错误;
B.、、的原子核内质子数分别为11、12、13,仅核外电子数均为10,质子数不随电子得失改变,B错误;
C.化合物中正负化合价代数和为0,中为+1价,故为-1价;设中化合价为,可得,解得,二者氯元素化合价不同,C正确;
D.三种粒子的质子数分别为16、17、19,核外电子数均为18,前两种质子数小于核外电子数为阴离子,第三种质子数大于核外电子数为阳离子,不都是阴离子,D错误;
故选C。
【变式1-2】(四川眉山2024-2025学年高一上)某元素离子Am-的核内有n个中子,核外有x个电子。该元素原子的质量数为
A.x-n+m B.x+m+n C.m+n-x D.x-m+n
【答案】D
【详解】是原子得到个电子形成的阴离子,因此原子的质子数为,质量数=质子数+中子数=,故答案选D。
【变式1-3】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子: B.H、D、T互为同位素
C.的结构示意图: D.NaOH的俗称:纯碱
【答案】B
【详解】A.中子数为10的氧原子,质量数为10+8=18,表示为,A错误;
B.、、的质子数均为1,中子数分别为0、1、2,属于氢元素的不同核素,互为同位素,B正确;
C.的质子数为11,核外电子数为10,结构示意图为,C错误;
D.的俗称是烧碱、火碱、苛性钠,纯碱是的俗称,D错误;
选B。
▌题型02 核外电子排布规律
1.电子层
(1)概念:多电子的原子中,电子分别在能量不同的区域内运动。将不用的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的表示方法及能量高低的关系:
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
近到远
能量高低
低到高
2.核外电子排布规律
能量规律:原子核外总是尽可能先排布在能量较低的电子层上,然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层上;
数量规律:每层容纳的电子数不超过2n2;最外层电子数不超过8(K层为最外层时,最外层电子数不超过2);次外层电子数不超过18;倒数第三层电子数不超过32。
核外电子排布规律相互联系、相互制约。
3.核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图(以Na原子为例)
(2)简单离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,原子核不发生改变,因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布,如S2- :, Ca2+:。
4. 电子总数相同的微粒的组成规律
10e- 和18e- 微粒:以Ne、Ar为基准,联系同周期非金属元素的阴离子及其氢化物,下一周期金属元素的阳离子等,归纳出常见的10电子、18电子微粒。
(1)10e-微粒:
(2)18e-微粒:
【典例2】(北京2026-2027学年高一上)数量相同的下列微粒,包含电子总数与其他微粒不同的是
A.Na B. C. D.
【答案】A
【详解】Na 为中性原子,电子总数等于质子总数,为 11;铵根离子共含 11 个质子、带 1 个单位正电荷,电子总数为 11−1=10;镁离子共含 12 个质子、带 2 个单位正电荷,电子总数为 12−2=10;水分子为中性分子,电子总数为 8+1×2=10。四种微粒中只有 Na 的电子总数与其他三种微粒不同,故答案为 A。
【变式2-1】(北京市第二中学2026-2027学年高一)某粒子的结构示意图为,下列说法不正确的是
A.该粒子核外电子数为18 B.该元素是非金属元素
C.该元素+4价氧化物是酸性氧化物 D.该粒子在化学反应中易得电子
【答案】D
【详解】A.该粒子核外电子数为,A正确;
B.该粒子质子数为16,对应元素为硫元素,属于非金属元素,B正确;
C.硫元素价氧化物为,可与碱反应仅生成盐和水,属于酸性氧化物,C正确;
D.该粒子为,最外层已达8电子稳定结构,化学反应中不易得电子,D错误;
故选D。
【变式2-2】(江苏省苏北五校2026-2027学年高一·期中)下列说法或化学用语表述正确的是
A.质子数为92,中子数为146的U原子表示为:
B.在水中的电离方程式:
C.与是同种核素
D.S2-的结构示意图
【答案】B
【详解】A.在核素表示方法中,左下角为质子数,左上角为质量数(质子数+中子数),该U原子质量数为,正确表示为,A错误;
B.是强电解质,属于弱酸的酸式盐,在水中完全电离为和,电离方程式书写正确,B正确;
C.核素是具有一定数目质子和一定数目中子的原子,二者质子数相同、中子数不同,属于不同核素,互为同位素,C错误;
D.的核电荷数为16,图示核电荷数为18,正确的是,是原子的结构示意图,D错误;
故选B。
【变式2-3】(西安交通大学苏州附属中学2026-2027学年高一)反应可除去锅炉水中少量O2。下列说法正确的是
A.CO2的摩尔质量是44
B.O的原子结构示意图为
C.16O与18O互为同位素
D.中子数为8的氮原子为
【答案】C
【详解】A.摩尔质量的单位是g/mol,CO2的摩尔质量为44 g/mol,选项只写出数值44而未带单位,A错误;
B.该结构示意图中核内质子数为8,核外电子数为2+8=10,是O2-的结构示意图;氧原子结构示意图为,B错误;
C.16O与18O的质子数均为8,中子数分别为8和10,二者是氧元素的不同核素,互为同位素,C正确;
D.N元素的质子数为7,中子数为8的N原子其质量数为7+8=15,核素符号应表示为;选项所给符号左下角的质子数为8,D错误;
故答案为C。
▌题型03 元素周期表的结构
1.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。
原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
2. 元素周期表的结构
元素周期表的结构:
(1)周期:七个横行,每个横行为1个周期,共7个周期;
周期类别
周期序数
起止元素
起止原子序数
元素种数
核外电子层数
位置与结构的关系
短
周
期
1
H~He
1~2
2
1
①同一周期中,元素原子的电子层数相同;
②周期序数 = 电子层数
2
Li~Ne
3~10
8
2
3
Na~Ar
11~18
8
3
长
周
期
4
K~Kr
19~36
18
4
5
Rb~Xe
37~54
18
5
6
Cs~Rn
55~86
32
6
7
Fr~Og
87~118
32
7
(2)族
18个纵列,每个纵列叫做一个族(8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族)。
七个主族,罗马数字表示族序数,族序数后标A,如第ⅠA族,由短周期和长周期元素共同构成;
八个副族,罗马数子后标B,除了第Ⅷ族,完全由长周期元素构成;
0族,占据第18纵列,最外层电子数为8(He最外层电子数为2);元素的化学性质不活泼,通常很难与其他物质发生化学反应。
【典例3】(河南荥阳市2025-2026学年上·期末)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素
A.一定是第3周期元素 B.一定是第2周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
【答案】D
【详解】原子最外层电子数是次外层3倍,次外层只能是2个电子(若次外层≥8则最外层电子数超8,不符合核外电子排布规则),A为O元素,位于第2周期;原子次外层电子数是最外层2倍,存在两种情况:次外层2个电子、最外层1个电子,对应Li元素,位于第2周期;次外层8个电子、最外层4个电子,对应Si元素,位于第3周期。则O和Li可形成Li2O、O和Si可形成SiO2,二者能相互化合形成化合物;
故选D。
【变式3-1】(江苏南京2026-2027学年上)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有、元素的磷酸盐。下列元素位于元素周期表第三周期的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.元素位于元素周期表第二周期ⅥA族,A不符合题意;
B.元素位于元素周期表第三周期ⅤA族,B符合题意;
C.元素位于元素周期表第四周期ⅡA族,C不符合题意;
D.元素位于元素周期表第一周期ⅠA族,D不符合题意;
故答案选B。
【变式3-2】(广东汕头2024-2025学年高一上)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.前20号元素称为短周期元素
B.IA族的元素都被称作碱金属元素
C.副族元素中,没有非金属元素
D.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
【答案】C
【详解】A.短周期包含第一、二、三周期,对应前18号元素,20号元素属于第四周期,不属于短周期元素,A错误;
B.族包含氢元素,氢不属于碱金属元素,B错误;
C.副族元素均为金属元素,不存在非金属元素,C正确;
D.元素周期表共有7个横行(即7个周期),共有18个纵行,共划分为16个族,D错误;
故选C。
【变式3-3】(新疆喀什2026-2027学年上)下列各组元素中,属于同一周期的是
A.Na、Mg、Al B.Li、Na、K C.F、Cl、Br D.H、He、Li
【答案】A
【详解】A.、、的原子结构中均有3个电子层,三种元素均位于第三周期,A正确;
B.、、的原子结构中电子层数分别为2、3、4,分别位于第二、第三、第四周期,不属于同一周期,B错误;
C.、、的原子结构中电子层数分别为2、3、4,分别位于第二、第三、第四周期,不属于同一周期,C错误;
D.、的原子结构有1个电子层,位于第一周期,的原子结构有2个电子层,位于第二周期,不属于同一周期,D错误;
故选A。
▌题型04 元素、核素、同位素和同素异形体
1.元素
元素是具有相同质子数的一类原子的总称。同种元素原子的质子数一定相同,中子数不一定相同。
氢元素的原子核内质子数和中子数的情况如表所示:
氢元素的原子核
原子名称
质子数
中子数
1
0
氕
1
1
氘或重氢
1
2
氚或超重氢
2.核素
把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。
核素为微观概念,原子核内质子数、中子数均相同的原子才是同一种核素;
同一元素的不同核素,质子数一定相同,但中子数不同、质量数不同;
3.同位素
定义: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(即同一元素的不同核素互称为同位素),如氕、氘、氚。
特点:同位素的六同、三不同:
4.同素异形体
定义:同种元素组成的不同单质,如金刚石与石墨,氧气与臭氧。
【典例4】(江苏苏州2026-2027学年高一上)核聚变发电有望成为解决能源问题的手段之一,氘()是核聚变反应的主要材料。下列有关叙述正确的是
A.氘()的核电荷数为2 B.氘()的中子数为3
C.核聚变不是化学变化 D.氘()与氕()是同种核素
【答案】C
【详解】A.氘()的核电荷数等于质子数,其核电荷数为1,A错误;
B.氘()的中子数=质量数-质子数=2-1=1,B错误;
C.化学变化的最小微粒是原子,变化过程中原子种类、数目均不变,核聚变过程原子核发生改变,原子种类变化,不属于化学变化,C正确;
D.核素是具有一定数目质子和一定数目中子的原子,氘()与氕()中子数不同,不是同种核素,D错误;
故选C。
【变式4-1】(河南荥阳2025-2026学年上·期末)“亳都・新象”是位于中国郑州市管城区的一个融合历史与现代的商业文化街区,毗邻3600年历史的商代城垣遗址和郑州文庙,于2025年9月29日正式开街。下列说法正确的是
A.商人用木炭和铁矿石冶铜,碳元素被还原,铜元素被氧化
B.可用于商文物考古中的年代测定
C.遗址出土的青铜器可用稀硝酸除去表面的铜锈
D.青铜器的性质不稳定,因此放置过程中尽量避免划伤
【答案】B
【详解】A.木炭和铁矿石冶铜,碳元素被氧化,铜元素被还原,A错误;
B.可用于标记化合物示踪,测定年代,B正确;
C.稀硝酸能和铜反应,因此稀硝酸除去铜锈(碱式碳酸铜)的同时,但也会腐蚀青铜器基体,损害文物,因此不适用于青铜器的除锈,C错误;
D.青铜器铸造性好,耐磨化学性质稳定,D错误;
故选B。
【变式4-2】(24-25高一上·贵州安顺·期末)下列关于和的说法不正确的是
A.和互为同位素 B.的中子数为64
C.和含有不同的电子数 D.和化学性质相似
【答案】C
【详解】A.和质子数相同、中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素,A正确;
B.中子数=质量数-质子数,的中子数为,B正确;
C.电中性原子的核外电子数等于质子数,二者质子数均为49,核外电子数相同,C错误;
D.二者核外电子排布完全相同,化学性质由最外层电子数决定,因此化学性质相似,D正确;
故选C。
【变式4-3】(25-26高一下·四川成都·开学考试)1911年卢瑟福用粒子(即氦核)轰击,得到,由此发现了质子():。下列叙述正确的是
A.的质量数为9
B.与互为同位素
C.与互为同素异形体
D.与的相对分子质量和化学性质均不同
【答案】B
【详解】A.的左上角数值为质量数,其质量数为17,A错误;
B.与(即)质子数均为1、中子数不同,属于同种元素的不同核素,二者互为同位素,B正确;
C.同素异形体是同种元素形成的不同单质,与是不同元素的核素,不是单质,不互为同素异形体,C错误;
D.与的相对分子质量分别为18、20,相对分子质量不同,但二者均为水,组成元素的核外电子排布相同,化学性质几乎相同,D错误;
故选B。
▌题型05 碱金属元素、卤族元素的原子结构和性质
1.碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)
(1)原子结构与性质
相似性:碱金属元素原子的最外层电子数均为1,很容易失去1个电子,单质有较强的还原性;
递变性:从上到下,碱金属元素的核电荷数逐渐增多、电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,单质的还原性逐渐增强。
(2)碱金属单质的物理性质
除Cs外,都呈银白色,质地柔软,密度较小,且从上到下密度逐渐增大(K反常),熔点较低,且从上到下,熔沸点逐渐降低。
2.碱金属化学性质的比较
碱金属
Na
K
与氧气反应
现象:钠与氧气加热,先熔化成小球,反应剧烈,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
化学方程式:
现象:加热,钾先熔化呈小球,反应比钠更剧烈,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
化学方程式:
与水反应
现象:钠浮于水面,熔成闪亮的小球,四处游动,有嘶嘶的响声,反应后滴有酚酞的溶液变红
化学方程式:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
现象:钾浮于水面,迅速熔成闪亮的小球,四处游动,有轻微爆炸声,反应后滴有酚酞的溶液变红
化学方程式:2K+2H2O == 2KOH+H2↑
相同条件下,碱金属从Li到Cs,与氧气反应越来越剧烈,产物越来越复杂,与水反应越来越剧烈,金属越来越活泼。
3.卤族元素(F、Cl、Br、I)
卤族元素简称卤素,是典型的非金属元素,在自然界中都以化合态存在。
(1)卤族元素原子结构与性质
相似性:卤族元素原子的最外层电子数均为7,很容易得到1个电子,单质有较强的氧化性;
递变性:从上到下,卤族元素的核电荷数逐渐增多,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱。
(2)卤素单质的主要物理性质
卤素单质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
F2、Cl2、Br2、I2都是有色单质,且颜色逐渐加深,密度逐渐增大,熔沸点逐渐升高。
Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发,实验室中将溴单质密封保存,并加水液封以减少挥发。
I2易升华,淀粉遇碘变蓝。
4.卤族单质化学性质(F2、Cl2、Br2、I2)
①卤素单质与氢气反应
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
较稳定
Br2
加热至一定温度
不如HCl稳定
I2
不断加热
不稳定,易分解
随着核电荷数的增多,卤素单质与H2反应越来越难,生成的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
单质
现象
化学方程式
氯置换溴
向KBr溶液中滴加氯水
溶液逐渐变为橙色,比氯水颜色深
2Br-+ Cl2 = Br2 + 2Cl-
氯置换碘
向KI溶液中滴加氯水
溶液逐渐变为棕黄色,比氯水颜色深
2I-+ Cl2 = I2 + 2Cl-
溴置换碘
向KI溶液中滴加溴水
溶液逐渐变为棕黄色,比溴水颜色深
2I-+ Br2 = I2 + 2Br-
氧化性强弱:F2 > Cl2 > Br2 > I2,卤族元素得电子能力:F > Cl > Br > I,元素的非金属性:F > Cl > Br > I。
【典例5】(山东滨州2026-2027学年高一上)金属单质钾与钠的性质相似。某化学实验小组在探究钾的性质时,基本程序正确的是
①做实验并观察实验现象 ②预测金属钾的化学性质 ③观察金属钾的外部特征 ④分析并解释实验现象,得出实验结论
A.②→①→③→④ B.②→③→①→④ C.①→②→③→④ D.③→②→①→④
【答案】D
【详解】首先观察物质的外部特征(本题中即③观察金属钾的外部特征),先获取物质的外观物理性质信息;
再结合已有的知识(本题已知钾与钠性质相似)预测该物质的化学性质(即②预测金属钾的化学性质);
之后设计并开展实验,观察记录实验现象(即①做实验并观察实验现象);
最后对实验现象进行分析解释,推导得出相关结论(即④分析并解释实验现象,得出实验结论)。
因此正确顺序是③→②→①→④,对应选项D。
【变式5-1】(山东济宁2025-2026学年度上期末)下列关于物质性质的比较,错误的是
A.酸性: B.稳定性:
C.还原性: D.熔沸点:
【答案】B
【详解】A.与同周期,的非金属性强于,故最高价氧化物对应水化物酸性,A正确;
B.的非金属性强于,故气态氢化物稳定性,B错误;
C.与同主族,的金属性强于,故单质还原性,C正确;
D.的相对分子质量大于,分子间作用力更强,故熔沸点,D正确;
故选 B。
【变式5-2】(江西赣州2025-2026学上·期末)“类比”是研究物质变化规律的重要方法,下列对有关物质性质的推测正确的是
A.氯的最高价氧化物对应的水化物是强酸,因此氟的最高价氧化物对应的水化物也是强酸
B.Na的密度大于Li,因此K的密度也大于Na
C.碱金属熔点随着核电荷数增加而降低,因此卤素单质熔点也随着核电荷数增加而降低
D.、、同主族,比更稳定,因此比更稳定
【答案】D
【详解】A.无正化合价,不存在最高价氧化物对应的水化物,该推测不成立,A错误;
B.碱金属密度随核电荷数增加总体呈增大趋势,但的密度小于,属于递变中的反常情况,B错误;
C.碱金属是金属晶体,熔点随核电荷数增加、金属键减弱而降低;卤素单质是分子晶体,熔点随核电荷数增加、分子间作用力增强而升高,二者递变规律不同,C错误;
D.同主族非金属元素从上到下非金属性逐渐减弱,对应简单气态氢化物稳定性逐渐减弱,非金属性,因此稳定性,D正确;
故选D。
【变式5-3】(福建省龙岩第一中学2025-2026学年高一下)下列关于第I A族和第VII A族元素的说法正确的个数是
①第I A族元素都是金属元素
②第I A族元素都能形成+1价的离子
③第I A族元素原子和第VII A族元素原子形成的化学键可能是离子键或共价键
④随着核电荷数的递增,第VII A族元素简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱
⑤第VII A族元素的最高正价都为+7
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】①第族包含非金属元素氢,并非全是金属元素,故①错误;
②第族元素最外层均只有1个电子,都可形成+1价离子(氢形成,碱金属形成对应+1价阳离子),故②正确;
③第族的碱金属元素与第族元素形成离子键(如),氢元素与第族元素形成共价键(如),因此化学键可能为离子键或共价键,故③正确;
④同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物热稳定性与非金属性正相关,因此随核电荷数递增,第族简单气态氢化物热稳定性逐渐减弱,故④正确;
⑤第族的氟元素非金属性极强,无正价,最高正价不为+7,故⑤错误;
综上,正确的说法共3个。
故选B。
▌题型06 元素金属性和非金属性强弱判断依据
1.元素金属性强弱判断依据
(1)金属单质与水或酸反应的剧烈程度,反应越剧烈,金属性越强;
(2)元素对应最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性越强。
2.元素非金属性强弱判断依据
(1)非金属单质与氢气化合的难易程度,越容易,非金属性越强;
(2)简单氢化物的稳定性,越稳定,非金属性越强;
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性约强;
【典例6】(浙江绍兴2025-2026学年上期末)根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.离子半径: B.还原性:
C.酸性: D.热稳定性:
【答案】D
【详解】A.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,的核电荷数小于,故离子半径,A正确;
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性,金属性越强其氢化物的还原性越强,故还原性,B正确;
C.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,非金属性,故酸性,C正确;
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,简单气态氢化物的热稳定性逐渐增强,非金属性,故热稳定性,D错误;
故选D。
【变式6-1】(安徽宿州2024-2025学年高一上)下列各组微粒性质的比较中正确的是
A.还原性: B.与化合的能力:
C.金属性:Na<Mg<Al D.原子半径:N>Na>P
【答案】B
【详解】A.同主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱,简单阴离子的还原性依次增强,故还原性:,A错误;
B.同主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱,故与化合的能力:,B正确;
C.同周期元素从左往右金属性依次减弱,故金属性:Na>Mg>Al,C错误;
D.同周期元素从左往右原子半径依次减小,故原子半径:Na>P,同主族元素从上到下原子半径依次增大,故原子半径P>N,故原子半径Na>P>N,D错误;
故本题选B。
【变式6-2】(内蒙古赤峰市2025-2026学年高一上)下列关于物质性质的比较,正确的是
A.原子半径大小: B.氢化物稳定性:
C.酸性强弱: D.碱性强弱:
【答案】A
【详解】A.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。、位于第三周期,原子半径,位于第二周期,半径小于,故原子半径,A正确;
B.非金属性越强简单氢化物稳定性越强,非金属性,故氢化物稳定性,B错误;
C.非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,C错误;
D.金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性,故碱性,D错误;
故选A。
【变式6-3】(内蒙古乌兰察布2025-2026学年高一上)下列关于卤族元素性质的变化规律,描述不正确的是
①颜色深浅: ②氧化性:
③还原性: ④稳定性:
⑤酸性:
A.③⑤ B.②③④ C.①③ D.②⑤
【答案】B
【详解】① 卤族单质从上到下颜色逐渐加深,颜色深浅,正确;
② 卤族单质从上到下氧化性逐渐减弱,氧化性顺序应为,错误;
③ 卤族元素从上到下非金属性减弱,氢化物还原性应为,错误;
④卤族元素从上到下非金属性减弱,气态氢化物稳定性应为,错误;
⑤ 非金属性,最高价氧化物对应水化物酸性,正确;
符合题意的为②③④,故答案选B。
▌题型07 主族元素在周期表中位置的确定方法
1.利用元素的原子或离子结构判断
原子的电子层数推断周期序数,最外层电子数推断主族序数。
2.0族定位法
0族元素的周期序数与原子序数如表:
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
比大小定周期:根据该元素的原子序数,找出与其接近的两种0族元素,则该元素和比其原子序数大的0族元素位于同一周期;
求差值定族数:
(1)若某元素比与其接近的0族元素的原子序数多1或2,则该元素应位于该0族元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族;
(2)若某元素比与其接近的0族元素的原子序数少1~5,则该元素应位于该0族元素所在周期的第ⅢA~ⅦA族。
3.利用“阴上阳下”规律推断
具有相同电子层结构的离子,其对应原子在元素周期表中的位置关系符合“阴上阳下”规律。
如O2-、F-、Na+、Mg2+的电子层结构相同,它们对应的元素在周期表中的位置如下:
…
O
F
Na
Mg
…
【典例7】(广东茂名2024-2025学年高一上·期末)短周期主族元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丙<丁<戊 B.金属性:甲>丙
C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙
【答案】C
【详解】A.同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小,丙、丁、戊为同周期元素,故原子半径:,A错误;
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,甲、丙为同主族元素,故金属性:,B错误;
C.同周期主族元素自左向右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的碱性随元素金属性减弱而减弱,故碱性:,C正确;
D.同周期主族元素自左向右最外层电子数逐渐增多,甲、乙为同周期元素,故最外层电子数:,D错误;
答案选C。
【变式7-1】(浙江绍兴2024-2025年上·期末)对于可能存在的第119号元素,下列预测不正确的是
A.位于第八周期 B.单质遇水剧烈反应
C.在化合物中显+1价 D.其最高价氧化物对应的水化物为强酸
【答案】D
【详解】A.第七周期0族元素的原子序数为118,因此第119号元素位于第八周期ⅠA族,A正确;
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,第119号元素金属性远强于Cs,单质性质活泼,遇水剧烈反应,甚至发生爆炸,B正确;
C.第119号元素为ⅠA族元素,原子最外层有1个电子,在化合物中显价,C正确;
D.第119号元素金属性极强,其最高价氧化物对应的水化物为强碱,不属于强酸,D错误;
故选D。
【变式7-2】(24-25高一下·福建龙岩·阶段检测)R- 的结构示意图为,则元素R在周期表中的位置是
A.第三周期0族 B.第四周期第ⅠA族
C.第三周期第ⅠA族 D.第三周期第ⅦA族
【答案】D
【分析】的核外电子层排布为2、8、8,核外总电子数为18,原子得到1个电子形成,故原子的质子数为18-1=17,对应元素为,核外电子排布为2、8、7。
【详解】核外电子总数为2+8+8=18,原子质子数为18-1=17,核外电子排布为2、8、7,电子层数等于周期数为3,最外层电子数等于主族序数为7,位于第三周期第VIIA族。
故选D。
【变式7-3】(24-25高一上·四川达州·期末)下列有关化学用语的表示正确的是
A.钾原子的结构示意图:
B.原子序数为35的元素在周期表中的位置:第五周期第ⅦA族
C.中子数为10的氧原子:
D.用双线桥分析氧化还原反应:
【答案】C
【详解】A.钾原子核外电子排布为2、8、8、1,图示最外层电子数为9,不符合核外电子排布规则,A错误;
B.原子序数为35的元素是溴,位于第四周期第ⅦA族,不是第五周期,B错误;
C.氧元素质子数为8,中子数为10时质量数为,核素表示为,C正确;
D.反应中失去电子,中得到电子,图示双线桥的得失电子标注相反,正确的双线桥表示应为:,D错误;
故答案选C。
▌题型08 利用原子结构信息推断元素
1.利用原子结构信息推断元素的思维模型
2.原子结构信息实例
原子结构
元素符号
L层电子数是K层电子数的3倍
O
最外层电子数 = 最内层电子数 = 电子层数
Be
最外层只有一个电子的短周期金属元素
Li或Na
K层和M层电子总数等于L层电子数
S
【典例8】(24-25高一上·广东汕头·期末)四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法错误的是
A.最高价氧化物的水化物的酸性:R<W
B.简单离子半径:T<W<R
C.T的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.W和Q的原子序数相差10
【答案】C
【分析】地壳中含量最高的金属元素为,结合元素周期表位置可推出为,为,为;
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性,故最高价氧化物对应水化物酸性,即,A正确;
B.核外有2个电子层,、核外有3个电子层,电子层数越多离子半径越大;电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,B正确;
C.的最高价氧化物对应水化物为,属于两性氢氧化物,不是强碱,C错误;
D.的原子序数为6,的原子序数为16,二者原子序数相差,D正确;
答案选C。
【变式8-1】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)X、Y、Z、W均为前18号元素,原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在化合物中通常显+1价,Z元素电子层数等于其最外层电子数,W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是
A.X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同
B.Z形成的单质可与NaOH反应
C.W与X形成的化合物是非电解质
D.Y形成的单质活泼性低于Z
【答案】D
【分析】X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,为;Y化合物中通常显+1价且原子序数大于,为;Z电子层数等于最外层电子数且原子序数大于,为;W原子核内有17个质子,为。
【详解】A.X、Y、Z的简单离子分别为、、,核外电子数均为10,电子数相同,A正确;
B.Z的单质为,可与溶液反应生成和氢气,B正确;
C.为,自身在熔融态和水溶液中均不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,C正确;
D.的金属活动性强于,即Y形成的单质活泼性高于Z,D错误;
故选D。
【变式8-2】(25-26高一下·河南郑州·期末)下图是元素周期表中短周期的一部分,已知Y原子与Z原子核外电子总数为X原子核外电子数的4倍,以下推断正确的是
A.Y元素位于第3周期第ⅣA族
B.X、Y、Z三者核外电子数之和为40
C.Y与X形成离子化合物,Z与X形成共价化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
【答案】B
【分析】三者均为短周期元素,X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设X的核外电子数为,则Y的核外电子数为,Z的核外电子数为,根据题意,解得,即X为,Y为,Z为;
【详解】A.Y为元素,位于第三周期第ⅤA族,不是第ⅣA族,A错误;
B.、、的核外电子数分别为8、15、17,三者之和为,B正确;
C.与形成的磷的氧化物(如等)均为共价化合物,不存在离子化合物,C错误;
D.非金属性,故最高价氧化物对应水化物的酸性,即,D错误;
故选B。
【变式8-3】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成两种常见阴、阳离子个数比均为1∶2的离子化合物,T所在的周期数和族序数相同。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A.简单离子半径:T<Z<Y B.ZX具有强氧化性
C.简单氢化物的稳定性:Y<R D.T的最高价氧化物对应的水化物是强碱
【答案】A
【分析】X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,结合原子半径与原子序数的关系分析,X为H元素;R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,则R为C元素;Y与Z能形成两种常见阴、阳离子个数比均为1∶2的离子化合物,则Y为O元素,Z为Na元素;T所在的周期数和族序数相同,且原子半径大于碳元素,则T为Al元素。
【详解】A.一般电子层数越多,离子半径越大,核外电子层结构相同的离子,原子序数越小,半径越大,故简单离子半径为Al3+<Na+<O2-,A正确;
B. ZX为NaH,-1价的H具有强还原性,B错误;
C.同周期元素从左往右非金属性逐渐增强,元素的非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,即简单氢化物的稳定性:Y>R,C错误;
D.T的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,D错误;
答案选A。
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