第四章 第一节 第4课时　原子结构与元素周期表复习课 （新人教版 高中化学必修一）.docx

1、 第第 4 课时课时 原子结构与元素周期表复习课原子结构与元素周期表复习课 核心素养发展目标 1.巩固原子的构成，加深对核素、同位素概念的理解，熟练掌握核电荷数、 质子数、中子数、质量数之间的关系。2.熟练掌握元素周期表的结构，能用原子结构理论解释同族元 素性质的相似性和递变性。 一、原子结构 核素 1构成原子的微粒及作用 原子(A ZX) 原子核 质子Z个决定元素的种类 中子AZ个在质子数确定后 决定原子种类 同位素 核外电子Z个最外层电子数决定元素 的化学性质 2原子、离子中三种基本微粒的数量关系 (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)；

2、 (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。 3微粒符号周围数字的含义 4元素、核素、同位素的关系 (1)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( ) (2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同( ) (3)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素( ) (4)35 17Cl 与 37 17Cl 得电子能力几乎相同( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1现有下列 9 种微粒：11H、21H、13 6C、 14 6C、 14 7N、 56 26Fe 2、56 26

3、Fe 3、16 8O2、16 8O3。按要求完成以下 各题： (1)11H、21H、31H 分别是氢元素的一种_，它们互称为_。 (2)16 8O2和 16 8O3互为_。 (3)56 26Fe 2的中子数为_，核外电子数为_。 (4)上述 9 种微粒中有_种核素，属于_种元素。 答案 (1)核素 同位素 (2)同素异形体 (3)30 24 (4)5 5 2(1)已知：A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，用序号回答下列问题。 原子种类由_决定； 元素种类由_决定； 元素的化合价由_决定。 (2)2.0 g 由11H 和18 8O 构成的水( 1 1H2 18 8O)，该水

4、分子的物质的量为_，含中子数为_。 (3)核内中子数为 N 的 R2 ，质量数为 A，则该离子的核外电子数为_。 答案 (1)AB A D (2)0.1 mol NA(或 6.021023) (3)AN2 解析 (2)11H218 8O 的摩尔质量为 20 g mol 1，2 g 1 1H2 18 8O 的物质的量 nm M 2 g 20 g mol 10.1 mol。1 个分子含有中子数为0(188)10，故 0.1 mol 1 1H2 18 8O 含有的中子数目为 0.1 mol 106.021023mol 1N A或 6.0210 23。 二、元素周期表的结构 (1)第A 族全部是金属元

5、素( ) (2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素( ) (3)两短周期元素原子序数相差 8，则周期数一定相差 1( ) (4)0 族元素原子的最外层均有 8 个电子( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题： (1)标出族序数。 (2)用阴影表示出碱金属元素的位置。 (3)将前四周期卤族元素的元素符号填入表中适当的位置。 (4)写出各周期元素的种类。 (5)写出稀有气体元素的原子序数。 (6)写出金属与非金属元素分界线处的金属元素符号。 答案 三、元素周期表在元素推断中的应用 1元素在周期表中的位置与原子结构

6、的相互推断 (1)元素的位置与原子结构的关系 (2)填写符合条件的短周期元素符号 族序数等于周期数的元素有 H、Be、Al。 族序数是周期数的 2 倍的元素有 C、S。 族序数是周期数的 3 倍的元素是 O。 周期数是族序数的 2 倍的元素是 Li。 周期数是族序数的 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 H e N e A r K r X e R n O g 所在周期 序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 1 0 1 8 3 6 5 4 8 6 1 18 (2)比大小定周期 比较该元素的

7、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 A 族或 A 族； 若某元素原子序数比相应的 0 族元素少 15 时，则应处在同周期的AA 族； 若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 1A、B、C、D 为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C 两元素的原子核外电子 数之和等于 B 元素原子的质子数。 (1)写出 A 元素的名称：_。 (2)B 位于元素周期表中第_周期_族。 (3)C 的

8、原子结构示意图为_。 (4)D 的单质与水反应的化学方程式为_。 答案 (1)氮 (2)三 A (3) (4)Cl2H2O=HClHClO 解析 A、C 两元素的原子核外电子数之和等于 B 元素原子的质子数，设 B 的质子数为 x，A、C 的核外电子数分别为 x9、x7，即 x9x7x，则 x16，所以 B 为硫元素，A、C 分别是氮元 素和氟元素，D 为氯元素。 2X、Y、Z 是周期表中相邻的原子序数依次增大的三种元素，其中 X、Y 同主族，Y、Z 同周 期，且这三种元素原子最外层电子数之和为 16，质子数总和为 38，则 X、Y、Z 分别是_、 _、_。 答案 N P S 解析 X、Y、Z

9、 是周期表中相邻的三种元素，其中 X、Y 同主族，Y、Z 同周期，且这三种元素 原子最外层电子数之和为 16，设 X、Y 的最外层电子数是 a，Z 的最外层电子数是 a1，aaa1 16，a5，所以 X、Y 属于第A 族元素、Z 属于第A 族元素，质子数总和为 38，设 X 的质子数 是 b、Y 的质子数是 b8，Z 的质子数是 b9，bb8b938，所以 b7，所以 X 是 N 元素、 Y 是 P 元素、Z 是 S 元素。 1某元素的一个原子形成的离子可表示为baXn ，下列说法正确的是( ) A.baXn 含有的中子数为 ab B.baXn 含有的电子数为 an CX 原子的质量数为 ab

10、n DX 原子的质量约为 b 6.021023 g 答案 D 解析 中子数ba，电子数an，质量数b ，X 的近似摩尔质量为 b g mol 1，即阿伏加德 罗常数个 X 原子的质量为 b g，则 1 个 X 原子的质量为 b NA g，故 D 正确。 2下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是( ) 答案 D 解析 本题要求熟记周期表的结构，知道 118 号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀 有气体 2 号、10 号元素应在周期表的最右端和 3 号元素在周期表的最左端排除 A、B、C 三项。 3(2019 安庆高一检测)下列叙述正确的是( ) A元素周期表是

11、按元素的相对原子质量排列而成的 B元素周期表中的副族和族元素统称为过渡元素 C元素周期表共有 7 个横行(周期)和 16 个纵列(族) D元素周期表中，短周期包括 9 种非金属元素(稀有气体元素除外) 答案 B 解析 元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列而成的， 共有 7 个横行(即 7 个周期)， 18 个纵列(分 7 个主族，7 个副族，1 个族和 1 个 0 族)。其中副族和族元素统称为过渡元素。短 周期包括 118 号元素，除稀有气体元素外共有 10 种非金属元素。 4下列各项表述中正确的一组是( ) A B C D 原子 序数 7 9 1 2 1 6 元素 符号 N F A

12、 l S 周期 二 三 三 三 族 A A A A 答案 D 5短周期元素 X、Y、Z 在周期表中的位置关系如图所示，回答下列问题： (1)X 元素形成单质的分子式是_。 (2)写出 Y 元素形成的单质跟水反应的化学方程式：_。 (3)写出单质 Z 在空气中燃烧的化学方程式：_。 答案 (1)He (2)2F22H2O=4HFO2 (3)SO2= 点燃 SO2 A 组 基础对点练 题组一 原子构成、核素、同位素 1关于微粒37 17X ，下列说法正确的是( ) A该微粒的中子数为 17 B该微粒的核外电子数为 17 C该微粒的中子数为 20 D该微粒的质子数为 37 答案 C 【考点】 原子的

13、微粒及其数量关系 【题点】 原子的微粒及其数量关系 2(2019 北京 101 中学高一期末)联合国宣布 2019 年为“国际化学元素周期表年”，我国的刘庄 教授为汞元素的代言人。下列关于198 80Hg 的说法中正确的是( ) A质子数为 198 B中子数为 118 C质量数为 278 D中子数与核外电子数之差为 80 答案 B 解析 表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则质子数为 80，选 项 A 错误；中子数质子数质量数，则中子数为 19880118，选项 B 正确；质量数为 198, 选项 C 错误； 质子数核外电子数， 因此核外电子数为 80， 中子数为 11

14、8， 中子数与核外电子数之差为 38， 选项 D 错误。 【考点】 原子的微粒及其数量关系 【题点】 原子的微粒及其数量关系 3简单原子的原子结构可用下图形象地表示： 其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关的叙述正确的是( ) A互为同位素 B互为同素异形体 C是三种化学性质不同的粒子 D具有相同的质量数 答案 A 【考点】 元素、核素、同位素的概念理解 【题点】 元素、核素、同位素的辨析 4有两种不同的碳原子，一种原子核内有 6 个质子和 6 个中子，另一种原子核内有 6 个质子和 7 个中子，则它们不相同的是( ) A核电荷数 B核外电子数 C电子层数 D原子的质量数 答案 D

15、解析 由题意可知，这两种碳原子分别为12 6C 和 13 6C，它们的核电荷数均为 6，核外电子数均为 6， 电子层数均为 2，但其质量数分别为 12 和 13。 【考点】 元素、核素、同位素的概念理解 【题点】 元素、核素、同位素的辨析 5下列说法正确的是( ) A同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同 B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的 C钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子 D.40 18Ar、 40 19K、 40 20Ca 的质量数相同，所以它们互为同位素 答案 A 解析 A 选项中的各核素属于同一元素，这些核素间必定互为同

16、位素，同位素的化学性质几乎完 全相同，正确；B 选项描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子(11H)的原子核内只有质子而 无中子这个特例，错误；原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电 子得失，不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原子变为离子，C 错误；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，D 错误。 【考点】 原子结构、元素、核素、同位素的综合考查 【题点】 元素、核素、同位素的综合考查 613C- NMR(核磁共振)、15N- NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科 学家库尔特、维特里希等人为此获得了诺

17、贝尔化学奖。下列有关 13C、15N 的叙述正确的是( ) A15N 与 14N 互为同位素 B13C 与 C60互为同素异形体 C13C、15N 具有相同的中子数 D15N 的核外电子数与中子数相同 答案 A 解析 15N 与14N 质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 项正确；13C 是核素，C 60是单质， 二者不互为同素异形体，B 项错误；13C 中子数为 7,15N 中子数为 8，C 项错误；15N 核外电子数为 7， 中子数为 8，二者不相等，D 项错误。 【考点】 同位素 【题点】 同位素与同素异形体辨析 题组二 原子结构、元素周期表与元素性质 7下列微粒结构示意图表示的元素属

18、于A 族的是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 A 项为 F 原子，B 项为 O2 ，C 项为 Ne 原子，D 项为 Na 原子。 8下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中 X 为 35 的是( ) 答案 D 解析 依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86、 118；其次根据第五周期有 18 种元素，即可确定元素 X(35 号)应为 D 中位置。 9具有下列结构的原子，其元素一定属于A 族的是( ) A最外层电子数与次外层电子数相等的原子 BK 层电子数为 M 层电子数一半的原子 C最外层有 2 个电子的原子 DM 层电子数

19、等于其内层电子数之和的1 5的原子 答案 D 解析 若该元素位于A 族，则其原子最外层电子数为 2，A 项中元素原子最外层电子数可能为 2 或 8；B 项中元素最外层电子数为 4；C 项中元素可能是 He，位于 0 族；D 项中，元素有三个电子 层，其最外层电子数一定为 2。 【考点】 原子结构与元素周期表位置的关系 【题点】 位置反映原子结构 10根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。 (1)写出下列微粒的符号及其在元素周期表中的位置。 符号：_ _ _ _ 位置：_ _ _ _ (2)第三周期A 族的元素原子序数是_。 (3)Na 元素的原子序数为 11，相邻的同族元素的原子序数是_

20、。 (4)短周期元素中，族序数周期序数的元素有：_(填元素符号，下同)。 (5)短周期元素中，族序数周期序数 2 倍的元素有：_。 (6)短周期元素中，周期序数族序数 2 倍的有：_。 答案 (1)O Na Cl Cl 第二周期A 族 第三周期A 族 第三周期A 族 第三周期 A 族 (2)14 (3)3、19 (4)H、Be、Al (5)C、S (6)Li 【考点】 原子结构与元素周期表 【题点】 原子结构与元素周期表 B 组 综合强化练 116O 和 18O 是氧元素的两种核素，N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A16O 与 18O 互为同素异形体 B16O 与 18O

21、 核外电子排布方式不同 C通过化学变化可以实现 16O 与18O 间的相互转化 D标准状况下，11.2 L 16O2和 11.2 L 18O2均含 NA个氧原子 答案 D 解析 16O 与18O 是氧元素的不同核素，二者互为同位素，A 错误；16O 与18O 具有相同的核内质 子数和核外电子数，故核外电子排布方式相同，B 错误；16O 与 18O 仅中子数不同，二者相互转化是 原子核发生变化，不能通过化学变化实现，C 错误； 16O 2和 18O 2均为双原子分子，标准状况下，11.2 L 16O 2和 11.2 L 18O 2的物质的量均为 0.5 mol，均含 NA个氧原子，D 正确。 【

22、考点】 原子的微粒及数量关系 【题点】 原子的微粒数量关系与物质的量综合考查 2下列关于元素的叙述正确的是( ) A最外层电子数相同的元素都在同一主族 B只有在原子中，质子数才与核外电子数相等 C目前使用的元素周期表中，最长的周期含有 32 种元素 D目前使用的元素周期表中，最长的族含有 7 种元素 答案 C 解析 最外层电子数为 2 的元素有的在 0 族，还有很多在副族，故 A 错误；电中性微粒中质子数 与核外电子数相等，如原子、分子等，故 B 错误；目前使用的元素周期表中，最长的周期含有 32 种 元素，故 C 正确；目前使用的元素周期表中，B 族中存在镧系(15 种)、锕系(15 种)，

23、包含元素种类 最多，故 D 错误。 3已知 Xn 含 N 个中子，X 的质量数为 A，则 a g X 的氢化物中含质子的物质的量是( ) A. a An(ANn)mol B. a An(An)mol C. a An(Nn)mol D.a A(An)mol 答案 A 解析 根据 Xn 可得 X 的氢化物的化学式为 H nX，因 X 的质量数为 A，则 HnX 的摩尔质量为(A n)g mol 1，a g X 的氢化物的物质的量为 a An mol，每个 HnX 分子中含有的质子数为 ANn，则 a g X 的氢化物中所含质子的物质的量为 a An(ANn)mol，A 项正确。 【考点】 原子的微

24、粒及数量关系 【题点】 原子的微粒数量关系与物质的量综合考查 4(2019 渭南高一检测)某主族元素 R 原子的质量数为 79，已知 R 的单核离子含有 45 个中子和 36 个电子，下列有关 R 的叙述错误的是( ) AR 位于第四周期A 族 BR 最高价氧化物对应水化物的化学式为 H3RO4 C元素 R 气态氢化物的化学式为 H2R DR 的阴离子具有强还原性 答案 B 解析 由于主族元素 R 原子的质量数为 79，含有 45 个中子，所以质子数为 794534，由于 R 的单核离子含有 45 个中子和 36 个电子，所以该原子有 4 个电子层，最外层是 6 个电子，所以 R 位于 第四周

25、期A 族；由于 R 的最高正价是6 价，所以 R 最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2RO4， 气态氢化物的化学式为 H2R，R 的阴离子失电子能力较强，所以具有强还原性。 5(2019 银川高一检测)X、Y 是元素周期表中A 族中的两种元素，下列叙述中能说明 X 的非 金属性比 Y 强的是( ) AX 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多 BX 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物沸点低 CX 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 DY 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来 答案 C 解析 A 选项中 X 原子电子层数多于 Y，因此在同族中 X 在 Y 的下方，根据同主族元素从上到 下

26、，非金属性逐渐减弱可知，X 的非金属性比 Y 弱，故 A 错误；B 选项中 Y 的氢化物如果是 HF，X 的氢化物是 HCl，则沸点 HFHCl，非金属性：FCl，B 错误；C 选项中比较的是氢化物的稳定性， X 的氢化物比 Y 的稳定，说明 X 的非金属性比 Y 的强，C 正确；D 选项中 Y 单质能够将 X 从其盐溶 液中置换出来，说明 Y 的非金属性强于 X，与题干相反，D 错误。 6A、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 两元素在周期表中 族序数之和是 A 元素族序数的 2 倍；B、C 两元素的原子序数之和是 A 元素原子序数的 4 倍，则符合 A、B、

27、C 的一组元素是( ) ABe、Na、Al BB、Mg、Si CO、P、Cl DC、Al、P 答案 C 解析 解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置， 再根据元素周期表中结构的关系 列式求解。由于 A、B、C 为短周期元素，从 A、B、C 的位置看，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 x81x7，C 的原子序数为 x81x 9，则 x7x94x，x8。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，代入族序数关系：5726 成立。 【考点】 元素的推断 【题点】 稀有气体定位法 7有 X

28、、Y、Z 三种元素： (1)X 元素原子的核电荷数为 8，其原子核内的质子数为_，该元素原子的二价阴离子中， 核外电子数为_，中子数为 9 的核素表示为_。 (2)Y 元素的一价阳离子核外有 18 个电子，质量数为 40，该元素原子的原子核内中子数为 _。 (3)2 g ZO2 3中电子数比质子数多 3.0110 22个，则 Z 的相对原子质量为_。 答案 (1)8 10 17 8O (2)21 (3)32 解析 (1)核电荷数质子数8，阴离子的核外电子数质子数离子所带电荷数10，某核素 中子数是 9，则质量数是 17，可表示为17 8O。 (2)Y 元素原子的质子数是 18119，质量数为

29、40，则该元素原子核内中子数为 401921。 (3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。 ZO2 3 电子数比质子数多的数目 48Ar(Z) 26.021023 2 3.011022 得 Ar(Z)32。 8X、Y、Z 和 W 代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件： 元素周期表中，Z 与 Y 相邻，Z 与 W 也相邻； Y、Z 和 W 三种元素的原子最外层电子数之和为 17。 (1)Y、Z 和 W 三种元素是否位于同一周期？_(填“是”或“否”)，理由是_ _。 (2)Y 是_(填元素符号，下同)，Z 是_，W 是_。 (3)W 的一种核素的中子数为 18，该核素可以表示为_，它在周期表中的位置是_。 (4)X、Y、Z 和 W 可组成一种化合物，其中各元素原子个数之比为 8241。写出该化合物的 名称及化学式：_。 答案 (1)否 若三者处于同一周期，则三者的原子最外层电子数之和不可能为 17 (2)N O S (3)34 16S 第三周期A 族 (4)硫酸铵，(NH4)2SO4