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第10讲原子结构与元素周期表
【自学导读】
阅读教材86页——90页，填空。
1、原子由 构成，原子核由 构成。原子的质量主要集中
在 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 取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
2、在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量 ，
在离核较远的区域内运动的电子能量 。由于原子中的电子是处在原子核的引力场
中(类似于地球上的万物处于地心引力场中)，电子一般总是先从 排起，当一层充满后
再填充下一层。
3、实际上，原子核外电子排布的规律，是根据 和 的结果而得出的，
其中也包括从元素周期表得到的启示。
4、科学史话：原子结构模型的演变过程： 、 、
、 、 。
5、1869年，俄国化学家 制出了第一张元素周期表
6、原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：原子序数 = = = 。
7、在周期表中，把电子层数目 的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，
再把不同横行中最外层电子数 的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。
8、元素周期表有 个横行，每个横行各为一个 。第一周期 ，
只有 种元素，第二、三周期各有 种元素，称为 周期，其他周期均为 周期。
9、周期表有 个纵行，除第8、9、10三个纵行叫做第 族外，其余每个纵行各为一族。 族有 族和 族之分。在周期表中，主族元素的族序数后标 ， 副族元素的族序数后标 。
10、最外层电子数为8的元素化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定位0，因而叫做0族。
11、周期表中有些族的元素的别称。第ⅠA族（除氢）： 元素； 第ⅦA族： 元素； 0族： 元素
【疑难探究】
一、原子结构
1、原子的构成
：（Z）带正电荷：决定元素种类
原子 ：（N）不显电性：决定同一元素是否有同位素
：带负电荷：最外层电子决定元素的化学性质
2、质量数
1）定义： 核内所有质子和中子的取近似整数值相加。
2）符号：A 计算式：质量数（A）= 质子（Z）+ 中子（N）
3）应用： 表示质量数为A，质子数为Z的一个原子 。
【课堂训练】
1、已知R2+核内共有N个中子，R的质量数为A，则m g R2+中含质子的物质的量是( )
A．m(A-N)/A mol B．m(A-N+2)/A mol
C．m(A-N+2)/mA mol D．m(A-N-2)/A mol
3、原子核外电子的排布
依据核外电子的能量不同
电子层序号 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
电子能量 电子离核由 到 ，电子能量由 到
【自学导读】
根据教材87页思考与讨论，
【归纳总结】
4、核外电子排布的规律
1）电子总是从能量 的电子层排起,然后由 往 排。
2）各层最多能容纳的电子数目为 （n为电子层数）
3）最外层最多能容纳的电子数目为 （K层为最外层，不超过 个电子）。
4）次外层电子数目不超过 ，倒数第三层不超过 个电子。
注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立理解，必须同时遵循这几条规律。
【课堂训练】
2、画原子结构示意图 19K 35Br 116号元素
【归纳总结】
重要知识：1～20号元素原子核外电子排布特征
1、最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
2、最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
3、原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系
(1) 最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
(2) 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(3) 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(4) 最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
(5) 次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si
4、原子最外层电子数与其他相关数的关系
(1) 内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P
(2) 电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
(3) 电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca
(4) 电子层数是最外层电子数3倍的原子是Na
(5) 最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。
(6) 最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
【自学导读】
了解科学家门捷列夫
二、元素周期表
1、元素周期表的发展历程
2、原子序数：按照元素在周期表中顺序给元素编号。
3、编排原则：把电子层数相同的元素按__的顺序从左到右排成横行；把不同横行中__元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。
原子序数= = 。
原 子：质子数 = 核外电子数
阳离子：质子数 = 核外电子数 + 离子所带电荷数
阴离子：质子数 = 核外电子数 - 离子所带电荷数
4、结构：
1）周期（ 个横行， 个周期）
（1）定义：具有相同 数的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行
（2）分类：
短 周 期 长 周 期
周期序数 一 二 三 四 五 六 七
元素种类
0族元素原子序数
（3）特点：周期数 = 数
（4）规律：除第一周期只有2种元素外，均从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束。
第六周期：含镧系(La ～ Lu)15种元素， 第七周期：含锕系(Ac ～ Lr)15种元素
2）族（ 个纵行， 个族）
【归纳总结】
（1）分类：
主族 列数 1 2 13 14 15 16 17
族序 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
副族 列数 3 4 5 6 7 11 12
族序 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
第Ⅷ族 第 纵行
0族 第 纵行，稀有气体元素
（2）特点：主族序数 = 。
3） 周期表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 H He
二 Li Be B C N O F Ne
三 Na Mg Al Si P S Cl Ar
四 K Ca Ga Ge As Se Br Kr
五 Rb Sr In Sn Sb Te I Xe
六 Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn
七 Fr Ra Nh Fl Mc Lv Ts Og
【课堂训练】
3、根据原子结构示意图，判断下列元素在周期表的位置：
B： 。 O： 。
Si： 。 Cl： 。
【归纳总结】
4）注意：
1、元素周期表中每个方格中信息
2、常见族的特别的名称
第IA族(除氢外)：碱金属元素：锂(3Li)、钠(11Na)、钾(19K)、铷(37Rb)、铯(55Cs)、钫(87Fr)
第VIIA族：卤族元素：氟(9F)、氯(17Cl)、溴(35Br)、碘(53I)、砹(85At)
0族：稀有气体元素：氦(2He)、氖(10Ne)、氩(18Ar)、氪(36Kr)、氙(54Xe)、氡(86Rn)
3、过渡元素和镧系、锕系元素
① 过渡元素
过渡元素是除主族和0族以外的元素，也就是副族和第Ⅷ族的元素，共10个纵行，
全部是金属元素，又叫过渡金属
② 镧系元素和锕系元素
镧系元素：第六周期第IIIB族，共15种元素
锕系元素：第七周期第IIIB族，共15种元素
5）元素周期表中的重要规律
（1）元素种类存在的规律
元素种类最多的周期是：元素种类最多的族是
（2）同周期相邻的元素的原子序数差为
第二、三周期为
第四、五周期为
第六、七周期为
（3）同主族相邻周期元素的原子序数的关系
若第ⅠA族与第ⅡA族，
下一周期元素的原子序数= 元素的原子序数 + 所含元素的种类
若第ⅢA族与第ⅦA族，
下一周期元素的原子序数= 元素的原子序数 + 所含元素的种类
【课堂训练】
4、在元素周期表中前四周期的五种主族元素的位置关系如右图，
若B元素的核电荷数为n 。则五种元素的核电荷数之和为（ ）
A. 5n B. 5n + 18
C. 5n + 10 D. 5n + 8
（4）对于主族元素， 原子序数与化合价关系
化合价为偶数值，其所在主族序数也为偶数，且该族中所有元素的原子序数也为偶数；
化合价为奇数值，其所在主族序数也为奇数，且该族中所有元素的原子序数也为奇数。
即“价偶序偶，价奇序奇”。
例：对于短周期元素，可形成化合物X2Y3，则X、Y的原子序数之差不可能为 数。
【课堂训练】
5、 若短周期元素中的两种元素可以形成原子个数比为2：3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是（ ）
A．1 B．3 C．5 D．6
6、短周期元素X和Y能形成XY4化合物，若X的原子序数为m，Y的原子序数为n，则m和
n不可能的关系是( )
A．m-13=n B．n+5=m C．m+n=8 D．n-11=m
（5）10电子的微粒
分子有：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阴离子有：N3ˉ、O2ˉ、Fˉ、OHˉ、NH2ˉ
阳离子有：Al3+、Mg2+、Na+、H3O+、NH4+
（6）18电子的微粒
分子有：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6(乙烷)、CH3OH(甲醇)、N2H4(肼)
阴离子有：P3ˉ、S2ˉ、Clˉ、HSˉ、O22ˉ
阳离子有：K+、Ca2+
【基础训练】
1．2021年4月13日，日本政府决定将福岛第一核电站核污水排入大海。这一做法将使大量的放射性核素、、进入大海，危害非常严重。下列说法正确的是
A．与互为同位素 B．与互为同位素
C．、互为同分异构体 D．与中子数相等
2．已知原子M的原子核内有n个中子，M原子的质量数为A，则m g 中所含电子的物质的量是
A． B．
C． D．
3．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是
A．虚线左侧是金属元素 B．At处于第六周期ⅥA族
C．Si、Ge可作半导体材料 D．As既有金属性又有非金属性
4．和是两种不同的核素，下列说法中正确的是
A．和的性质均相同 B．4.48L2中含有个中子
C．2和2互为同位素 D．44g中含有电子
5．下列说法正确的是
A．单质硫有S2、S4、S6等，它们都是硫的同素异形体
B．O2和O3分子式不同，结构相同
C．石墨导电、金刚石不导电，故二者不是同素异形体
D．红磷转化为白磷，属于物理变化
6．碳与浓HNO3发生反应：C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O。下列说法正确的是
A．N的结构示意图：
B．CO2的球棍模型：
C．中子数为8的氧原子：
D．HNO3的电离方程式：HNO3=H++
7．2018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
8．氟的原子序数为9，那么氯、溴、碘的原子序数依次是
A．17、35、53 B．17、35、67 C．18、36、54 D．17、25、43
9．关于元素周期表的说法正确的是
A．第IA族的元素都为金属元素
B．同主族元素相差的原子序数可能为16、26、36、46
C．同周期IA族和ⅢIA族原子序数差可能为1、11、25
D．元期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个VIII族，共16个族16个纵行
10．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法正确的是
A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B．微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
D．Ca2+的质子数比核外电子数少2
11．稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列说法中不正确的是
A．115In原子核内有66个中子 B．115In、113In的化学性质有很大不同
C．115In、113In互为同位素 D．115In原子最外层有3个电子
12．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是
A．元素周期表有7个主族，8个副族
B．元素周期表有3个长周期、3个短周期和1个不完全周期
C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列(从左往右)
D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)
13．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是
A．铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹元素位于卤素族，(At2)为有色固体；HAt 不稳定；AgAt 不溶于水也不溶于稀硝酸
C．锶元素位于第IIA族，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D．锂在空气中点燃生成Li2O2
14．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备1mol氯气，转移的电子数均为2NA
B．0.1mol·L-1NaCl溶液中所含Cl-的数目为0.1NA
C．用1L1mol·L-1FeCl3溶液充分反应制备氢氧化铁胶体，该体系中含氢氧化铁胶体粒子数目为1NA
D．常温常压下，0.2molCO2和N2O的混合气体中含有的电子总数为4.4NA
15．在元素周期表中 ，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连一条斜线，此即为金属元素与非金属元素的分界线，从分界线附近可以找到
A．耐高温材料 B．新型农药材料 C．半导体材料 D．新型催化剂材料
16．下列说法正确的是
A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．质子数和电子数相等的粒子一定是原子
C．不存在两种质子数和电子数完全相同的阳离子和阴离子
D．非金属元素的最外层电子数都大于4
17．完成下列问题：
(1)10Be和9Be___________。
A．是同一种原子　　　　B．具有相同的中子数
C．具有相同的化学性质 D．具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质：
①O、O、O　②H2O、D2O　③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2　⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：
a．互为同位素的是___________；
b．互为同素异形体的是___________；
c．①⑤⑥中共有___________种核素，共___________种元素。
(3)D 2O的摩尔质量为___________，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为___________。
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为___________，质量之比为___________。
18．根据①～ 元素的编号所在周期表中的位置，用相应的元素符号或者化学用语回答有关问题：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
1 ① ②
2 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
3 ⑧ ⑨ ⑩
(1)能显＋1 价，还能显-1 价的元素是___________ 。
(2)最难形成化合物的元素是___________ 。
(3)单质具有半导体性质的元素是___________ 。
(4)任意排放的氧化物溶于雨水形成酸雨的元素是___________ 。
(5)元素⑦氢化物水溶液与 SiO2反应的化学方程式为___________ 。
(6)最新发现的一种单质是由 60 个原子组成球状结构的分子。这种单质叫足球烯，它是由 ___________元素组成的。
(7)第三周期某元素氢化物(组成为 RH)能和冷水剧烈反应产生氢气，该反应的化学方程式为 ___________。
(8)元素⑤与元素⑩形成化合物化学式为 ___________，该化合物在工业上用途是 ___________(列举一种即可)。
19．用周期表中特殊位置的短周期元素填空
(1)族序数等于周期数的元素：___________；
(2)族序数等于周期数2倍的元素：___________；
(3)族序数等于周期数3倍的元素：___________；
(4)周期数是族序数2倍的元素：___________；
(5)周期数是族序数3倍的元素是：___________；
(6)最高正价不等于族序数的元素是：___________。
Li、Li、Na、Mg、C、N中，
(7)___________和___________互为同位素；
(8)___________和___________的质量数相等，但不能互称同位素；
20．某微粒A的结构示意图如下：
(1)若X=8，则此阴离子与图中带一个正电荷的阳离子形成一种常见化合物的化学式是_______。
(2)1mol微粒A含有10mol电子，下列微粒各1mol，也含有10mol电子的有：_______(填序号)
①CH4②H2O2③HF④Al3+⑤Cl-⑥
(3)若A的阳离子为An+且质量数为a，则其质子数为_______，中子数为_______(用含有a，n的代数式表达)
A C
D
B
E
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第16讲 原子结构与元素周期表
【自学导读】
阅读教材86页——90页，填空。
1、原子由 构成，原子核由 构成。原子的质量主要集中
在 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 取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
2、在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量 ，
在离核较远的区域内运动的电子能量 。由于原子中的电子是处在原子核的引力场
中(类似于地球上的万物处于地心引力场中)，电子一般总是先从 排起，当一层充满后
再填充下一层。
3、实际上，原子核外电子排布的规律，是根据 和 的结果而得出的，
其中也包括从元素周期表得到的启示。
4、科学史话：原子结构模型的演变过程： 、 、
、 、 。
5、1869年，俄国化学家 制出了第一张元素周期表
6、原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：原子序数 = = = 。
7、在周期表中，把电子层数目 的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，
再把不同横行中最外层电子数 的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。
8、元素周期表有 个横行，每个横行各为一个 。第一周期 ，
只有 种元素，第二、三周期各有 种元素，称为 周期，其他周期均为 周期。
9、周期表有 个纵行，除第8、9、10三个纵行叫做第 族外，其余每个纵行各为一族。 族有 族和 族之分。在周期表中，主族元素的族序数后标 ， 副族元素的族序数后标 。
10、最外层电子数为8的元素化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定位0，因而叫做0族。
11、周期表中有些族的元素的别称。第ⅠA族（除氢）： 元素； 第ⅦA族： 元素； 0族： 元素
【疑难探究】
一、原子结构
1、原子的构成
质子：（Z）带正电荷：决定元素种类
原子核
原子 中子：（N）不显电性：决定同一元素是否有同位素
核外电子：带负电荷：最外层电子决定元素的化学性质
2、质量数
1）定义： 核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加。
2）符号：A 计算式：质量数（A）= 质子（Z）+ 中子（N）
3）应用： 表示质量数为A，质子数为Z的一个原子 。
【课堂训练】
1、已知R2+核内共有N个中子，R的质量数为A，则m g R2+中含质子的物质的量是( )
A．m(A-N)/A mol B．m(A-N+2)/A mol
C．m(A-N+2)/mA mol D．m(A-N-2)/A mol
3、原子核外电子的排布
依据核外电子的能量不同
电子层序号 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
电子能量 电子离核由 近 到 远 ，电子能量由 低 到 高
【自学导读】
根据教材87页思考与讨论，
【归纳总结】
4、核外电子排布的规律
1）电子总是从能量 最低 的电子层排起,然后由 里 往 外 排。
2）各层最多能容纳的电子数目为 2n2 （n为电子层数）
3）最外层最多能容纳的电子数目为 8 （K层为最外层，不超过 2 个电子）。
4）次外层电子数目不超过 18 ，倒数第三层不超过 32 个电子。
注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立理解，必须同时遵循这几条规律。
【课堂训练】
2、画原子结构示意图 19K 35Br 116号元素
【归纳总结】
重要知识：1～20号元素原子核外电子排布特征
1、最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
2、最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
3、原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系
(1) 最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
(2) 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(3) 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(4) 最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
(5) 次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si
4、原子最外层电子数与其他相关数的关系
(1) 内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P
(2) 电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。
(3) 电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca
(4) 电子层数是最外层电子数3倍的原子是Na
(5) 最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。
(6) 最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
【自学导读】
了解科学家门捷列夫
二、元素周期表
1、元素周期表的发展历程
2、原子序数：按照元素在周期表中顺序给元素编号。
3、编排原则：把电子层数相同的元素按_原子序数递增__的顺序从左到右排成横行；把不同横行中__最外层电子数相同__元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。
原子序数= 质子数 = 核电荷数 。
原 子：质子数 = 核外电子数
阳离子：质子数 = 核外电子数 + 离子所带电荷数
阴离子：质子数 = 核外电子数 - 离子所带电荷数
4、结构：
1）周期（ 7 个横行， 7 个周期）
（1）定义：具有相同 电子层 数的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行
（2）分类：
短 周 期 长 周 期
周期序数 一 二 三 四 五 六 七
元素种类
0族元素原子序数
（3）特点：周期数 = 电子层 数
（4）规律：除第一周期只有2种元素外，均从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束。
第六周期：含镧系(La ～ Lu)15种元素， 第七周期：含锕系(Ac ～ Lr)15种元素
2）族（ 18 个纵行， 16 个族）
【归纳总结】
（1）分类：
主族 列数 1 2 13 14 15 16 17
族序 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
副族 列数 3 4 5 6 7 11 12
族序 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
第Ⅷ族 第 8、9、10 纵行
0族 第 18 纵行，稀有气体元素
（2）特点：主族序数 = 最外层电子数 。
3） 周期表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 H He
二 Li Be B C N O F Ne
三 Na Mg Al Si P S Cl Ar
四 K Ca Ga Ge As Se Br Kr
五 Rb Sr In Sn Sb Te I Xe
六 Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn
七 Fr Ra Nh Fl Mc Lv Ts Og
【课堂训练】
3、根据原子结构示意图，判断下列元素在周期表的位置：
B： 。 O： 。
Si： 。 Cl： 。
【归纳总结】
4）注意：
1、元素周期表中每个方格中信息
2、常见族的特别的名称
第IA族(除氢外)：碱金属元素：锂(3Li)、钠(11Na)、钾(19K)、铷(37Rb)、铯(55Cs)、钫(87Fr)
第VIIA族：卤族元素：氟(9F)、氯(17Cl)、溴(35Br)、碘(53I)、砹(85At)
0族：稀有气体元素：氦(2He)、氖(10Ne)、氩(18Ar)、氪(36Kr)、氙(54Xe)、氡(86Rn)
3、过渡元素和镧系、锕系元素
① 过渡元素
过渡元素是除主族和0族以外的元素，也就是副族和第Ⅷ族的元素，共10个纵行，
全部是金属元素，又叫过渡金属
② 镧系元素和锕系元素
镧系元素：第六周期第IIIB族，共15种元素
锕系元素：第七周期第IIIB族，共15种元素
5）元素周期表中的重要规律
（1）元素种类存在的规律
元素种类最多的周期是第六周期：元素种类最多的族是第IIIB族
（2）同周期相邻的第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差为
第二、三周期为 1
第四、五周期为 11
第六、七周期为 25
（3）同主族相邻周期元素的原子序数的关系
若第ⅠA族与第ⅡA族，
下一周期元素的原子序数= 上一周期 元素的原子序数 + 上一周期 所含元素的种类
若第ⅢA族与第ⅦA族，
下一周期元素的原子序数= 上一周期 元素的原子序数 + 下一周期 所含元素的种类
【课堂训练】
4、在元素周期表中前四周期的五种主族元素的位置关系如右图，
若B元素的核电荷数为n 。则五种元素的核电荷数之和为（ ）
A. 5n B. 5n + 18
C. 5n + 10 D. 5n + 8
（4）对于主族元素， 原子序数与化合价关系
化合价为偶数值，其所在主族序数也为偶数，且该族中所有元素的原子序数也为偶数；
化合价为奇数值，其所在主族序数也为奇数，且该族中所有元素的原子序数也为奇数。
即“价偶序偶，价奇序奇”。
例：对于短周期元素，可形成化合物X2Y3，则X、Y的原子序数之差不可能为 数。
【课堂训练】
5、 若短周期元素中的两种元素可以形成原子个数比为2：3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是（ ）
A．1 B．3 C．5 D．6
6、短周期元素X和Y能形成XY4化合物，若X的原子序数为m，Y的原子序数为n，则m和
n不可能的关系是( )
A．m-13=n B．n+5=m C．m+n=8 D．n-11=m
（5）10电子的微粒
分子有：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阴离子有：N3ˉ、O2ˉ、Fˉ、OHˉ、NH2ˉ
阳离子有：Al3+、Mg2+、Na+、H3O+、NH4+
（6）18电子的微粒
分子有：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6(乙烷)、CH3OH(甲醇)、N2H4(肼)
阴离子有：P3ˉ、S2ˉ、Clˉ、HSˉ、O22ˉ
阳离子有：K+、Ca2+
【自学导读】
1、原子核和核外电子 质子和中子 原子核 相对质量
2、较低 较高 内层
3、原子光谱 理论分析
4、道尔顿模型 汤姆孙原子模型 卢瑟福原子模型 玻尔原子模型 电子云模型
5、门捷列夫
6、质子数 核电荷数 核外电子数
7、相同 相同
8、7 周期 最短 2 8 短
9、18 Ⅷ 主 副 A B
10、碱金属 卤族 稀有气体
【课堂训练】
4、C 5、D 6、C
【基础训练】
1．2021年4月13日，日本政府决定将福岛第一核电站核污水排入大海。这一做法将使大量的放射性核素、、进入大海，危害非常严重。下列说法正确的是
A．与互为同位素 B．与互为同位素
C．、互为同分异构体 D．与中子数相等
【答案】A
【解析】
A．质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，则与互为同位素，故A正确；
B．由A分析可知与虽然质量数相同，但质子数不同，属于不同的元素，故B错；
C．分子式相同而结构是不同的有机化合物互称为同分异构体，、互为同位素，故C错；
D．与中质量数相等，质子数不相等，则根据A=Z+N可知，与中子数不相等，故D错；
答案选A。
2．已知原子M的原子核内有n个中子，M原子的质量数为A，则m g 中所含电子的物质的量是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】
M原子的中子数为n，质量数为A，则其质子数为(A-n)，则M2+离子的电子数为(A-n-2)，m g M2+的物质的量为，则m g M2+中所含电子的物质的量为，答案选C。
3．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是
A．虚线左侧是金属元素 B．At处于第六周期ⅥA族
C．Si、Ge可作半导体材料 D．As既有金属性又有非金属性
【答案】B
【解析】
A．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线左侧的元素是金属元素，右侧的是非金属元素，故A正确；
B．At元素的原子序数为85，位于元素周期表第六周期ⅦA族，故B错误；
C．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的Si、Ge可作半导体材料，故C正确；
D．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的As元素既有金属性又有非金属性，故D正确；
故选B。
4．和是两种不同的核素，下列说法中正确的是
A．和的性质均相同 B．4.48L2中含有个中子
C．2和2互为同位素 D．44g中含有电子
【答案】D
【解析】
A．和的物理性质不同，化学性质相同，故A错误；
B．4.48L2的温度压强未知，不能计算其物质的量，故B错误；
C．2和2为同种物质的分子，不是原子，不能互为同位素，故C错误；
D．44g的物质的量为：=2mol，含有2mol10=20mol电子，故D正确；
答案选D。
5．下列说法正确的是
A．单质硫有S2、S4、S6等，它们都是硫的同素异形体
B．O2和O3分子式不同，结构相同
C．石墨导电、金刚石不导电，故二者不是同素异形体
D．红磷转化为白磷，属于物理变化
【答案】A
【解析】
A． 单质硫有S2、S4、S6等，都是由硫元素组成的不同的单质，它们都是硫的同素异形体，故A正确；
B． O2和O3分子式不同，结构不相同，故B错误；
C． 石墨导电、金刚石不导电，与二者是否是同素异形体没有必然联系，故C错误；
D． 红磷转化为白磷，生成了新物质，属于化学变化，故D错误；
故选A。
6．碳与浓HNO3发生反应：C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O。下列说法正确的是
A．N的结构示意图：
B．CO2的球棍模型：
C．中子数为8的氧原子：
D．HNO3的电离方程式：HNO3=H++
【答案】D
【解析】
A．原子核外电子数等于原子核内质子数。N是7号元素，原子核外有7个电子，故N原子的结构示意图为，A错误；
B．CO2分子是直线型分子，三个原子在同一条直线上，由于C原子半径比O原子半径大，故CO2的比例模型为：，而不是球棍模型，B错误；
C．O是8号元素，原子核内有8个质子，中子数是8的O原子质量数是16 ，可表示为，C错误；
D．HNO3是一元强酸，在水中完全电离产生H+、，故其电离方程式为：HNO3=H++，D正确；
故合理选项是D。
7．2018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
【答案】D
【解析】
A．He最外层有2个电子，但属于稀有气体元素，在0族，故A错误；
B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族和1个VIII族，共16个族，故C错误；
C．第ⅠA族的H元素是非金属，故C错误；
D．元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族，含锕系和镧系元素，故D正确。
故选D。
8．氟的原子序数为9，那么氯、溴、碘的原子序数依次是
A．17、35、53 B．17、35、67 C．18、36、54 D．17、25、43
【答案】A
【分析】
在元素周期表中，第ⅢA~ⅦA族元素，同一主族元素上下相邻的两种元素的原子序数之差为下一周期的元素种数。第三周期有8种元素，第四和第五周期都有18种元素。
【解析】
氟、氯、溴、碘是同主族元素，氟位于第二周期，氯位于第三周期，原子序数氯比氟多8，所以氯的原子序数为17；溴位于第四周期，原子序数比第三周期的氯多18，所以溴的原子序数为35；碘位于第五周期，原子序数比第四周期的溴多18，所以碘的原子序数为53。故选A。
9．关于元素周期表的说法正确的是
A．第IA族的元素都为金属元素
B．同主族元素相差的原子序数可能为16、26、36、46
C．同周期IA族和ⅢIA族原子序数差可能为1、11、25
D．元期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个VIII族，共16个族16个纵行
【答案】C
【解析】
A．第ⅠA族的元素除H元素外，其他元素都是金属元素，故A错误；
B．在元素周期表中，第一周期共有2种元素，第二周期共有8种元素，第三周期共有8种元素，第四周期共有18种元素，第五周期共有18种元素，第六周期共有32种元素，第七周期共有32种元素，故主族元素相差的原子序数可能为2或8或18或32，不可能为16、26、36、46，故B错误；
C．同周期ⅡA族和ⅢA族原子序数差可能为1、11、25，若两种原子均位于第二周期Be和B的原子序数相差1，若两种原子均位于第三周期，Mg和Al的原子序数相差1，若两种原子均位于第四周期，Ca和Ga的原子序数相差11，若两种原子均位于第五周期，Sr和In的原子序数相差11，若两种原子均位于第六周期，Ba和Tl的原子序数相差25，故C正确；
D．周期表中有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，共16个族，由于第Ⅷ族占3个纵行，故元素周期表有18个纵行，故D错误；
故选C。
10．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法正确的是
A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B．微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
D．Ca2+的质子数比核外电子数少2
【答案】B
【解析】
A．同种元素的原子均有相同的质子数，但中子数不一定相同，A错误；
B．微粒Na+、Mg2+、O2-核外电子排布是2、8，三种微粒具有相同的电子层结构，B正确；
C．某元素原子的最外层只有2个电子，该元素可能是He，也可能是Be，因此该元素不一定是金属元素，C错误；
D．Ca是20号元素，Ca2+的质子数是20，离子的核外电子数是18，故质子数比核外电子数多2个，D错误；
故合理选项是B。
11．稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列说法中不正确的是
A．115In原子核内有66个中子 B．115In、113In的化学性质有很大不同
C．115In、113In互为同位素 D．115In原子最外层有3个电子
【答案】B
【解析】
A．由图片信息可知115In原子核内有49个质子，所含中子数=质量数-质子数，故中子数为：115-49=66，故A正确；
B．115In、113In价电子数相同，化学性质几乎相同，故B错误；
C．115In和113In质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确；
D．由图片信息可知115In的价电子排布式为：5s25p1，所以115In原子最外层有3个电子，故D正确；
故答案为B。
12．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是
A．元素周期表有7个主族，8个副族
B．元素周期表有3个长周期、3个短周期和1个不完全周期
C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列(从左往右)
D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)
【答案】D
【解析】
A．元素周期表有7个主族，7个副族，故A错误；
B．元素周期表有4个长周期、3个短周期，故B错误；
C．第ⅢA族位于元素周期表的第13列(从左往右)，故C错误；
D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)，故D正确；
选D。
13．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是
A．铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹元素位于卤素族，(At2)为有色固体；HAt 不稳定；AgAt 不溶于水也不溶于稀硝酸
C．锶元素位于第IIA族，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D．锂在空气中点燃生成Li2O2
【答案】D
【解析】
A．元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，处于对角线的元素具有相似性，所以Be(OH)2具有两性，A正确；
B．同一主族元素具有相似性，所以卤族元素性质具有相似性，根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体，HAt不稳定，砹化银不溶于水也不溶于稀酸，B正确；
C．同主族元素性质具有相似性，锶元素位于第IIA族，钡和锶位于同一主族，性质具有相似性，硫酸钡是不溶于水的白色固体，所以硫酸锶也是不易溶于水的白色固体，C正确；
D．Li的金属性比Na弱，在空气中点燃无法生成过氧化物，会生成Li2O，D错误；
答案选D。
14．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备1mol氯气，转移的电子数均为2NA
B．0.1mol·L-1NaCl溶液中所含Cl-的数目为0.1NA
C．用1L1mol·L-1FeCl3溶液充分反应制备氢氧化铁胶体，该体系中含氢氧化铁胶体粒子数目为1NA
D．常温常压下，0.2molCO2和N2O的混合气体中含有的电子总数为4.4NA
【答案】D
【解析】
A．浓盐酸和二氧化锰制取氯气方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，当生成1 molCl2时，转移的电子数为2NA；浓盐酸和氯酸钾制取氯气的方程式为：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，当生成1 molCl2时，转移的电子数为NA，故A错误；
B．溶液体积未知，无法计算溶液中微粒数目，故B错误；
C．一个胶粒子是多个氢氧化铁的聚集体，所以胶体粒子的数目小于NA，故C错误；
D．一个CO2分子含电子数为22，一个N2O含电子数也为22，所以0.2mol混合物含电子4.4mol，故D正确；
答案为D。
15．在元素周期表中 ，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连一条斜线，此即为金属元素与非金属元素的分界线，从分界线附近可以找到
A．耐高温材料 B．新型农药材料 C．半导体材料 D．新型催化剂材料
【答案】C
【分析】
根据元素周期表中的元素分布及元素常见的性质来解题，一般金属延展性较好，可用于做合金，金属元素和非金属元素交界处的元素可以制作半导体材料，一般过度金属可以用来做催化剂，农药分为有机和无机，一般非金属元素可以制作有机农药，由此分析解答。
【解析】
A．耐高温材料可从过渡元素区找到，不在分界线附近寻找，故A不符合题意；
B．新型农药材料可从元素周期表右上角非金属元素区找到，不在分界线附近寻找，故B不符合题意；
C．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，往往既有一定的金属性，又有一定的非金属性，故可在此区域找到半导体材料，故C符合题意；
D．可以用于做催化剂的元素种类较多，一般为过渡金属元素，新型催化剂材料可从过渡元素区找到，不在分界线附近寻找，故D不符合题意。
答案选C。
16．下列说法正确的是
A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．质子数和电子数相等的粒子一定是原子
C．不存在两种质子数和电子数完全相同的阳离子和阴离子
D．非金属元素的最外层电子数都大于4
【答案】C
【解析】
A．核外电子排布相同的粒子，化学性质不一定相同，如Na+和OH-，故A错误；
B．粒子包括原子、分子和离子等，CH4和H2O分子所含质子数和电子数相等，它们是分子不是原子，故B错误；
C．阳离子中质子数=电子数+电荷数，阴离子中质子数=电子数-电荷数，所以不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子，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。
17．完成下列问题：
(1)10Be和9Be___________。
A．是同一种原子　　　　B．具有相同的中子数
C．具有相同的化学性质 D．具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质：
①O、O、O　②H2O、D2O　③石墨、金刚石 ④H2、D2、T2　⑤H、D、T ⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：
a．互为同位素的是___________；
b．互为同素异形体的是___________；
c．①⑤⑥中共有___________种核素，共___________种元素。
(3)D 2O的摩尔质量为___________，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为___________。
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为___________，质量之比为___________。
【答案】(1)CD (2) ①⑤ ③ 9 5 (3) 20g/mol 11:12 (4) 10:9 5:9
【解析】
(1) A．10Be和9Be是质子数相同，中子数不同的不同种原子，故错误；
B．10Be和9Be的质子数相同，中子数不同，故错误；
C．10Be和9Be的质子数相同，最外层电子数相同，化学性质相同，故正确；
D．10Be和9Be的质子数相同，核外电子数相同，核外电子排布相同，故正确；
CD正确，故答案为：CD；
(2)①O、O、O的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
②H2O、D2O是不同种氢原子与氧原子形成的化合物，不互为同位素，也不互为同素异形体；
③石墨、金刚石是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
④H2、D2、T2是氢元素的不同种原子形成的同种单质分子，不互为同位素，也不互为同素异形体；
⑤H、D、T的质子数相同，核外电子数相同，互为同位素；
⑥K、Ca、Ar的质量数相同，质子数不同，是不同种元素的三种不同的原子；
a．由分析可知，互为同位素的是①⑤，故答案为：①⑤；
b．由分析可知，互为同素异形体的是③，故答案为：③；
c．由分析可知，①⑤⑥中有5种不同的元素，9种不同的核素，故答案为：9；5；
(3)D 2O的摩尔质量为20g/mol，相同质量的D2O与D2O所含中子数之比为(×10)：(×12)=11:12，故答案为：11:12；
(4)电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气在同温同压下体积之比为：=10:9，质量比为(10×2)：(9×4)=5:9，故答案为：5:9。
18．根据①～ 元素的编号所在周期表中的位置，用相应的元素符号或者化学用语回答有关问题：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
1 ① ②
2 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
3 ⑧ ⑨ ⑩
(1)能显＋1 价，还能显-1 价的元素是___________ 。
(2)最难形成化合物的元素是___________ 。
(3)单质具有半导体性质的元素是___________ 。
(4)任意排放的氧化物溶于雨水形成酸雨的元素是___________ 。
(5)元素⑦氢化物水溶液与 SiO2反应的化学方程式为___________ 。
(6)最新发现的一种单质是由 60 个原子组成球状结构的分子。这种单质叫足球烯，它是由 ___________元素组成的。
(7)第三周期某元素氢化物(组成为 RH)能和冷水剧烈反应产生氢气，该反应的化学方程式为 ___________。
(8)元素⑤与元素⑩形成化合物化学式为 ___________，该化合物在工业上用途是 ___________(列举一种即可)。
【答案】(1)H、Cl (2) He (3) Si (4) N、S (5) 4HF+SiO2=2 H2O+SiF4↑ (6) C (7) NaH+ H2O=NaOH+H2↑ (8) Si3N4 制作耐高温坩埚或者制作耐高温轴承或者制作耐切削刀具
【分析】
由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为He、③为Li、④为C、⑤为N、⑥为O、⑦为F、⑧为Na、⑨为Mg、⑩为Si、 为S、 为Cl，结合元素周期律和物质的性质分析解答。
【解析】
(1)能显+1价，还能显-1价的元素是氢、氯，故答案为：H、Cl；
(2)稀有气体He原子的最外层为稳定结构，最难形成化合物，故答案为：He；
(3)单质具有半导体性质的元素是Si，故答案为：Si；
(4) 氮氧化物和硫氧化物是造成酸雨的主要物质，因此任意排放的氧化物溶于雨水形成酸雨的元素N和S，故答案为：N、S；
(5)⑦的气态氢化物水溶液是氢氟酸，能够和玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
(6)足球烯是由碳元素组成的，故答案为：C；
(7) 第三周期某元素氢化物(组成为 RH)能和冷水剧烈反应产生氢气，R显+1价，则RH为NaH，与水反应的化学方程式为NaH+ H2O=NaOH+H2↑，故答案为：NaH+ H2O=NaOH+H2↑；
(8) N的非金属性比Si强，显-3价，Si显+4价，因此元素⑤与元素⑩形成化合物化学式为Si3N4，为原子晶体，是一种重要的结构陶瓷材料，硬度大，熔点高，在工业上常用来制作耐高温坩埚或者制作耐高温轴承或者制作耐切削刀具等，故答案为：Si3N4；制作耐高温坩埚或者制作耐高温轴承或者制作耐切削刀具等。
19．用周期表中特殊位置的短周期元素填空
(1)族序数等于周期数的元素：___________；
(2)族序数等于周期数2倍的元素：___________；
(3)族序数等于周期数3倍的元素：___________；
(4)周期数是族序数2倍的元素：___________；
(5)周期数是族序数3倍的元素是：___________；
(6)最高正价不等于族序数的元素是：___________。
Li、Li、Na、Mg、C、N中，
(7)___________和___________互为同位素；
(8)___________和___________的质量数相等，但不能互称同位素；
【答案】(1)H、Be、Al (2) C、S (3) O (4) Li (5) Na (6) O、F (7) Li Li (8)_C N
【解析】
根据主族元素的最外层电子数等于其主族序数，核外电子层数等于周期序数，据此分析解题：
族序数等于周期数的元素即第1周期ⅠA，第2周期ⅡA，第3周期ⅢA，即分别为：H、Be、Al，故答案为：H、Be、Al；
(2)族序数等于周期数2倍的元素即第2周期第ⅣA，第3周期ⅥA，故分别为：C、S，故答案为：C、S；
(3)族序数等于周期数3倍的元素即第二周期第ⅥA，故分别为：O，故答案为：O；
(4)周期数是族序数2倍的元素即第2周期ⅠA，即Li，故答案为：Li；
(5)周期数是族序数3倍的元素是第3周期ⅢA，即Na,故答案为：Na；
(6)元素的最高正价等于其最外层电子数等于其主族序数，但O、F无最高正价，故答案为：O、F；
(7)同位素是指质子数相同，中子数不同的原子之间，故Li和Li互为同位素，故答案为：Li；Li；
(8) C和N 的质量数相等，但不能互称同位素，故答案为：C；N。
20．某微粒A的结构示意图如下：
(1)若X=8，则此阴离子与图中带一个正电荷的阳离子形成一种常见化合物的化学式是_______。
(2)1mol微粒A含有10mol电子，下列微粒各1mol，也含有10mol电子的有：_______(填序号)
①CH4②H2O2③HF④Al3+⑤Cl-⑥
(3)若A的阳离子为An+且质量数为a，则其质子数为_______，中子数为_______(用含有a，n的代数式表达)
【答案】(1)Na2O (2) ①③④⑥ (3)10+n a-(10+n)
【解析】
(1)当x=8时，核内质子数小于核外电子数，该粒子是氧离子，与钠离子形成一种常见化合物的化学式是Na2O；
(2)①C原子含有6个电子，H原子中含有1个电子，CH4共含有10个电子；
②H原子中含有1个电子，O原子中含有8个电子，H2O2共含有18个电子；
③H原子中含有1个电子，F原子含有9个电子，HF共含有10个电子；
④Al原子含有13个电子，Al失去3个电子形成Al3+，Al3+含有10个电子；
⑤Cl原子含有17个电子，Cl得到1个电子形成Cl-，Cl-含有18个电子；
⑥N原子含有7个电子，H原子中含有1个电子，NH带有1个正电荷，所以NH含有10个电子；
答案选①③④⑥；
(3)A失去n个电子形成An+，An+含有10个电子，则A中含有10+n个电子，核外电子数等于质子数，所以质子数为10+n；中子数+质子数=质量数，所以中子数为a-(10+n)。
A C
D
B
E
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