【增强版】第18讲 原子结构与元素周期表-2024年初升高化学知识衔接卓越讲义(人教版2019)

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【增强版】第18讲 原子结构与元素周期表-2024年初升高化学知识衔接卓越讲义(人教版2019)

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1.原子结构 2.元素周期表
阅读教材86页——90页,填空。
1、原子由原子核和核外电子构成,原子核由 质子和中子 构成。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较低,在离核较远的区域内运动的电子能量 较高 。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),电子一般总是先从内层 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 原子光谱 和理论分析 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: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、1869年,俄国化学家门捷列夫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 = 质子数= 核电荷数= 核外电子数。
7、在周期表中,把电子层数目 相同 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 相同 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 7 个横行,每个横行各为一个 周期。第一周期 最短 ,
只有 2 种元素,第二、三周期各有 8 种元素,称为短 周期,其他周期均为 长周期。
9、周期表有18 个纵行,除第8、9、10三个纵行叫做第 Ⅷ 族外,其余每个纵行各为一族。 族有 主 族和 副 族之分。在周期表中,主族元素的族序数后标 A, 副族元素的族序数后标 B 。
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):碱金属 元素; 第ⅦA族:卤族元素; 0族: 稀有气体元素
1.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。(_____)
2.质量数就是元素的相对原子质量。(_____)
3.若两种微粒的质子数和核外电子数均相同,则它们可能是两种不同元素的原子和离子。(_____)
4.H3O+和OH-中具有相同的质子数和电子数。(_____)
5.第ⅠA族元素都是碱金属元素,在化学反应中均易失去1个电子。(_____)
6.在周期表里,元素所在的周期数等于原子核外电子层数。______
7.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素。(_____)
8.原子的最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。(_____)
9.ⅠA族元素全部属于金属元素,ⅦA族元素全部属于非金属元素。(___)
10.52号元素位于第五周期IVA族。(___)
【答案】1.正确2.错误3.错误4.错误5.错误6.正确7.正确8.正确9.错误10.错误
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 。
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
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。
1.不久前,我国科学家首次合成了三种新核素,其中一种新核素是185Hf。关于185Hf,下列说法正确的是
A.是一种新原子 B.原子核内有185个质子
C.是一种新元素 D.是Hf的一种新的单质
【答案】A
【解析】A.核素是具有一定质子数一定中子数的原子,185Hf是一种新核素即新原子, A正确;
B.185Hf是一种原子,其质量数为185,Hf为72号元素,所以其质子数为72,B错误;
C.185Hf是一种原子,而不是新元素,是新的核素,C错误;
D.185Hf是Hf的一种新核素,不是单质,D错误;
综上所述答案为A。
2.下列各分子中,所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构的是
A.HCl B.CH4 C.BF3 D.PCl3
【答案】D
【解析】A.HCl中氢原子最外层2个电子,不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.CH4中氢原子最外层2个电子,不满足8电子稳定结构,故B错误;
C.BF3中B原子的最外层电子数为3+3=6,不满足8电子稳定结构,故C错误;
D.PCl3中P原子的最外层电子数为5+3=8,Cl原子的最外层电子数为1 +7=8,均满足8电子稳定结构,故D正确;
故选D。
3.下列关于四种粒子的结构示意图的说法中正确的是
A.①③是不同种元素 B.②表示的元素在化合物中通常显+1价
C.②③的化学性质相似 D.①④表示的是离子
【答案】B
【解析】A.①③同属于氯元素,A错误;
B.②表示的钠最外层只有一个电子,形成化合物时易失去一个电子,2故在化合物中通常显+1价,B正确;
C.②③分属于不同的元素,化学性质不同,C错误;
D.①表示的是离子,而④表示的是原子,D错误;
答案选B。
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)
(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
(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
4.下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A.IA族元素被称为碱金属元素
B.VA族元素的最高化合价一定是+6价
C.IVA族元素的最高化合价都是+4价
D.VIIA族元素的最高化合价都是+7价,且最低负价都是 1价
【答案】C
【解析】A.除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素,故A错误;
B.VA族元素的最外层有5个电子,其最高化合价是+5价,故B错误;
C.IVA族元素的最外层有4个电子,其最高化合价都是+4价,故C正确;
D.VIIA族元素的最高化合价是+7价,且最低负价都是 1价,但氟没有最高正价,故D错误。
综上所述,答案为C。
5.关于元素周期表的下列说法正确的是
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.元素周期表中只有第二列元素原子的最外层电子数为2
C.核外有36个电子,则元素W位于第四周期IIA族
D.若某IIA族元素原子序数为x,那么IIIA族原子序数可能为
【答案】D
【解析】A.H、Li元素位于同一主族,故A错误;
B.0族的氦元素原子的最外层电子数为2,故B错误;
C.核外有36个电子,则元素W原子为38个电子,为38号元素锶元素,位于第五周期IIA族,故C错误;
D.若某IIA族元素原子序数为x,若为第六、第七周期的元素,则IIIA族原子序数可能为,故D正确;
故选D。
6.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述正确的是
A.L层电子数为奇数的所有元素都是非金属
B.第三、四、五周期元素的种数分别是8、18、32种
C.由左往右数第8、9、10三列元素中没有非金属元素
D.只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
【答案】C
【解析】A.L电子层电子数为奇数的所有元素有Li、B、N、F,其中Li是金属,其余是非金属,故A错误;
B.第3、4、5、6周期元素的数目分别是8、18、18、32,故B错误;
C.由左至右第8、9、10三列元素是第Ⅷ族,全部是金属元素,没有非金属元素,故C正确;
D.第ⅡB族以及部分第Ⅷ族元素的原子最外层有2个电子,故D错误;
答案选C。
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。
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
1.我国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱铕等几种元素的相对原子质量新值,其中铟元素在元素周期表中的信息如图所示,则下列说法正确的是
A.铟元素原子的核外电子数为49 B.铟元素原子的中子数为49
C.铟元素属于非金属元素 D.铟元素原子的相对原子质量为114.8g
【答案】A
【解析】A.左上角表示原子序数为49,原子中,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数=49,故A正确;
B.由选项A分析知,质子数为49,中子数不为49,故B错误;
C.该元素的名称是铟,带“钅”字旁,属于金属元素,故C错误;
D.汉字下面的数字表示相对原子质量,铟元素的相对原子质量为114.8,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故D错误;
答案为A。
2.已知元素R的一种同位素形成离子化合物,其中R离子的中子数为Y,核外电子数为Z,该同位素R的符号为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】已知元素R的一种同位素形成离子化合物,其中R离子()的中子数为Y,核外电子数为Z,则R核外有(Z+X)个电子即质子数为Z+X,质量数=质子数+中子数=Z+X+Y,则该同位素R的符号为,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
3.下列有关说法不正确的是
A.和中的35和37均表示质量数
B.S6和S8互为同素异形体
C.18F和131I具有相同的最外层电子数
D.131I中子数与质子数之差为偶数
【答案】D
【解析】A.和中的35和37均表示质量数,A正确;
B.S6和S8是由同种元素组成的不同单质,故互为同素异形体,B正确;
C.F和I为同主族元素,最外层电子数相同,C正确;
D.I的质子数为53,131I中子数为131-53=78,中子数与质子数之差为78-53=25,为奇数,D错误;
故选D。
4.下列叙述中正确的是
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,其化学性质也一定相同
B.两种原子若核外电子排布相同,则一定属于同种元素
C.有单质参加或生成的反应一定为氧化还原反应
D.两种原子,若最外层电子数相同,其化学性质一定相似
【答案】B
【解析】A.核外电子排布完全相同的微粒可能是分子,也可能是离子,如Ne和钠离子、氧离子核外电子排布均相同,但三者化学性质不同,故A错误;
B.原子核外电子排布相同时说明原子电子数相同,核电荷数也相同,核电荷数相同的原子属于同种元素,故B正确;
C.,该转化有单质参与反应,但没有发生价态变化,不是氧化还原反应,故C错误;
D.He和Mg最外层都有两个电子,但He为稳定结构,不易发生化学反应,而镁为活泼金属,易发生氧化反应,故D错误;
故选:B。
5.在1~18号元素中,原子的最外层电子数等于次外层电子数的有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
【解析】在1~18号元素中,原子的最外层电子数等于次外层电子数的有Be、Ar2种;
故选B。
6.下列关于电子排布的说法正确的是
A.氧离子()的核电荷数与最外层电子数相等
B.在多电子的原子中,能量高的电子通常在离核近的区域内运动
C.核外电子总是先排在能量高的电子层上
D.某原子M层电子数为L层电子数的4倍
【答案】A
【解析】A. 氧离子()的核电荷数为8,最外层电子数为8,二者相等,故A正确;
B. 在多电子的原子中,能量高的电子通常在离核远的区域内运动,故B错误;
C. 核外电子总是先排在能量低的电子层上,故C错误;
D. 若有M层,则L层一定排满电子,L层为8个电子,而M层最多容纳18个电子,若M层作为最外层电子,最多8个电子,故D错误;
故选A。
7.下列有关元素周期表的说法中正确的是
A.元素周期表共7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
B.第ⅠA族元素都是碱金属元素
C.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
D.同周期ⅡA族和ⅢA族原子序数差可能为1、11或25
【答案】D
【解析】A.元素周期表有7个横行即有7个周期,有18个纵列除第8、9、10三个纵行合称为Ⅷ族,其余15个纵行自称一个族,故有16个族,A错误;
B.第ⅠA族元素中除H元素外都是碱金属元素,故B错误;
C.原子核外最外电子层有2个电子的元素有很多,如氦是0族元素,Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra等是第ⅡA族元素,Sc是ⅢB族,Ti位于ⅣB族,V是ⅤB等,故C错误;
D.第二,三周期第ⅡA族、第ⅢA族原子序数相差的数值为1,第四、五、六周期的第ⅡA族、第ⅢA族原子序数相差的数值为11,第七周期的第ⅡA族、第ⅢA族原子序数相差的数值相差数值为25,故D正确;
故选D。
8.某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第三周期第ⅣA族 B.第二周期第ⅥA族
C.第二周期第ⅤA族 D.第四周期第ⅣA族
【答案】C
【解析】原子核外有2个电子层,最外层有5个电子的原子为氮原子,氮元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族,故选C。
9.元素周期表揭示了元素间的内在联系和规律性,下列说法正确的是
A.某短周期元素的原子最外层只有一个电子,则该元素一定是金属元素
B.元素周期表中有八个主族,七个副族和一个0族
C.在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.卤素单质及碱金属单质的熔沸点均随着原子序数的递增而升高
【答案】C
【解析】A.短周期包括第一、二、三周期,短周期中某元素的最外层只有1个电子,说明该元素位于ⅠA族,可以是H、Li、Na,H属于非金属元素,故A错误;
B.根据元素周期表的结构,元素周期表有七个主族、八个副族和一个0族,故B错误;
C.从元素周期表中金属与非金属的分界处可以寻找半导体材料,故C正确;
D.卤素单质的熔沸点随着原子序数的递增而升高,而碱金属单质的熔沸点随着原子序数的递增而降低,故D错误;
答案为C。
10.元素周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药
C.在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D.可在第I、IIA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
【答案】B
【解析】A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到制造半导体材料的元素,A错误;
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药,B正确;
C.在过渡元素中可寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素,C错误;
D.可在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素,D错误;
故答案为:B。
1.人体所含微量元素中除硅以外,铁的含量最多,堪称“微量元素的老大”。下列关于和的说法中正确的是
A.都含有26个中子 B.和互为同位素
C.和中质子数相差2 D.和中核电荷数不同
【答案】B
【解析】A.和的质子数都为26,中子数分别为56—26=30、58—26=32,故A错误;
B.和的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;
C.和的质子数相同,故C错误;
D.和的质子数相同,所以核电荷数相同,故D错误;
故选B。
2.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最少能多10个,则此电子层是
A.K层 B.M层 C.L层 D.N层
【答案】B
【解析】n作为最外层电子时,最多只能容纳8个电子,所以n-1层为8个电子,为L层,则n应该为M层;若n为次外层,则n+1为最外层,次外层电子数最多为10+8=18,则进一步证明了n为M层;
故答案为B。
3.下列叙述中,正确的是
A.某负离子和某正离子,其质子数和电子数都可能分别相同
B.金属正离子一定具有稀有气体元素原子的电子层结构
C.两种微粒的电子层结构相同,则化学性质一定相同
D.两种原子的电子层结构相同,则一定属于同种元素
【答案】D
【解析】A.某负离子和某正离子,若其质子数相同则电子数一定不同,A错误;
B.金属正离子不一定具有稀有气体元素原子的电子层结构,如Fe2+最外层14个电子,B错误;
C.两种微粒的电子层结构相同,则化学性质一不定相同,如氯离子和氩原子,C错误;
D.两种原子的电子层结构相同,即电子数相同,质子数相同,则一定属于同种元素,D正确;
故选D。
4.元素X的原子获得3个电子和元素Y的原子失去2个电子后,它们的电子层结构与氖原子的电子层结构相同,X、Y两种元素的单质在高温下得到的化合物的正确的化学式为
A.Y3X2 B.X2Y2 C.X3Y2 D.Y2X3
【答案】A
【解析】元素X的原子获得3个电子后,电子层结构与氖原子的电子层结构相同,即有10个电子,则X原子有7个电子为N元素,元素Y的原子失去2个电子后,电子层结构与氖原子的电子层结构相同,则Y原子有12个电子,则Y为Mg元素;N与Mg形成化合物中N为-3价,Mg为+2价,则形成的化合物为Mg3N2,故选A。
5.2022年是凉山州建州70周年。沧桑巨变70载,凉山工业依托得天独厚的自然资源,为凉山快速崛起、追赶跨越挑起了大梁。凉山钛资源储量全国第一,元素周期表中钛元素的数据如图,下列说法中错误的是
A.钛元素位于周期表第四周期 B.与互为同位素
C.的含有26个中子 D.钛与铁形成的Ti—Fe储氢合金不与稀盐酸反应
【答案】D
【解析】A.由元素周期表中钛元素的数据可知,钛元素位于周期表第四周期,故A正确;
B.与的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;
C.的质子数为22、质量数为48,则含有的中子数为48—22=26,故C正确;
D.钛与铁形成的Ti—Fe储氢合金中铁能与稀盐酸反应,故D错误;
故选D。
6.下列说法不正确的是
A.主族元素所在的族序数均等于元素原子最外层电子数
B.含有元素种类最多的族是第IIIB族
C.、、是氢元素的三种同位素
D.同一主族,相邻两种元素的原子序数之差一定是偶数
【答案】C
【解析】A.所有主族元素的族序数等于元素原子最外层电子数,A正确;
B.第IIIB族包含镧系和锕系元素,含有元素种类最多,B正确;
C.氢元素的三种同位素为:,C错误;
D.同一主族,上下相邻两种元素的原子序数之差为2、8、18、32,一定是偶数,D正确;
故选C。
7.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.IA族元素全部是金属元素,称为碱金属元素
B.元素周期表第15列全为非金属元素
C.元素周期表第6周期比其它周期的元素种类都多
D.在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂
【答案】D
【解析】A.ⅠA族的氢元素不是金属元素,A错误;
B.元素周期表第15列有Sb、Bi等金属元素,B错误;
C.元素周期表第6周期和第7周期的元素种类一样多,都包含32种元素,C错误;
D.过渡元素为金属元素,在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂,D正确;
故答案选D。
8.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)、锑(51Sb)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为 国际新标准。铟与锑原子电子层数与铷(Rb)相同。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第IIIA族元素
B.Sb与下一周期同族元素的原子序数差为18
C.原子半径:In>Sb
D.碱性:In(OH)3【答案】B
【解析】A.In与B为同主族元素,且与铷(37Rb)同周期,位于第五周期IIIA族元素,A项正确;
B.第五周期0族元素为54号,则51号元素Sb位于第五周期,与下一周期同族元素的原子序数差为32,B项错误;
C.In与Sb同周期,原子序数越大,半径越小,则原子半径:In>Sb,C项正确;
D.同周期元素,金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性越强,铟的金属性小于铯,则碱性:In(OH)3<RbOH,D项正确;
答案选B。
9.锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置,锗(Ge)是第四周期第IVA族元素,位于周期表中金属区与非金属区的交界线上。下列叙述正确的是
A.锗的单质具有半导体的性能 B.锗是金属性很强的元素
C.锗化氢(GeH4)稳定性很强 D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
【答案】A
【解析】A.锗位于金属元素与非金属元素的分界线附近,金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得到电子,也不易失去电子,常用于做半导体材料,故A正确;
B.位于周期表中金属区与非金属区的交界线上,金属性和非金属性都较弱,故B错误;
C.主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,锗化氢(GeH4)稳定性很弱,故C错误;
D.锗和硅位于同一主族,主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,则硅的非金属性强于锗的,非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以锗酸的酸性比硅酸弱为弱酸。硅酸不溶于水,推知锗酸(H4GeO4)难溶于水,故D错误;
故答案为A。
10.如图1是一些微粒的结构示意图和硒元素的相关信息,回答下列问题:
(1)A、B、C 中属于阳离子的是___,其离子符号为___。
(2)硒元素属于___(填“金属”或“非金属”)元素,硒元素和钠元素组成化合物的化学式为____。
(3)如图2是某个反应的微观示意图:
①请将图示后两个方框中的微观粒子示意图补画完全,使反应成立___________。
②请用化学方程式表示该反应_______________________。
【答案】 (1) A Al3+ (2) 非金属 Na2Se (3) CH4+H2OCO+3H2
【解析】(1)A、B、C中,A的质子数=13>电子数=10,属于阳离子,是铝离子,带3个单位正电荷,符号为:Al3+。故答案为:A;Al3+;
(2)硒的名称中带有“石”字旁,属于非金属元素;硒元素原子的最外层电子数是6,大于4,易得到两个电子,化学价为﹣2价,钠的化合价为+1价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,硒化钠化学式是:Na2Se。故答案为:非金属;Na2Se;
(3)①由质量守恒定律可知,在第二个方框中应补充一个水分子,在第三个方框中应补充一个氢分子,故答案为:

②由反应的微观示意图可知,该反应是甲烷和水在高温条件下反应生成了一氧化碳和氢气,反应的方程式是:CH4+H2OCO+3H2。故答案为:CH4+H2OCO+3H2。
11.下表是元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素请回答下列问题。
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)①-⑩中,最活泼的金属元素是 ______(写元素符号,下同);最不活泼的元素是 ______ ;可作半导体材料的元素是 ______ ;某元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成一种盐,该元素是______。
(2)④、⑤的简单离子,其半径更大的是 ______ (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 ______ (填化学式)。
(4)元素的非金属性:① ______ ⑦填“”或“”)。
(5)①-⑨的最高价氧化物的水化物中:碱性最强的是 ______ (填化学式),酸性最强的是 _________ (填化学式); 盐酸与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 ______________________________。
【答案】 (1) Na Ar Si N (2) F- (3) HCl (4) > (5) NaOH HClO4 Al(OH)3 + 3H+=3H2O + Al3+
【分析】由元素在周期表的位置可以知道,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别为C、N、O、F、Na、Al、Si、S、Cl、Ar。据此分析解答。
【解析】(1)同周期自左而右金属性减弱、同主族自上而下金属性增强,故①-⑩中,Na的金属性最强;稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼;Si处于金属与非金属的交界处,为常见的半导体材料;N元素的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物的水化物(HNO3)可直接化合生成铵盐(NH4NO3);
(2)④、⑤的简单离子分别为F-和Na+,它们具有相同的电子层结构,则核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径F->Na+;
(3)⑧、⑨分别为S和Cl元素,非金属性Cl>S,非金属性越强,气态氢化物越稳定,则两者比较,更稳定的为HCl;
(4)①、⑦分别是C和Si,属于同主族元素,同主族从上往下,非金属性减弱,则非金属性①>⑦;
(5)高氯酸为含氧酸中酸性最强的酸,该酸的化学式为HClO4,短周期中Na的金属性最强,其对应的碱NaOH的碱性最强;⑥为Al元素,它的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3是难溶于水的物质,在离子方程式中保留分子式,故与盐酸反应的离子方程为Al(OH)3+3H+=3H2O+Al3+。
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1.原子结构 2.元素周期表
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 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
1.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。(_____)
2.质量数就是元素的相对原子质量。(_____)
3.若两种微粒的质子数和核外电子数均相同,则它们可能是两种不同元素的原子和离子。(_____)
4.H3O+和OH-中具有相同的质子数和电子数。(_____)
5.第ⅠA族元素都是碱金属元素,在化学反应中均易失去1个电子。(_____)
6.在周期表里,元素所在的周期数等于原子核外电子层数。______
7.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素。(_____)
8.原子的最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。(_____)
9.ⅠA族元素全部属于金属元素,ⅦA族元素全部属于非金属元素。(___)
10.52号元素位于第五周期IVA族。(___)
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 。
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
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。
1.不久前,我国科学家首次合成了三种新核素,其中一种新核素是185Hf。关于185Hf,下列说法正确的是
A.是一种新原子 B.原子核内有185个质子
C.是一种新元素 D.是Hf的一种新的单质
2.下列各分子中,所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构的是
A.HCl B.CH4 C.BF3 D.PCl3
3.下列关于四种粒子的结构示意图的说法中正确的是
A.①③是不同种元素 B.②表示的元素在化合物中通常显+1价
C.②③的化学性质相似 D.①④表示的是离子
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)
(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
(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
4.下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A.IA族元素被称为碱金属元素
B.VA族元素的最高化合价一定是+6价
C.IVA族元素的最高化合价都是+4价
D.VIIA族元素的最高化合价都是+7价,且最低负价都是 1价
5.关于元素周期表的下列说法正确的是
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.元素周期表中只有第二列元素原子的最外层电子数为2
C.核外有36个电子,则元素W位于第四周期IIA族
D.若某IIA族元素原子序数为x,那么IIIA族原子序数可能为
6.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述正确的是
A.L层电子数为奇数的所有元素都是非金属
B.第三、四、五周期元素的种数分别是8、18、32种
C.由左往右数第8、9、10三列元素中没有非金属元素
D.只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
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。
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
1.我国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱铕等几种元素的相对原子质量新值,其中铟元素在元素周期表中的信息如图所示,则下列说法正确的是
A.铟元素原子的核外电子数为49 B.铟元素原子的中子数为49
C.铟元素属于非金属元素 D.铟元素原子的相对原子质量为114.8g
2.已知元素R的一种同位素形成离子化合物,其中R离子的中子数为Y,核外电子数为Z,该同位素R的符号为
A. B. C. D.
3.下列有关说法不正确的是
A.和中的35和37均表示质量数
B.S6和S8互为同素异形体
C.18F和131I具有相同的最外层电子数
D.131I中子数与质子数之差为偶数
4.下列叙述中正确的是
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,其化学性质也一定相同
B.两种原子若核外电子排布相同,则一定属于同种元素
C.有单质参加或生成的反应一定为氧化还原反应
D.两种原子,若最外层电子数相同,其化学性质一定相似
5.在1~18号元素中,原子的最外层电子数等于次外层电子数的有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
6.下列关于电子排布的说法正确的是
A.氧离子()的核电荷数与最外层电子数相等
B.在多电子的原子中,能量高的电子通常在离核近的区域内运动
C.核外电子总是先排在能量高的电子层上
D.某原子M层电子数为L层电子数的4倍
7.下列有关元素周期表的说法中正确的是
A.元素周期表共7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
B.第ⅠA族元素都是碱金属元素
C.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
D.同周期ⅡA族和ⅢA族原子序数差可能为1、11或25
8.某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第三周期第ⅣA族 B.第二周期第ⅥA族
C.第二周期第ⅤA族 D.第四周期第ⅣA族
9.元素周期表揭示了元素间的内在联系和规律性,下列说法正确的是
A.某短周期元素的原子最外层只有一个电子,则该元素一定是金属元素
B.元素周期表中有八个主族,七个副族和一个0族
C.在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.卤素单质及碱金属单质的熔沸点均随着原子序数的递增而升高
10.元素周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药
C.在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D.可在第I、IIA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
1.人体所含微量元素中除硅以外,铁的含量最多,堪称“微量元素的老大”。下列关于和的说法中正确的是
A.都含有26个中子 B.和互为同位素
C.和中质子数相差2 D.和中核电荷数不同
2.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最少能多10个,则此电子层是
A.K层 B.M层 C.L层 D.N层
3.下列叙述中,正确的是
A.某负离子和某正离子,其质子数和电子数都可能分别相同
B.金属正离子一定具有稀有气体元素原子的电子层结构
C.两种微粒的电子层结构相同,则化学性质一定相同
D.两种原子的电子层结构相同,则一定属于同种元素
4.元素X的原子获得3个电子和元素Y的原子失去2个电子后,它们的电子层结构与氖原子的电子层结构相同,X、Y两种元素的单质在高温下得到的化合物的正确的化学式为
A.Y3X2 B.X2Y2 C.X3Y2 D.Y2X3
5.2022年是凉山州建州70周年。沧桑巨变70载,凉山工业依托得天独厚的自然资源,为凉山快速崛起、追赶跨越挑起了大梁。凉山钛资源储量全国第一,元素周期表中钛元素的数据如图,下列说法中错误的是
A.钛元素位于周期表第四周期 B.与互为同位素
C.的含有26个中子 D.钛与铁形成的Ti—Fe储氢合金不与稀盐酸反应
6.下列说法不正确的是
A.主族元素所在的族序数均等于元素原子最外层电子数
B.含有元素种类最多的族是第IIIB族
C.、、是氢元素的三种同位素
D.同一主族,相邻两种元素的原子序数之差一定是偶数
7.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.IA族元素全部是金属元素,称为碱金属元素
B.元素周期表第15列全为非金属元素
C.元素周期表第6周期比其它周期的元素种类都多
D.在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂
8.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)、锑(51Sb)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为 国际新标准。铟与锑原子电子层数与铷(Rb)相同。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第IIIA族元素
B.Sb与下一周期同族元素的原子序数差为18
C.原子半径:In>Sb
D.碱性:In(OH)39.锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置,锗(Ge)是第四周期第IVA族元素,位于周期表中金属区与非金属区的交界线上。下列叙述正确的是
A.锗的单质具有半导体的性能 B.锗是金属性很强的元素
C.锗化氢(GeH4)稳定性很强 D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
10.如图1是一些微粒的结构示意图和硒元素的相关信息,回答下列问题:
(1)A、B、C 中属于阳离子的是___,其离子符号为___。
(2)硒元素属于___(填“金属”或“非金属”)元素,硒元素和钠元素组成化合物的化学式为____。
(3)如图2是某个反应的微观示意图:
①请将图示后两个方框中的微观粒子示意图补画完全,使反应成立___________。
②请用化学方程式表示该反应_______________________。
11.下表是元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素请回答下列问题。
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)①-⑩中,最活泼的金属元素是 ______(写元素符号,下同);最不活泼的元素是 ______ ;可作半导体材料的元素是 ______ ;某元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可直接化合生成一种盐,该元素是______。
(2)④、⑤的简单离子,其半径更大的是 ______ (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 ______ (填化学式)。
(4)元素的非金属性:① ______ ⑦填“”或“”)。
(5)①-⑨的最高价氧化物的水化物中:碱性最强的是 ______ (填化学式),酸性最强的是 _________ (填化学式); 盐酸与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 ______________________________。
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