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第4节 探究物质组成的奥秘
考点一、认识元素概念
人类已知的化学元素有110多种，其中有些是人造元素。事实上，世界上大部分物质只是由几十种常见元素组成的。如外包装文字说明中的“钙”是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，属于元素；
典例1：我们在商场常看到“补锌"“补铁”等字样的食品，其中“锌”“铁”是指（　　）
A．元素 B．原子 C．分子 D．单质
【答案】A
【解析】根据物质是由元素组成的分析。
【解答】我们在商场常看到“补锌"“补铁”等字样的食品，其中“锌"“铁”是指食品中存在的元素。
故选A。
变式1：某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指（　　）
A．元素 B．单质 C．原子 D．离子
【答案】A
【解析】从宏观上讲，物质都由元素构成；从微观上讲，物质由分子构成，而分子由原子构成，据此解答。
【解答】某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指元素，故A正确，而B、C、D错误。
变式2：按要求回答下列问题。
（1）填表。
元素名称 　 　 硫 　 　 磷 银 氯 　 　 铁 锌
元素符号 H 　 　 Ca 　 　 　 　 　 　 N 　 　 　 　
（2）上述元素中，属于金属元素的是　 　。
【答案】（1）氢；S；钙；P；Ag；Cl；氮；Fe；Zn
（2）钙、银、铁、锌
【解析】根据元素符号的书写原则，元素的分类分析。
【解答】（1）H 为氢元素；
硫元素的元素符号为S；
Ca为钙元素的元素符号；
磷元素的元素符号为P；
银的元素符号为Ag；
氯的元素符号为Cl；
N的元素名称为氮；
铁的元素符号为Fe；
锌的元素符号为Zn。
（2）钙、银、铁、锌都有钅字旁，属于金属元素。
变式3：2018年1月31日，与地球分别150年的“超级蓝色血月全食”，终于又来了。此次月食让全世界的目光再次聚焦月球，其实月球并没有我们想象的那么贫瘠，它的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5 cm厚的沙土中就含有上亿吨铁，这里的“铁”指的是　 　(填“元素”“分子”或“原子”)，已知铁原子的核电荷数为26，则铁原子的核外电子数是　 　。假如某一天地球铁矿产资源耗尽，我们可以用“磁选”的方式对月球沙子进行处理，从而获得一部分铁　 　(填“单质”或“化合物”)。
【答案】元素；26；单质
【解析】（1）元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称；
（2）核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数；
（3）只由一种元素组成的纯净物叫单质，由多种元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】（1）这里的“铁”指的是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，属于元素；
（2）根据核外电子数=核电荷数可知，铁原子的核外电子数为26；
（3）铁是只由一种铁元素组成的纯净物，属于单质。
考点二、同位素
（一）元素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。如氧元素就是所有核电荷数为8的氧原子的总称，氢元素就是所有核电荷数为1的氢原子的总称。
（二）同位素
(1)定义:原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。
(2)同位素原子是一种元素的不同种原子。如三种氧原子:氧-16、氧-17、氧-18的质子数均为8，中子数分别为8、9、10，因此它们都属于氧元素，不同的是其核内的中子数。
(3)同位素原子的表示方法
为了区分元素的同位素原子，常用原子符号(AzX)表示，其中X表示原子种类，Z表示质子数，A表示质子数和中子数之和。如氢有氕(11H)、氚(21H )氚(31H)三种同位素。
(4)同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。如质谱分析中，用稳定同位素原子作为示踪原子；核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力；利用放射性同位素对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病；根据放射性同位素的半衰期，进行古董鉴定。
典例1：（2023八下·新昌期末）氕、氘、氚三种原子在元素周期表中（　　）
A．不占位置 B．只有氕占位置
C．同占一个位置 D．占三个位置
【答案】C
【解析】氕、氘、氚，它们的原子核内质子数相同、中子数不相同，属于同种元素（H）的三种不同原子，彼此互为同位素原子。
【解答】氕、氘、氚 是氢元素的三种不同的同位素原子，属于同种元素，所以在元素周期表中占同一个位置。
变式1：（2023八下·椒江期末）月球上的土壤含有丰富的氦-3，地球上的氢元素主要以氦-4形式存在。下图是氦-3和氦-4的原子结构示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．氦-3和氦-4属于同种元素 B．氦-3和氦-4互为同位素原子
C．一个氦-3原子核内有3个质子 D．一个氦-4原子核外有2个电子
【答案】C
【解析】 同位素是指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 ；在原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数；
【解答】A. 在化学中元素是指具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称。 所以 氦-3和氦-4属于同种元素，A正确；
B.氦-3和氦-4中质子数相同，中子数不同，互为同位素原子，B正确；
C.一个氦-3原子核内有2个质子，C错误；
D. 一个氦-4原子核外有2个电子 ，D正确；
变式2：如图所示，其中①②③表示三种原子，“”“”“”表示原子中的不同微粒。
②原子中质子数为　 　；①②③中属于同种元素的原子是　 　。
【答案】1；①②
【解析】（1）在原子中，质子数=核外电子数；
（2）不同元素的本质区别是质子数不同。
【解答】（1）根据图片可知，②原子的核外电子数为1，根据“质子数=核外电子数”可知，它的质子数为1；
（2）根据图片可知，①原子的质子数为1，②的质子数为1，③的质子数为2，则①②的质子数相同，那么为同种元素。
变式3：（2023八下·舟山期中） 2021年江西省自主设计的“人造太阳”首次成功放电。“人造太阳”合理利用了可控核聚变，氘、氟是核聚变的热核材料。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氘 1 2 x
（1）氘和氘属于　 　(选填“同种”或“不同种”)元素的原子，上表中x= 　 　
（2）贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火，据此推测氘气具有的化学性质是 　 　
【答案】（1）同种；1 （2）可燃性
【解析】（1）元素的本质区别为质子数不同。在原子中，核外电子数=质子数；
（2）可燃气体遇到明火会剧烈燃烧，可能会发生爆炸，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，氘和氘的质子数相等，都是1，则二者为同种元素的原子。氘的质子数为1，根据“核外电子数=质子数”可知，表格中的x=1。
（2）贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火，据此推测氘气具有的化学性质是可燃性。
考点三、元素分布
（一）地壳中元素的分布
地壳主要由氧、硅、铝、铁 、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。其中含量最高的是氧，其次是硅；金属元素中含量最高的是铝，其次是铁。图为地壳与人体中各元素的质量分数分布图。
（二）人体中的元素分布（如图所示）
（1）人体内大约含有30多种元素，其中11种为大量元素（碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钙、镁、钠、钾），约占99.95%，其余为微量元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围，过多或过少都不利于人体健康。人体内也含有一些有害元素，如镉、汞、铅等。
（2）各种元素在人体内所起的作用
①构成各种组织，如钙和磷构成骨骼、牙齿等，碳、氢、氧、氮、硫构成血液、毛发、肌肉等。
②运载作用，如含铁的血红蛋白对氧气和二氧化碳的运载作用。
③组成酶或酶的激活剂，发挥催化的功能。如锌元素与人体中100多种酶有关，参与蛋白质和核酸的合成等。
④调节体液的物理化学特性，如钠离子、钾离子和氯离子能保持体液中水、电解质平衡和酸碱平衡等。
⑤信息传递作用，如硒、碘、锰、铜等。
（三）海水中的元素分布
海水中除了水由氢、氧两种元素组成以外，含量较高的是氯元素和钠元素，其次还有一些贵重金属，如金等。其中，氧元素占85.5%、氢元素占10.7%、氯元素占2.0%、钠元素和镁元素等占1.5%。
（四）有机化合物
含碳元素的化合物叫做有机化合物，有机化合物大都含有碳、氢和氧三种元素。如糖、蛋白质、脂肪、纤维素等。
说明：有机物一定含有碳元素，但并不是所有含碳元素的化合物都是有机物，如二氧化碳、一氧化碳等，虽然都含碳元素，但其性质与无机物性质相似，故把它们划分为无机物。
典例1：按下列要求填写元素符号。
（1）空气中含量最多的元素是　 　。
（2）人体中含量最多的元素是　 　。
（3）有机化合物中一定含有的元素是　 　。
（4）海水中含量最多的金属元素是　 　。
【答案】（1）N （2）O （3）C （4）Na
【解析】（1）根据空气的组成成分分析；
（2）根据人体中的元素组成知识分析；
（3）根据有机物的定义分析；
（4）根据海水的组成知识分析。
【解答】（1）空气中氮气占总体积的78%，则含量最多的元素是N；
（2）人体中含量最多的物质是水，而水中氧元素占的比例最大，则人体中含量最多的元素是O；
（3）有机物即有机化合物，含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称，则有机物化合物中一定含有元素是C；
（4）海水中含有大量的氯化钠，则含量最多的元素是Na。
变式1：（2022八下·舟山月考）下列四幅元素含量示意图中，能表示地壳中元素含量分布的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】在地壳中，按照储量从大到小排列依次为：O、Si、Al、Fe、Ca，还有其他元素，故A正确，而B、C、D错误。
变式2：（2023八下·杭州期末）下列排列顺序，错误的是（　　）
A．相对分子质量：二氧化碳＞氮气＞氢气
B．氯元素的化合价：HClO＞Cl2＞HCl
C．地壳中元素含量：Si＞Fe＞Al
D．空气中组成物质的体积含量：氧气＞稀有气体＞二氧化碳
【答案】C
【解析】A.相对分子质量等于相对原子质量与个数的乘积之和；
B.在化合物中，元素的化合价的代数和为零；
C.根据地壳中元素含量的知识判断；
D.根据空气成分的知识判断。
【解答】A.CO2的相对分子质量为：12+16×2=44，氮气的相对分子质量为：14×2=28，氢气的相对分子质量为：1×2=2，则相对分子质量：二氧化碳＞氮气＞氢气，故A正确不合题意；
B.HClO中氯元素的化合价为+1价，Cl2中氯元素的化合价为0，HCl中氯元素的化合价为-1，则氯元素的化合价：HClO＞Cl2＞HCl，故B正确不合题意；
C.地壳中元素含量从大到小为：Si>Al>Fe，故C错误符合题意；
D.空气中氧气占月21%，稀有气体越占0.93%，二氧化碳约占0.03%，那么组成物质的体积含量：氧气＞稀有气体＞二氧化碳，故D正确不合题意。
变式3：如图表示的是地壳里所含各种元素的质量分数。请据图回答下列问题：
（1）这幅图属于符号还是模型？　 　。
（2）地壳中含量最多的非金属元素与含量占第二位的金属元素之间，形成的化合物可能是 (填字母)。
A．二氧化氮 B．氧化铁 C．氧化铝 D．二氧化硅
【答案】（1）模型（2）B
【解析】（1）根据图示所表示内容分析；
（2）根据地壳中含量最多的非金属元素为氧元素，含量占第二位的金属元素为铁元素分析。
【解答】（1）由图示可知，该图属于地壳中元素含量的模型；
（2） 地壳中含量最多的非金属元素为氧元素，含量占第二位的金属元素为铁元素，二者可形成氧化铁，B正确；
考点四、元素符号
（一）元素符号的写法
元素符号是国际上统-采用的符号，通常用该元素拉丁文的第一个字母大写来表示。当两种元素的第1个字母相同时，则再附上一个小写字母作为该元素符号，以示区别，即由两个字母表示的元素符号，第一个字母要大写，第二个字母要小写。如Ne (氖)、Na (钠)、Cu (铜)、Ca(钙)等。元素符号书写口诀:一大二小。
（二）常见元素的元素符号
（三）元素符号表示的意义
(1)宏观上:表示一种元素，如“N”表示氮元素，“O”表示氧元素。每种元素只能有一种元素符号 。
(2)微观上:表示这种元素的1个原子， 如“N”表示1个氮原子，“O”表示1个氧原子。
(3)如果物质直接由原子构成，则该元素符号还表示一种物质，如“Fe”表示铁这种物质。
【能力拓展】若元素符号前面有数字，则只能表示该元素的几个原子(即只有微观含义，不再表示一种元素)。如“3H”只能表示3个氢原子，“6Fe”只能表示6个铁原子。
典例1：（2023八下·上虞期末）下列化学用语表达正确的是（　　）
A．2个氢原子：H2
B．2个硫元素：2S
C．五氧化二磷的化学式：P2O5
D．单质硫中硫元素的化合价：
【答案】C
【解析】本题考查化学用语的意义及书写，解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价，才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义，并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式，才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】A. 2个氢原子表示为2H ，不符合题意；
B. 2S表示2个硫原子，元素不论个数，不符合题意；
C. 五氧化二磷的化学式为P2O5 ，符合题意；
D. 单质硫中硫元素的化合价为 ，不符合题意；
变式1：（2023八下·仙居期末）在科学世界里没有生命的阿拉伯数字也变得鲜活起来，它们在不同的位置表示着不同的含义。下列科学符号中数字“2”表示的意义叙述正确的是（　　）
A．2Cu：2个铜元素
B．：一个镁离子带2个单位正电荷
C．H2O：1个水分子中含有1个氢分子
D．CaO：氧化钙中钙原子的化合价为+2
【答案】B
【解析】元素符号的意：宏观上说表示一种元素；微观上说表示这种元素的一个原子。对直接有原子构成的物质，还可以表示这种单质。 元素只讲种类，不论个数；
【解答】A. 元素只讲种类，不论个数，所以2Cu：2个铜原子，A错误；
B. Mg2+：一个镁离子带2个单位正电荷，B正确；
C. H2O：1个水分子中含有2个氢原子，C错误；
D. ：氧化钙中钙元素的化合价为+2，D错误；
变式2：用元素符号填空。
（1）2个碳原子　 　。
（2）硫元素　 　。
（3）磷原子　 　。
（4）1个铁原子　 　。
（5）m个镁原子　 　。
（6）钾元素　 　。
【答案】（1）2C （2）S （3）P （4）Fe （5）mMg （6）K
【解析】根据元素符号的知识解答。在元素符号前面写数字表示原子的个数。
【解答】（1）2个碳原子写作2C；（2）硫元素写作S；（3）磷原子写作P；
（4）1个铁原子写作Fe；（5）m个镁原子写作mMg；（6）钾元素写作K。
变式3：（2023八下·兰溪期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2个亚铁离子　 　；5个甲烷分子　 　；3个氖原子　 　；保持氧气化学性质的最小粒子　 　；氯化铜中铜元素的化合价为+2价　 　； 中“2”的意义　 　。
【答案】2Fe2+；5CH4；3Ne；O2；；一个硫酸根离子带2个单位的负电荷
【解析】①离子的表示方法：在元素符号右上角标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以2个亚铁离子表示为：2Fe2+；
②分子的表示方法：正确书写物质的化学式，其化在其化学式前加上相应的数字，所以5个甲烷分子表示为：5CH4；
③原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以3个氖原子表示为：3Ne；
④氧气是由氧气分子构成的，故保持氧气化学性质的最小粒子是氧气分子，可表示为：O2；
⑤元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以氯化铜中铜元素的化合价为+2价表示为：
⑥同①，标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数，中“2”表示一个硫酸根离子带有2个单位的负电荷。
本题主要考查化学符号周围数字的意义，
1.数字在化学符号前面表示微粒的个数；
2.数字在化学符号上方表示该元素的化合价，先写正负后写数字；
3.数字在化学符号右上方表示离子所带电荷数，先写数字，后写正负，“1”省略；
4.数字在化学符号右下方表示一个构成微粒（分子、离子团）的原子个数，如H2O中的“2”表示一个水分子中有2个氢原子；
5..数字在化学符号左下方表示该原子的质子数；
6.数字在化学符号左上方表示该原子的质量数，即“质子数+中子数”。
考点五、探索元素周期表
（一）编排结构
(1)横行(周期)
元素周期表每一横行代表一个周期，共有7个横行，表示7个周期，同一周期从左到右，原子的质子数逐渐增加。每个周期开头的是金属元素(第一周期除外)，靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素，这正是“周期性”的具体表现。
(2)纵列(族)
元素周期表每个纵列叫做一个族，共有18个纵列，16个族(其中8、9、10三个纵列共同组成一个族)，同族元素的化学性质相似。
(3)每一格
在元素周期表中，每一种元素均占据一格，每格均包括元素的原子序数元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。其中，对于原子而言:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
(4)从元素周期表中可获得的信息
①根据元素所处的位置可知该元素原子的质子数(核电荷数)、核外电子数、元素的化学性质等。
②从元素周期表的排列可知元素单质的物理状态；元素是人工合成的还是自然存在的；元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素等。
（二）元素周期表的意义
(1)是学习和研究科学的重要工具，为寻找新元素提供理论依据。(2)由于元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质(如半导体材料、农药、催化剂等)。
【能力拓展】决定元素化学性质的是最外层电子数，同一族的元素最外层电子数相同，因此化学性质相似。
典例1：（2023八下·杭州月考）元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于我们研究它们的性质和用途．下表表示元素周期表的一部分，请回答下列问题。
H He
① N ② Ne
③ Ar
（1）元素在周期表中的分布是有规律的，其中①②③所代表的元素中　 　是非金属元素。（填写元素符号）
（2）表中氮元素的化合价有多种，请写出化合价为+1价的氮的氧化物　 　。（用化学式表示）。
（3）最近，科学家用大量高速钙原子轰击锫原子，形成了117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个　 　。
【答案】（1）② （2）N2O （3）质子
【解析】（1）根据名称带“钅”的为金属元素，带“气”的为非金属元素分析；
（2）根据化合物化学式代数和为0的原则书写化学式分析；
（3）原子中质子数=核电荷数=电子数=原子序数，原子核由质子和中子构成；
【解答】 （1）①为锂元素，②为氟元素，③为镁元素，其中② 是非金属元素；
（2） 化合价为+1价的氮的氧化物化学式为N2O；
（3）原子中质子数=核电荷数=电子数=原子序数，原子核由质子和中子构成，117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个质子；
变式1：（2023八下·洞头期中）“芯片”是电子产品的核心部件，氮化镓是制造芯片的材料之一，如图是镓元素(Ga)的部分信息。下列说法不正确的是（　　）
A．镓元素的质子数为31 B．镓元素属于金属元素
C．镓元素的中子数为31 D．镓的相对原子质量是69.72
【答案】C
【解析】A.从图中可知，镓是31号元素，故质子数为31，A正确
B.镓元素属于金属元素，B正确
C.原子中质子数+中子数=相对原子质量，所以中子数为：70-31=39，C错误
D. 镓的相对原子质量是69.7，D正确
变式2：（2023八下·浙江期中）为了便于研究元素的性质，科学家把所有的已知元素科学有序地排列起来，得到元素周期表。请阅读下列元素周期表（部分），并按要求作答。
（1）第12号元素与地壳中含量最多的元素可组成的物质是　 　（填化学式）；
（2）第 11 号元素与第 17 号元素组成的化合物是常用的调味品，构成该物质的微粒是　 ；（用符号表示）
（3）下列各组元素不具有相似化学性质的是____（填字母）。
A．Li 和Na B．Be 和 Mg C．Al 和 Si D．F 和 Cl
【答案】（1）MgO （2）Na+ Cl- （3）C
【解析】（1）根据题目描述确定元素名称，进而确定组成物质的名称，并写出对应的化学式。
（2）根据元素周期表确定元素名称，再写出对应的化学式。
（3）在元素周期表中，同一行为同一周期，具有相同的电子层数。同一列为同一族，具有相似的化学性质。
【解答】（1）根据元素周期表可知，第12号元素为Mg，地壳中含量最多的元素为O，则二者组成的物质为氧化镁，化学式为MgO。
（2）第11号元素为Na，第17号元素为Cl，则二者组成的化合物为NaCl，那么构成该物质的微粒为：Na+、Cl-。
（3）根据元素周期表可知，Li 和Na在同一列，即在同一族；Be 和 Mg同一列，即在同一族； F 和 Cl在同一列，即在同一组，具有相同的化学性质，故A、B、D不合题意；
Al 和 Si 不在同一列，即不在同一族，化学性质不同，故C符合题意。故选C。
变式3：（2023八下·兰溪期中）元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于我们研究它们的性质和用途。右表表示元素周期表的一部分，请回答下列问题。
H He
① N ② Ne
③ Ar
（1）元素在周期表中的分布是有规律的，表中①②③所代表的三种元素中，属于非金属的是　 　。
（2）表中氮元素的化合价有多种，请写出化合价为+1价的氮的氧化物　 　(用化学式表示)。
（3）氦气的化学式为　 　。
（4）随着新元素的不断发现，元素周期表还将逐渐完善。最近，科学家用大量高速钙原子轰击锫原子，形成了117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个　 　。
【答案】（1）② （2）N2O （3）He （4）质子
【解析】（1）根据元素周期表可知①是Li元素，②是Cl元素，③Mg元素，其中非金属元素是Cl，故答案为②。
（2）根据元素化合价书写化学式的依据是各元素化合价代数和为0，其中氧元素的化合价为-2价，则，得n=2，故该氮的氧化物是 N2O 。
（3）稀有气体由原子构成，用元素符号表示其物质，故答案是He。
（4）不同元素之间的本质区别是核电荷数（即质子数）不同，故答案为117。
（1）写出化合物的化学式的步骤是：先写出元素符号，并在元素符号正上方标出化合价，再根据元素化合价代数和为零的原则写出分子中各元素的原子个数。
（2）不同元素之间的本质区别是核电荷数（即质子数）不同，而原子序数=核电荷数=质子数。
1．（2021八下·黄岩开学考）某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指（　　）
A．元素 B．单质 C．原子 D．离子
【答案】A
【解析】从宏观上讲，物质都由元素构成；从微观上讲，物质由分子构成，而分子由原子构成，据此解答。
【解答】某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指元素，故A正确，而B、C、D错误。
2．氕、氘、氚三种原子在元素周期表中(　　)
A．同占一个位置 B．占三个位置 C．不占位置 D．只有氕占位置
【答案】A
【解析】氕、氘、氚三种原子，具有相同的质子数和不同的中子数，因此三者的原子序数相同，因此在周期表中占据同一位置，故A正确，而B、C、D错误。
3．下列元素分类正确的是（　　）
A．金属元素：金、银、铜、汞
B．非金属元素：碳、氮、磷、钾
C．固态非金属元素：碳、氧、硫、磷
D．稀有元素：氦、氢、氖、氯
【答案】A
【解析】（1）（2）（3）一般情况下，如果元素名字中存在金字旁，那么为金属元素；否则，为非金属元素；
（4）根据稀有气体的分类判断。
【解答】A.金属元素：金、银、铜、汞，故A正确；
B.钾为金属元素，故B错误；
C.氧为气态非金属元素，故C错误；
D.稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙，故D错误。
4．（2023八下·金华期中）同位素的应用非常广泛，比如用于考古。三星堆遗址出土的文物经C-14同位素检测，已有5000年左右的历史，这表明我国上下五千年的历史是真实存在的。碳有多种同位素，互为同位素的两种碳原子不可能具有相同的（　　）
A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．化学性质
【答案】B
【解析】同位素指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。
【解答】由同位素的定义可知，其中子数一定不相同，质子数一定相同。
故答案为：B
5．日本福岛核泄漏成分中有碘-131和铯-137等。碘与铯的本质区别是（　　）
A．质子数不同 B．中子数不同
C．最外层电子数不同 D．原子核外电子层数不同
【答案】A
【解析】根据元素的定义分析判断。
【解答】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，而质子数=核电荷数，因此相同元素，具有相同的质子数；不同元素，具有不同的质子数，故A正确，而B、C、D错误。
6．（2024八下·绍兴期中）铱—192是一种放射性物质，对人体有严重辐射伤害。如图所示是元素周期表中铱元素的有关信息，下列说法错误的是（　　）
A．铱元素原子的原子核内有77个质子
B．铱元素是金属元素
C．铱元素原子的核外有77个电子
D．铱元素的相对原子质量为192.2g
【答案】D
【解析】A、根据原子中质子数＝原子序数分析；
B、根据名称带“钅”是金属元素分析；
C、根据 原子中质子数＝电子数分析；
D、根据元素周期表小格信息中最下面数字为相对原子质量，单位为“1”省略不写分析。
【解答】A、 原子中质子数＝原子序数，铱元素原子序数为77，则铱元素原子的原子核内有77个质子 ，不符合题意；
B、 铱元素名称带“钅”是金属元素 ，不符合题意；
C、 原子中质子数＝电子数，铱元素原子的核外有77个电子 ，不符合题意；
D、元素周期表小格信息中最下面数字为相对原子质量， 铱元素的相对原子质量为192.2，单位为“1”省略不写，不是“g”，符合题意；
故选D。
7．为了书写和学术交流的方便，科学中常采用国际统一符号。下列符号中表示2个氮原子的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据元素符号和周围数字的含义分析判断。
【解答】1个氮原子用元素符号N表示，那么2个氮原子用2N表示。故A正确，而B、C、D错误。
8．（2024八下·长兴期末）2024年中国钠电池技术实现了重大突破。钠电池的高能量密度，使其成为新能源汽车等领域的理想选择。如图，下列说法正确的是（　　）
A．钠属于非金属元素 B．钠原子的质子数为23
C．钠的原子质量为22.99 D．钠原子与钠离子质量几乎相等
【答案】D
【解析】A、根据名称带“钅”的为金属元素分析；
B、根据元素周期表小格信息左上角数字为原子序数，原子质子数＝原子序数分析；
C、根据元素周期表小格信息中最下面数字为相对原子质量分析；
D、根据原子和离子电子数不同，原子质量主要集中在原子核上分析。
【解答】A、 钠属于金属元素 ，不符合题意；
B、 钠原子的质子数＝原子序数＝11，不符合题意；
C、 钠的相对原子质量为22.99 ，不符合题意；
D、原子质量主要集中在原子核上，电子质量小，忽略不计，钠原子与钠离子只电子数不同，质量几乎相等 ，符合题意；
故选D。
9．用“”“”“”分别表示质子、中子和电子，下图表示四种原子的结构模型。下列有关说法中正确的是 （　　）
A．甲、丁互为同位素 B．乙、丁属于同一种元素
C．甲、丙的核电荷数不同 D．甲、丙为同一种原子
【答案】B
【解析】（1）具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素原子；
（2）元素的本质区别是质子数不同；
（3）质子数=核外电子数=核外电子数；
（4）同种原子的质子数相同。
【解答】甲的核外电子数为1，则它的质子数为1；丁的核外电子数为2，则它的质子数为2。二者的质子数不同，肯定不是同位素，故A错误；
乙的核外电子数为2，则质子数为2，那么乙和丁的质子数相同，为同种元素，故B正确；
甲的核电荷数为1，则它的质子数为1；丙的的核电荷数为1，则丙的质子数为1，则甲和乙的核电荷数相同，故C错误；
甲和丙的质子数相等，但是中子数不同，那么为同位素原子，故D错误。
10．（2023八下·杭州期末）元素周期表是学习和研究科学的重要工具。如图所示为元素周期表的一部分，①﹣⑤代表五种不同短周期元素。下列说法错误的是（　　）
A．①和②同周期
B．①和④同族
C．③和⑤元素化学性质相似
D．④和⑤原子核外电子数相同
【答案】D
【解析】同一行就是同一周期，同一周期的电子层数相同；.同一列属于同一族，同一列的元素因为其最外层的电子数目相同，所以元素的化学性质相似；在原子中，质子数=核外电子数=原子序数=核电荷数；
【解答】A.同一行就是同一周期，所以①和② 属于同一周期，A正确；
B.同一列属于同一族，所以①和④属于同一族，B正确；
C.同一列的元素因为其最外层的电子数目相同，所以元素的化学性质相似，C正确；
D.④和⑤在同一行，他们的电子层数相同，但是他们的原子核外电子数不相同，D错误；
11．下列符号既能表示某种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示一种物质的是（　　）
A．SO2 B．H2 C．O D．Hg
【答案】D
【解析】根据化学式的意义分析判断。
【解答】A.SO2表示：①1个二氧化硫分子；②二氧化硫分子由1个硫原子和2个氧原子构成；③二氧化硫这种物质，故A不合题意；
B.H2表示：①1个氢分子；②氢分子由2个氢原子构成；③氢气这种物质，故B不合题意；
C.O表示：①1个氧原子；②氧元素，故C不合题意；
D.Hg表示：①1个汞原子；②汞元素；③汞这种物质，故D符合题意。
12．（2023八下·永嘉期中）化学符号具有多种含义。下列化学符号能同时表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种单质的是
A．H B．O2 C．H2O D．Cu
【答案】D
【解析】根据所给各符号的含义分析，结合单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物解答。
【解答】A.H不能表示氢气单质，不符合题意；
B. O2 表示氧气这种单质，但不能表示元素和一个原子，不符合题意；
C. H2O 表示水这种化合物，且不能表示元素和一个原子，不符合题意；
D.Cu表示铜元素、一个铜原子和铜单质，符合题意；
13．元素符号能表示一定的意义，不同的元素符号表示的意义不同。下列对元素符号表示的意义解释正确的是(　　)
选项 元素符号 元素符号所表示的意义
A H 只表示氢元素
B Fe 表示铁元素，表示一个铁原子，表示铁这种物质
C N 只表示一个氮原子
D O 表示氧元素，表示一个氧原子，表示氧气这种物质
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A.H的意义：①氢元素；②1个氢原子，故A错误；
B.Fe的意义：①铁元素；②一个铁原子；③铁这种物质，故B正确；
C.N的意义：①氮元素；②1个氮原子，故C错误；
D.O的意义：①氧元素；②1个氧原子，故D错误。
14．元素的分类。
分类 内容
　 　 汉字的偏旁为“钅”字旁(汞和金除外)，金属元素占110多种元素的大多数
　 　 非金属元素有三种状态：①有“气”字头的是气态非金属元素；②有“氵”字旁的是液态非金属元素；③有“石”字旁的是固态非金属元素
稀有气体元素：通常情况下，稀有气体都是无色、无味的气体，其名称都是“气”字头，它们是由原子直接构成的，如氦气。稀有气体元素也属于非金属元素
【答案】金属元素；非金属元素
【解析】根据金属元素、非金属元素、稀有气体元素的汉字书写规则来分析。
【解答】金属元素名称的书写规则为：汉字的偏旁为“钅”字旁(汞和金除外)，金属元素占110多种元素的大多数；非金属元素名称的书写规则为：非金属元素有三种状态：①有“气”字头的是气态非金属元素；②有“氵”字旁的是液态非金属元素；③有“石”字旁的是固态非金属元素；稀有气体元素：通常情况下，稀有气体都是无色、无味的气体，其名称都是“气”字头，它们是由原子直接构成的，如氦气。稀有气体元素也属于非金属元素。
故答案为： 金属元素 ； 非金属元素 。
15．如图所示是四位同学替4种元素进行的自我介绍，请你根据所学知识回答下列问题。
（1）写出上述4种元素的元素符号。
甲：　 　，乙：　 　，丙：　 　，丁：　 　。
（2）上述4种元素的根本区别是　 　(填“质子数”或“中子数”)不同。
【答案】（1）O；Al；H；Si
（2）质子数
【解析】（1）根据地壳的元素含量的知识分析解答。
（2）根据元素的定义分析解答。
【解答】（1）地壳中含量最多的元素是O，则甲为O；
地壳中含量最多的金属元素为Al，则乙为Al；
原子序数最小的元素是H，则丙为H；
地壳中含量排第二的元素是Si，则丁为Si。
（2）元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，则元素的本质区别是质子数不同。
16．（2023八下·浙江期中）小明同学收集了一些微粒的资料，请你和他一起根据表格数据回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
（1）表格中属于互为同位素原子的是　 　。
（2）已知微粒B是铁元素的一种微粒，根据表格信息写出微粒B的符号　 　。
（3）比较C与D两种微粒，其中质量较大的是　 　。
【答案】（1）A和D
（2）Fe2＋
（3）D
【解析】（1）根据同位素的定义分析；
（2）原子失去电子带正电荷，得到电子带负电荷，据此根据表格确定离子所带的电荷数，进而写出对应微粒的符号。
（3）相对原子质量越大，则原子的实际质量越大。
【解答】（1）同位素原子具有相同的质子数和不同的中子数，则表格中属于同位素原子的是A和D。
（2）根据表格可知，微粒B的质子数为26，电子数为24，即铁原子失去2个电子带2个单位的正电荷，写作 Fe2＋ ；
（3）根据表格可知，C的相对原子质量为14，D的相对原子质量为18，则质量较大的是D。
17．元素周期表是化学学习和研究的重要工具。如图是元素周期表的一部分。
1H1.008 　 2He4.003
3Li6.941 4Be9.012 　 5B10.81 6C12.01 7N14.01 8O16.00 9F19.00 10Ne20.18
11Na22.99 12Mg24.31 …… 13AI26.98 14Si28.09 15P30.97 16S32.06 17Cl35.45 18Ar39.95
① ② …… ③ 　 　 　 　 　
（1）3~10号元素中属于金属元素的有　 　（填元素符号）。
（2）地壳中含量最高的元素是　 　。铝原子的核外电子数是 　　，其相对原子质量是 　。
（3）科学家宣布已人工合成了第119号元素，则此元素的核电荷数为　 　。
（4）根据图中的规律，预测质子数为20的元素在元素周期表中的位置是　 　（填“①"“②”或“③"）。
【答案】（1）
（2）氧元素（或O）；13；26.98
（3）119
（4）②
【解析】（1）根据名称逞“钅”的为金属元素分析；
（2）根据地壳中含量最高的元素是氧元素，原子核外电子数＝质子数＝原子序数，元素周期表小格信息中最下面数字为相对原子质量分析；
（3）根据原子中原子序数＝质子数＝核电荷数分析；
（4）根据元素周期表中原子序数依次增大分析。
【解答】（1） 3~10号元素中属于金属元素的有Li、Be。
（2） 地壳中含量最高的元素是氧元素，铝原子核外电子数＝质子数＝原子序数＝13，相对原子质量为26.98.
（3）原子中原子序数＝质子数＝核电荷数， 科学家宣布已人工合成了第119号元素，则此元素的核电荷数为119.
（4） 由元素周期表中原子序数依次增大可知，质子数为20的元素在元素周期表中的位置是 ② 。
故答案为：（1）Li、Be；（2）氧元素（或O）；13；26.98 ；（3）119；（4） ② 。
18．元素周期表是科学学习和研究的重要工具。下表为元素周期表的一部分。
（1）①所示元素与②所示元素的元素符号分别是　 　和　 　。它们在元素周期表里属于同一　 　(填“周期”或“族”)。
（2）②所示元素原子的核外电子数是　 　，它在发生化学反应时容易　 　(填“得到”或“失去”)电子，形成　 　(填“阳离子”或“阴离子”)。
【答案】（1）Na；S；周期（2）16；得到；阴离子
【解析】（1）根据元素周期表确定元素名称和符号。在元素周期表中，同一列为一族，同一行为一个周期。
（2）原子的核外电子数=原子序数=质子数。一般情况下，最外层电子数少于4个的容易失去电子形成阳离子，多于4个的容易得到电子形成阴离子。
【解答】（1）根据元素周期表可知，①为Na元素，②为S元素，它们在同一行，属于同一周期。
（2）②为硫元素，它的原子序数为16，根据“原子序数=核外电子数”可知，它的核外电子数为16。因为最外层电子数为6，大于4，所以在发生化学反应时容易得到电子，形成阴离子。
19． 请据图回答下列问题：
（1）如图甲所示为铯元素在元素周期表中的部分信息，则铯元素属于　 　(填“金属”或“非金属”)元素，该元素原子的核外电子数为　 　。
（2）如图乙所示为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，下列判断中，正确的是____(多选，填字母)。
A．原子序数：Z>Y B．核外电子数：X=Y C．Y和Z处于同一周期
【答案】（1）金属；55 （2）A；C
【解析】（1）根据元素名称的偏旁，确定元素的种类分析。
元素周期表中，左上角的数字表示原子序数，在原子中，质子数=核外电子数。
（2）根据元素周期律：同一撗行的元素属于同一周期，同一周期原子的原子序数从左到右逐渐增加；质子数决定了元素的种类。
【解答】（1）如图甲所示为铯元素在元素周期表中的部分信息，铯由钅字旁，则铯元素属于金属元素。
元素周期表中，左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，所以该元素原子的核外电子数为55。
（2）如图乙所示为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，
A. Z在Y 的右边，说明原子序数：Z>Y ，故正确；
B. Y在X的下面，说明核外电子数：XC. YZ 处于同一横行中，Y和Z处于同一周期，故正确；
故答案为：A C。
20．（2022八下·诸暨期末）元素周期表是学习科学的重要工具。
（1）元素之间最本质的区别是　 　不同。
（2）第4号元素属于　 　元素(选填“金属”或“非金属")。
（3）第10号元素的名称是 　 　 。
【答案】（1）质子数或核电荷数
（2）金属
（3）氖
【解析】（1）根据元素的定义分析解答；
（2）一般情况下，如果元素名称中含有“金”字旁，那么为金属元素；
（3）根据元素周期表的知识解答；
（4）根据表格确定元素名称，弄清组成化合物的名称，并写出对应的化学式即可。
【解答】（1）元素是具有相同和电荷数的同一类原子的统称，而质子数等于和电荷数，因此元素之间的本质区别是质子数不同；
（2）第4号元素为铍，由于含有金字旁，因此为金属元素；
（3）根据元素周期表可知，第10号元素为氖；
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
典例分析
举一反三
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第4节 探究物质组成的奥秘
考点一、认识元素概念
人类已知的化学元素有110多种，其中有些是人造元素。事实上，世界上大部分物质只是由几十种常见元素组成的。如外包装文字说明中的“钙”是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，属于元素；
典例1：我们在商场常看到“补锌"“补铁”等字样的食品，其中“锌”“铁”是指（　　）
A．元素 B．原子 C．分子 D．单质
变式1：某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指（　　）
A．元素 B．单质 C．原子 D．离子
变式2：按要求回答下列问题。
（1）填表。
元素名称 　 　 硫 　 　 磷 银 氯 　 　 铁 锌
元素符号 H 　 　 Ca 　 　 　 　 　 　 N 　 　 　 　
（2）上述元素中，属于金属元素的是　 　。
变式3：2018年1月31日，与地球分别150年的“超级蓝色血月全食”，终于又来了。此次月食让全世界的目光再次聚焦月球，其实月球并没有我们想象的那么贫瘠，它的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5 cm厚的沙土中就含有上亿吨铁，这里的“铁”指的是　 　(填“元素”“分子”或“原子”)，已知铁原子的核电荷数为26，则铁原子的核外电子数是　 　。假如某一天地球铁矿产资源耗尽，我们可以用“磁选”的方式对月球沙子进行处理，从而获得一部分铁　 　(填“单质”或“化合物”)。
考点二、同位素
（一）元素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。如氧元素就是所有核电荷数为8的氧原子的总称，氢元素就是所有核电荷数为1的氢原子的总称。
（二）同位素
(1)定义:原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。
(2)同位素原子是一种元素的不同种原子。如三种氧原子:氧-16、氧-17、氧-18的质子数均为8，中子数分别为8、9、10，因此它们都属于氧元素，不同的是其核内的中子数。
(3)同位素原子的表示方法
为了区分元素的同位素原子，常用原子符号(AzX)表示，其中X表示原子种类，Z表示质子数，A表示质子数和中子数之和。如氢有氕(11H)、氚(21H )氚(31H)三种同位素。
(4)同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。如质谱分析中，用稳定同位素原子作为示踪原子；核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力；利用放射性同位素对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病；根据放射性同位素的半衰期，进行古董鉴定。
典例1：（2023八下·新昌期末）氕、氘、氚三种原子在元素周期表中（　　）
A．不占位置 B．只有氕占位置
C．同占一个位置 D．占三个位置
变式1：（2023八下·椒江期末）月球上的土壤含有丰富的氦-3，地球上的氢元素主要以氦-4形式存在。下图是氦-3和氦-4的原子结构示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．氦-3和氦-4属于同种元素 B．氦-3和氦-4互为同位素原子
C．一个氦-3原子核内有3个质子 D．一个氦-4原子核外有2个电子
变式2：如图所示，其中①②③表示三种原子，“”“”“”表示原子中的不同微粒。
②原子中质子数为　 　；①②③中属于同种元素的原子是　 　。
变式3：（2023八下·舟山期中） 2021年江西省自主设计的“人造太阳”首次成功放电。“人造太阳”合理利用了可控核聚变，氘、氟是核聚变的热核材料。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氘 1 2 x
（1）氘和氘属于　 　(选填“同种”或“不同种”)元素的原子，上表中x= 　 　
（2）贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火，据此推测氘气具有的化学性质是 　 　
考点三、元素分布
（一）地壳中元素的分布
地壳主要由氧、硅、铝、铁 、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。其中含量最高的是氧，其次是硅；金属元素中含量最高的是铝，其次是铁。图为地壳与人体中各元素的质量分数分布图。
（二）人体中的元素分布（如图所示）
（1）人体内大约含有30多种元素，其中11种为大量元素（碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钙、镁、钠、钾），约占99.95%，其余为微量元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围，过多或过少都不利于人体健康。人体内也含有一些有害元素，如镉、汞、铅等。
（2）各种元素在人体内所起的作用
①构成各种组织，如钙和磷构成骨骼、牙齿等，碳、氢、氧、氮、硫构成血液、毛发、肌肉等。
②运载作用，如含铁的血红蛋白对氧气和二氧化碳的运载作用。
③组成酶或酶的激活剂，发挥催化的功能。如锌元素与人体中100多种酶有关，参与蛋白质和核酸的合成等。
④调节体液的物理化学特性，如钠离子、钾离子和氯离子能保持体液中水、电解质平衡和酸碱平衡等。
⑤信息传递作用，如硒、碘、锰、铜等。
（三）海水中的元素分布
海水中除了水由氢、氧两种元素组成以外，含量较高的是氯元素和钠元素，其次还有一些贵重金属，如金等。其中，氧元素占85.5%、氢元素占10.7%、氯元素占2.0%、钠元素和镁元素等占1.5%。
（四）有机化合物
含碳元素的化合物叫做有机化合物，有机化合物大都含有碳、氢和氧三种元素。如糖、蛋白质、脂肪、纤维素等。
说明：有机物一定含有碳元素，但并不是所有含碳元素的化合物都是有机物，如二氧化碳、一氧化碳等，虽然都含碳元素，但其性质与无机物性质相似，故把它们划分为无机物。
典例1：按下列要求填写元素符号。
（1）空气中含量最多的元素是　 　。
（2）人体中含量最多的元素是　 　。
（3）有机化合物中一定含有的元素是　 　。
（4）海水中含量最多的金属元素是　 　。
变式1：（2022八下·舟山月考）下列四幅元素含量示意图中，能表示地壳中元素含量分布的是（　　）
A． B． C． D．
变式2：（2023八下·杭州期末）下列排列顺序，错误的是（　　）
A．相对分子质量：二氧化碳＞氮气＞氢气
B．氯元素的化合价：HClO＞Cl2＞HCl
C．地壳中元素含量：Si＞Fe＞Al
D．空气中组成物质的体积含量：氧气＞稀有气体＞二氧化碳
变式3：如图表示的是地壳里所含各种元素的质量分数。请据图回答下列问题：
（1）这幅图属于符号还是模型？　 　。
（2）地壳中含量最多的非金属元素与含量占第二位的金属元素之间，形成的化合物可能是 (填字母)。
A．二氧化氮 B．氧化铁 C．氧化铝 D．二氧化硅
考点四、元素符号
（一）元素符号的写法
元素符号是国际上统-采用的符号，通常用该元素拉丁文的第一个字母大写来表示。当两种元素的第1个字母相同时，则再附上一个小写字母作为该元素符号，以示区别，即由两个字母表示的元素符号，第一个字母要大写，第二个字母要小写。如Ne (氖)、Na (钠)、Cu (铜)、Ca(钙)等。元素符号书写口诀:一大二小。
（二）常见元素的元素符号
（三）元素符号表示的意义
(1)宏观上:表示一种元素，如“N”表示氮元素，“O”表示氧元素。每种元素只能有一种元素符号 。
(2)微观上:表示这种元素的1个原子， 如“N”表示1个氮原子，“O”表示1个氧原子。
(3)如果物质直接由原子构成，则该元素符号还表示一种物质，如“Fe”表示铁这种物质。
【能力拓展】若元素符号前面有数字，则只能表示该元素的几个原子(即只有微观含义，不再表示一种元素)。如“3H”只能表示3个氢原子，“6Fe”只能表示6个铁原子。
典例1：（2023八下·上虞期末）下列化学用语表达正确的是（　　）
A．2个氢原子：H2
B．2个硫元素：2S
C．五氧化二磷的化学式：P2O5
D．单质硫中硫元素的化合价：
变式1：（2023八下·仙居期末）在科学世界里没有生命的阿拉伯数字也变得鲜活起来，它们在不同的位置表示着不同的含义。下列科学符号中数字“2”表示的意义叙述正确的是（　　）
A．2Cu：2个铜元素
B．：一个镁离子带2个单位正电荷
C．H2O：1个水分子中含有1个氢分子
D．CaO：氧化钙中钙原子的化合价为+2
变式2：用元素符号填空。
（1）2个碳原子　 　。
（2）硫元素　 　。
（3）磷原子　 　。
（4）1个铁原子　 　。
（5）m个镁原子　 　。
（6）钾元素　 　。
变式3：（2023八下·兰溪期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2个亚铁离子　 　；5个甲烷分子　 　；3个氖原子　 　；保持氧气化学性质的最小粒子　 　；氯化铜中铜元素的化合价为+2价　 　； 中“2”的意义　 　。
考点五、探索元素周期表
（一）编排结构
(1)横行(周期)
元素周期表每一横行代表一个周期，共有7个横行，表示7个周期，同一周期从左到右，原子的质子数逐渐增加。每个周期开头的是金属元素(第一周期除外)，靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素，这正是“周期性”的具体表现。
(2)纵列(族)
元素周期表每个纵列叫做一个族，共有18个纵列，16个族(其中8、9、10三个纵列共同组成一个族)，同族元素的化学性质相似。
(3)每一格
在元素周期表中，每一种元素均占据一格，每格均包括元素的原子序数元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。其中，对于原子而言:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
(4)从元素周期表中可获得的信息
①根据元素所处的位置可知该元素原子的质子数(核电荷数)、核外电子数、元素的化学性质等。
②从元素周期表的排列可知元素单质的物理状态；元素是人工合成的还是自然存在的；元素是金属元素、非金属元素还是稀有气体元素等。
（二）元素周期表的意义
(1)是学习和研究科学的重要工具，为寻找新元素提供理论依据。(2)由于元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质(如半导体材料、农药、催化剂等)。
【能力拓展】决定元素化学性质的是最外层电子数，同一族的元素最外层电子数相同，因此化学性质相似。
典例1：（2023八下·杭州月考）元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于我们研究它们的性质和用途．下表表示元素周期表的一部分，请回答下列问题。
H He
① N ② Ne
③ Ar
（1）元素在周期表中的分布是有规律的，其中①②③所代表的元素中　 　是非金属元素。（填写元素符号）
（2）表中氮元素的化合价有多种，请写出化合价为+1价的氮的氧化物　 　。（用化学式表示）。
（3）最近，科学家用大量高速钙原子轰击锫原子，形成了117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个　 　。
变式1：（2023八下·洞头期中）“芯片”是电子产品的核心部件，氮化镓是制造芯片的材料之一，如图是镓元素(Ga)的部分信息。下列说法不正确的是（　　）
A．镓元素的质子数为31 B．镓元素属于金属元素
C．镓元素的中子数为31 D．镓的相对原子质量是69.72
变式2：（2023八下·浙江期中）为了便于研究元素的性质，科学家把所有的已知元素科学有序地排列起来，得到元素周期表。请阅读下列元素周期表（部分），并按要求作答。
（1）第12号元素与地壳中含量最多的元素可组成的物质是　 　（填化学式）；
（2）第 11 号元素与第 17 号元素组成的化合物是常用的调味品，构成该物质的微粒是　 ；（用符号表示）
（3）下列各组元素不具有相似化学性质的是____（填字母）。
A．Li 和Na B．Be 和 Mg C．Al 和 Si D．F 和 Cl
变式3：（2023八下·兰溪期中）元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于我们研究它们的性质和用途。右表表示元素周期表的一部分，请回答下列问题。
H He
① N ② Ne
③ Ar
（1）元素在周期表中的分布是有规律的，表中①②③所代表的三种元素中，属于非金属的是　 　。
（2）表中氮元素的化合价有多种，请写出化合价为+1价的氮的氧化物　 　(用化学式表示)。
（3）氦气的化学式为　 　。
（4）随着新元素的不断发现，元素周期表还将逐渐完善。最近，科学家用大量高速钙原子轰击锫原子，形成了117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个　 　。
1．（2021八下·黄岩开学考）某品牌的纯牛奶的包装盒上标有：每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克，这里的钠、钙是指（　　）
A．元素 B．单质 C．原子 D．离子
2．氕、氘、氚三种原子在元素周期表中(　　)
A．同占一个位置 B．占三个位置 C．不占位置 D．只有氕占位置
3．下列元素分类正确的是（　　）
A．金属元素：金、银、铜、汞
B．非金属元素：碳、氮、磷、钾
C．固态非金属元素：碳、氧、硫、磷
D．稀有元素：氦、氢、氖、氯
4．（2023八下·金华期中）同位素的应用非常广泛，比如用于考古。三星堆遗址出土的文物经C-14同位素检测，已有5000年左右的历史，这表明我国上下五千年的历史是真实存在的。碳有多种同位素，互为同位素的两种碳原子不可能具有相同的（　　）
A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．化学性质
5．日本福岛核泄漏成分中有碘-131和铯-137等。碘与铯的本质区别是（　　）
A．质子数不同 B．中子数不同
C．最外层电子数不同 D．原子核外电子层数不同
6．（2024八下·绍兴期中）铱—192是一种放射性物质，对人体有严重辐射伤害。如图所示是元素周期表中铱元素的有关信息，下列说法错误的是（　　）
A．铱元素原子的原子核内有77个质子
B．铱元素是金属元素
C．铱元素原子的核外有77个电子
D．铱元素的相对原子质量为192.2g
7．为了书写和学术交流的方便，科学中常采用国际统一符号。下列符号中表示2个氮原子的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2024八下·长兴期末）2024年中国钠电池技术实现了重大突破。钠电池的高能量密度，使其成为新能源汽车等领域的理想选择。如图，下列说法正确的是（　　）
A．钠属于非金属元素 B．钠原子的质子数为23
C．钠的原子质量为22.99 D．钠原子与钠离子质量几乎相等
9．用“”“”“”分别表示质子、中子和电子，下图表示四种原子的结构模型。下列有关说法中正确的是 （　　）
A．甲、丁互为同位素 B．乙、丁属于同一种元素
C．甲、丙的核电荷数不同 D．甲、丙为同一种原子
10．（2023八下·杭州期末）元素周期表是学习和研究科学的重要工具。如图所示为元素周期表的一部分，①﹣⑤代表五种不同短周期元素。下列说法错误的是（　　）
A．①和②同周期
B．①和④同族
C．③和⑤元素化学性质相似
D．④和⑤原子核外电子数相同
11．下列符号既能表示某种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示一种物质的是（　　）
A．SO2 B．H2 C．O D．Hg
12．（2023八下·永嘉期中）化学符号具有多种含义。下列化学符号能同时表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种单质的是
A．H B．O2 C．H2O D．Cu
13．元素符号能表示一定的意义，不同的元素符号表示的意义不同。下列对元素符号表示的意义解释正确的是(　　)
选项 元素符号 元素符号所表示的意义
A H 只表示氢元素
B Fe 表示铁元素，表示一个铁原子，表示铁这种物质
C N 只表示一个氮原子
D O 表示氧元素，表示一个氧原子，表示氧气这种物质
A．A B．B C．C D．D
14．元素的分类。
分类 内容
　 　 汉字的偏旁为“钅”字旁(汞和金除外)，金属元素占110多种元素的大多数
　 　 非金属元素有三种状态：①有“气”字头的是气态非金属元素；②有“氵”字旁的是液态非金属元素；③有“石”字旁的是固态非金属元素
稀有气体元素：通常情况下，稀有气体都是无色、无味的气体，其名称都是“气”字头，它们是由原子直接构成的，如氦气。稀有气体元素也属于非金属元素
15．如图所示是四位同学替4种元素进行的自我介绍，请你根据所学知识回答下列问题。
（1）写出上述4种元素的元素符号。
甲：　 　，乙：　 　，丙：　 　，丁：　 　。
（2）上述4种元素的根本区别是　 　(填“质子数”或“中子数”)不同。
16．（2023八下·浙江期中）小明同学收集了一些微粒的资料，请你和他一起根据表格数据回答下列问题。
粒子名称 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 14 14 18
D 14 18 14
（1）表格中属于互为同位素原子的是　 　。
（2）已知微粒B是铁元素的一种微粒，根据表格信息写出微粒B的符号　 　。
（3）比较C与D两种微粒，其中质量较大的是　 　。
17．元素周期表是化学学习和研究的重要工具。如图是元素周期表的一部分。
1H1.008 　 2He4.003
3Li6.941 4Be9.012 　 5B10.81 6C12.01 7N14.01 8O16.00 9F19.00 10Ne20.18
11Na22.99 12Mg24.31 …… 13AI26.98 14Si28.09 15P30.97 16S32.06 17Cl35.45 18Ar39.95
① ② …… ③ 　 　 　 　 　
（1）3~10号元素中属于金属元素的有　 　（填元素符号）。
（2）地壳中含量最高的元素是　 　。铝原子的核外电子数是 　　，其相对原子质量是 　。
（3）科学家宣布已人工合成了第119号元素，则此元素的核电荷数为　 　。
（4）根据图中的规律，预测质子数为20的元素在元素周期表中的位置是　 　（填“①"“②”或“③"）。
18．元素周期表是科学学习和研究的重要工具。下表为元素周期表的一部分。
（1）①所示元素与②所示元素的元素符号分别是　 　和　 　。它们在元素周期表里属于同一　 　(填“周期”或“族”)。
（2）②所示元素原子的核外电子数是　 　，它在发生化学反应时容易　 　(填“得到”或“失去”)电子，形成　 　(填“阳离子”或“阴离子”)。
19． 请据图回答下列问题：
（1）如图甲所示为铯元素在元素周期表中的部分信息，则铯元素属于　 　(填“金属”或“非金属”)元素，该元素原子的核外电子数为　 　。
（2）如图乙所示为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，下列判断中，正确的是____(多选，填字母)。
A．原子序数：Z>Y B．核外电子数：X=Y C．Y和Z处于同一周期
20．（2022八下·诸暨期末）元素周期表是学习科学的重要工具。
（1）元素之间最本质的区别是　 　不同。
（2）第4号元素属于　 　元素(选填“金属”或“非金属")。
（3）第10号元素的名称是 　 　 。
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典例分析
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课后巩固
典例分析
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