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第四章 物质结构 元素周期律
(2)电子层与电子能量的关系
1.原子结构 电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
2.元素周期表
电子层符号 K L M N O P Q
3.原子结构与元素的性质
4.元素周期律 电子离核距离 由 及
5.化学键
电子能量 由 到
(3)核外电子排布规律考点一 原子结构
①核外电子总是先排布在能量1.原子的构成
的
() 电子层,然后由 向 ,依次排布在能1 构成原子的微粒
: , 量 的电子层。 相对质量为1 带1个单位原
子 电荷 ②原子核外各电子层最多容纳 个
核
原子 :相对质量为1,不带电 电子。
核外电子:带1个单位 电荷,质量 ③原子最外层电子数不能超过 个(K层
很小可忽略不计 为最外层时不能超过 个)。
(2)微粒的核电荷数、质子数和核外电子数 ④原子核外次外层电子数不超过 个(当
的关系 K层或L层为次外层时分别为 个和
①原子呈电中性→核电荷数=质子数= 个)。
。 ⑤倒数第三层电子最多不超过 个。
②阳离子带正电荷→核电荷数=质子数= (4)核外电子排布表示方法(钠的原子结构
核外电子数+离子的电荷数。 示意图)
③阴离子带负电荷→核电荷数=质子数=
核外电子数-离子的电荷数。
(3)质量数
电子的质量远远小于质子和中子,原子的质

量主要集中在 上,质子和中子的相 【注意】 (1)核外电子排布的几条规律之
对质量都近似等于1,若忽略电子的质量, 间既相互独立又相互统一,不能孤立地应
则有质量数(A)= + 。 用其中一条。如当 M层不是最外层时,最
(4)原子构成的表示方法 多排布的电子数为2×32=18个;而当它
一般用符号AZX表示,X表示元素符号,A 表 是最外层时,则最多只能排布8个电子。
示 ,Z表示 。 (2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电
2.核外电子的排布 子数”还是“内层电子数”。
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量 (3)最外层电子数为次外层电子数的2倍
不同,运动区域离核的 不同。 以上时,次外层一定是K层。
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3.核素和同位素 续表
(1)元素:具有相同 (或 ) 元素 核素 同位素 同素异形体
的同一类原子的总称,其种类由原子核内的
化学性质几
决定的,如 H、C、N三种元素。 乎 完 全 相 组成元素
特 只 有 种 类,化学反应中(2)核素:具有一定数目 和一定数 性 同,因 质 量 相 同,性没有个数 的最小微粒
目 的一种原 子,其 种 类 由 数 不 同,物 质不同
、 决定,如12C、14N、2H 三种 理性质不同6 7 1
核素。 决 组 成 元
定 质 子 数(核 质 子 数、中 质子 数、中
() 素、分 子3 同位素 因 电荷数) 子数 子数
素 结构
①概念: 相同,而 不同的
同一种元素的不同核素互称为同位素,元素 (5)元素、核素、同位素、同素异形体之间的
的同位素由 决定。 联系
②同位素的特征
同一种元素的各种同位素的化学性质
;物理性质略有差异。
③常见元素的同位素
我国导航卫星的“心脏”使用的是铷
氢 1H、2H(D)、31 1 1H(T) 21H(D)、31H(T)用于制氢弹 原子钟。关于铷原子(8537Rb)说法正确的是
( )
氧 16O、17O、188 8 8O 188O用于示踪原子
A.质子数是85
碳 12C、13C、14C 14C用于考古断代 B.中子数比质子数多116 6 6 6
C.质量数是37
铀 23492U、235 236 235
87
92U、92U 92U核燃料 D.与 Rb互称同素异形体
【解析】 原子符号中,左上角数字表示质量
④特点 数,左下角数字表示质子数,质子数=核电
同位素有天然存在的,也有人工制造的,有
荷数=原子序数,质量数=中子数+质子
放射性的,也有非放射性的;天然存在的同
数。8537Rb的质子数为37,故A错误;8537Rb的
位素相互间保持一定的比例;同位素的物理
质子数为37,中子数为48,中子数比质子数
性质不同,化学性质几乎相同。 多11,故B正确;质量数=质子数+中子
(4)元素、核素、同位素、同素异形体的比较 数,8537Rb的相对原子质量约为85,故C错
误;85 87元素 核素 同位素 同素异形体 37Rb与 Rb质子数相同,中子数不同,
互为同位素,故D错误;故选B。
【答案】 B
质 子 数(核 质 子 数 相
质 子 数、中 同种元素 【针对训练1】 重水(2H2O)是重要的核工业
本 电 荷 数)相 同、中 子 数
质 子数都一定 组成的不 , ( )同 的 一 类 不 同 的 原料 下列说法不正确的是
的原子 同单质 2
原子 核素 A.氘(H)原子核内有1个质子
B.1H2O与2H2O互为同位素
C.1H 18范 2 O与
2H 162 O的相对分子质量相同
畴 同类原子 原子 原子 单质
D.1H与2H是不同的核素
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考点二 元素周期表 3.元素周期表方格中的信息
1.元素周期表的编排原则
(1)周期:把 相同的元素,按
的顺序,从 至 排成
4.由原子序数推导元素位置
的横行。
()熟记稀有气体元素的原子序数和周期
(2)族:把 相同的元素,
1
按
序数
的顺序,从 至 排成的
纵行。 周期序数 一 二 三 四 五 六 七
2.元素周期表的结构
稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
(1)周期(7个横行→7个周期)
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
周期分类 短周期 周期
周期序数 1 2 3 4 5 6 7 (2)定位置
①若某元素的原子序数比相应的0族元素
元素种类 2
多1或2,则该元素应处在该0族元素所在
周期序数与原
周期序数= 周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族,
子结构的关系
如88号元素,88-86=2,则其应在第七周
(2)族(18个纵行→16个族) 期第ⅡA族。
族 主族 0族 副族 Ⅷ族 ②若某些元素的原子序数比相应的0族元
由长周期元素和短 仅由长周期元素 素少1、2、3、4、5,则这些元素应分别处在该
构成周期
周期元素共同构成 构成 0族元素同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、
8,9,
,, , , ⅢA族,如84号元素,86-84=2,应在第六列序 1213~17 18 3~71112
10 周期第ⅥA族。
ⅠA,ⅡA,ⅢA, ⅢB,ⅣB,ⅤB, 已知某短周期元素原子的第三电子
族序数 ⅣA,ⅤA,ⅥA, 0 ⅥB,ⅦB,ⅠB, Ⅷ 层上排布有5个电子,则该元素在周期表中
ⅦA ⅡB
位于 ( )
主 族 序 数 =
族序数与原 A.第二周期ⅣA族
子结构关系 第二周期 族
B. ⅤA
C.第三周期ⅣA族
常见族 第ⅠA族(除氢): 元素;第ⅦA D.第三周期ⅤA族
的别称 族: 元素;0族:稀有气体元素 【解析】 已知某短周期元素原子的第三电
【注 意 】 元 素 周 期 表 的 特 殊 位 置 子层上排布有5个电子,则该元素的原子序
(1)过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到 数是2+8+5=15,即为P元素,在周期表
ⅡB族10列元素,都是金属元素。 中位于第三周期第ⅤA族。
(2)镧系:元素周期表第六周期第ⅢB族 【答案】 D
中,从57号 元 素 到71号 元 素 共15种 【针对训练2】 A、B、C三种元素在周期表中
元素。 的位置如图所示:
(3)锕系:元素周期表第七周期第ⅢB族中, A B
从89号元素到103号元素共15种元素。 C
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已知 A、B、C原 子 序 数 之 和 为29。下 列 2.卤族元素
关于 A、B、C三种元素的说法不正确的是 (1)卤素单质的物理性质
( )
F2 Cl2 Br2 I2
A.它们都是短周期元素
B.它们都是主族元素 颜色、状态 色固体
色气体 色气体 色液体
C.元素B的原子序数为8
D.元素C位于第三周期ⅣA族 密度 逐渐
考点三 原子结构与元素的性质
熔、沸点 逐渐
1.碱金属元素
(1)碱金属元素性质的相似性 在水中溶解度小(F2与 H2O反应),在有
溶解性
最外层都有 个电子→易 电子 机溶剂中溶解度大
→单质具有强 性,都以 态 (2)卤素单质化学性质规律
存在
①相似性
①碱金属单质都能与 等非金属单
质反应。 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
②碱金属单质都能与水反应,其通式为
F2 暗处 H2+F2 2HF 很稳定
。
(2)碱金属元素性质的递变性(Li→Cs) H2+Cl光照或 2
Cl2 光照或点燃 较稳定
点燃
① 2HCl
②与O2 的反应的程度越来越 。 △ 不如氯化氢
Br2 加热 H2+Br2 2HBr
③与 H2O的反应越来越 ,如K与 稳定
H2O反应可能会发生 爆炸,Rb与
不 稳 定,同
Cs遇水发生 爆炸。
I2 不断加热 △H +I 2HI 一条件下同
④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐
2 2
时分解
,CsOH的碱性 。
从F2到I2,与 H2 化合越来越 ,生成(3)碱金属元素物理性质
结论 的氢化物稳定性逐渐 ,元素的非金属
除铯外,都是 色固体,密度 ,硬度小, 性逐渐 。
相同点
熔点 ,有延展性,导热性和导电性很好
②递变性
递变性 密度有 的趋势,熔、沸点逐渐
与 H2 反应越来越难,对应氢化物的稳定性
特性 密度:K(4)碱金属的原子结构与性质的关系 微弱。
(3)卤素单质的特殊性
①氟无正价,无含氧酸。而Cl、Br、I都有正
化合价和含氧酸。
②Cl2 易液化,Br2 易挥发,I2 易升华。
③常温下呈液态的非金属单质是Br2,I2 使
淀粉溶液变蓝色。
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④活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素 气态氢化物(或阴离子)的还原性越强,元素
单质,但F2 不能从NaCl溶液中置换出Cl2, 非金属性越弱。
原因是2F2+2H2O 4HF+O2。 下列关于卤素(用X表示)的叙述正
(4)卤族元素的原子结构与化学性质的关系 确的是 ( )
A.卤素单质的最外层电子数都是7
B.同一主族从上到下,卤素原子的电子层
数依次增多,原子半径依次减小
C.其单质都有颜色,都有毒
D.其最高价含氧酸的通式都为 HXO4
【解析】 卤素原子的最外层电子数都是 ,
3.金属性强弱的判断
7
() , , 。 故A错误;同一主族从上到下,卤素原子的1 同一主族 从上到下 金属性增强
() 电子层数依次增多,原子半径依次增大,故2 与 H2O或酸置换出 H2 的反应越易越
, 。 B错误;卤素单质都有颜色,都有毒,故 正剧烈 金属性越强 C
() , 确;F 元 素 无 正 价,不 存 在 含 氧 酸,故3 利用置换反应 活泼金属可以置换出不 D
。
活泼金属。 错误
(4)最高价氧化物的水化物(氢氧化物)碱性 【答案】 C
越强,金属性越强。 【针对训练3】 锂(Li)是世界上最轻的金属,
(5)金属阳离子的氧化性越强金属性越弱。 它属于碱金属的一种,下列说法正确的是
4.非金属性强弱的判断 ( )
(1)根据元素周期表判断 A.和Li同一主族的都是金属元素
+
同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐 B.Na 比Li多一个电子层
减弱。 C.Li、Na、K+的最外层都只有一个电子
(2)根据非金属元素单质与 H 化合的难易 D.Li是碱金属元素中原子半径最小的元素2
程度判断 考点四 元素周期律
若单质与 H2 越容易化合,则元素的非金属 1.1~18号元素性质的周期性变化规律
性就越强;反之,非金属性就越弱。 (1)原子最外层电子排布变化规律
(3)根据非金属元素单质与 H2 化合形成气 原子 电子 最外层
态氢化物的稳定性判断 周期序号 结论序数 层数 电子数
若生成的气态氢化物越稳定,则元素的非金
属性就越强;反之,非金属性就越弱。 第一周期 1→2 1 1→2
(4)根据非金属元素最高价氧化物的水化物 同周期由左向右元素
的酸性强弱判断 第二周期 3→10 2 1→8 的原子最外层电子数
若最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元 逐渐增加(1→8)
素的非金属性就越强;反之,非金属性就 第三周期 11→18 3 1→8
越弱。
() ( 规律:随着原子序数的递增,元素原子的5 根据气态氢化物 或阴离子)的还原性
判断
— 30 —

(2)原子半径的变化规律(稀有气体除外) 3.元素周期表和周期律的应用
原子 原子半径 (1)预测元素及其化合物的性质
周期序号 结论
序数 (nm) 元素名称
溴(Br) 原子序数 35
第一周期 1→2 …… 及符号
同周期由左向右元
0.152→0.071 是金属还 原 子 结 构
第二周期 3→9 素的
大→小 是非金属 示意图
(不包括稀有气
体)
0.186→0.099
第三周期 11→17 最高正价 最低负价
大→小
氯元素有
规律:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周 中间价 预测依据
的化合物
期性变化
最 高 价 氧
(3)元素的主要化合价 最高价
化 物 的 水
氧化物
周期 原子 化物
主要化合价 结论
序号 序数
酸性 HClO4 HBrO4 H2SeO4
第一 ①同周期由左向右元素的 稳定性 H2Se HBr HCl
1→2 +1→0
周期 ;
( , 还原性 Se2-+1→+7O和F无最高 Br
- Cl-
最高价 正价); (2)指导新元素的发现及预测它们的原子结
②元素的最低负价由
第二 (不 含 O、 价 逐 渐 升 高 至
构和性质
3→9
周期 F) 价; (3)寻找有特殊用途的新物质
最低价 ③最高正价+|最低负价| 4.元素的“位、构、性”关系
=8
规律:随着原子序数的递增,元素的
2.同周期、同主族元素原子结构及性质的递变
规律
( ()1)电子层数相同(同周期)时,核电荷数越 1
结构与位置的互推
大,原子核对外层电子的引力越大,原子半径 ①电子层数=周期数。
越小(稀有气体元素原子除外),失电子能力 ②质子数=原子序数。
减弱,而得电子能力增强,故随核电荷数的递 ③主族元素原子最外层电子数=主族序数。
增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 ④主族元素的最高正价=族序数(氧、氟除
(2)最外层电子数相同(同主族)时,电子层 外),最低负价=主族序数-8。
数越多,原子半径越大,原子核对最外层电 (2)性质与位置的互推
子的引力越小,越易失电子,元素的金属性 ①根据元素的性质可以推知元素在周期表
越强,非金属性越弱。 中的位置:若同周期元素 A、B、C的金属性
— 31 —

逐渐增强,则A、B、C在同周期中按照C、B、 C.原子半径:N>C
A的顺序从左到右排列。 D.碱性:Mg(OH)2>NaOH
②根据元素在周期表中的位置关系可以推 【解析】 同主族从上到下,非金属性减弱,
断元素的性质:若同主族元素 A、B、C在同 即非金属性Cl>Br,故A正确;非金属性越
一主族中从上往下排列,则可推知 A、B、C 强,其氢化物的稳定性越强,热稳定性:H2S
的单质的氧化性依次减弱或还原性依次 增强。
左到右原子半径减小,所以原子半径:N<
(3)结构与性质的互推 C,故C错误;钠的金属性强于镁,所以其最
①若某元素原子的最外层电子数小于4,则
高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2
该元素原子在反应中容易失电子;若某元素
原子的最外层电子数大于4,则该元素原子
【答案】 A
在反应中容易得电子。
, 【针对训练4】 已知Cl、Se、Br在元素周期表②若某元素原子在反应中容易得电子 则该
; 中的位置如下图所示。下列说法不正确元素原子的最外层电子数大于4 若某元素
原子在反应中容易失电子,则该元素原子的 的是 ( )
最外层电子数小于4。
5.元素“位、构、性”规律
(1)一般规律
A.原子半径:Se>Br>Cl
B.还原性:Br->Se2->Cl-
C.酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4
D.气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se
(2)特例 考点五 化学键
①一般原子的原子核是由质子和中子构成 1.离子键
的,但核素氕(11H)无中子。 (1)概念: 之间存在的强烈的相互
②元素周期表中一般都是从金属元素开始, 作用称为离子键。
但第一周期例外,是从氢元素开始的。
(2)成键三要素
③所有元素中,只有碳元素形成的化合物种
①成键粒子:。
。
类最多
②成键本质:静电作用(包括静电引力和静
④非金属单质一般不导电,但石墨导电。
, 电斥力)。⑤非 金 属 氧 化 物 一 般 是 酸 性 氧 化 物 但
、 成键元素:一般是NOCO不是酸性氧化物。 ③
元素与
⑥氟是第ⅦA族元素,只有-1价,无正价; 元素。
氧一般显-2价,在 NaO 2.离子化合物2 2 中显-1价;氢
显+1价,但在NaH中显-1价。 (1)概念:由 构成的化合物。
根据元素周期律,下列关系正确的是 (2)常见类型
( ) ①强碱:如NaOH、KOH、Ba(OH)2 等。
A.非金属性:Cl>Br ②绝大多数盐:如NaCl、K2SO4 等。
B.热稳定性:H2S>H2O ③活泼金属氧化物:如K2O、Na2O、MgO等。
— 32 —

3.共价键 ④离子化合物的电子式:
(1)概念:原子间通过 形 氧化钙: 、硫化钾: 。
成的强烈的相互作用称为共价键。 ⑤共价化合物的电子式:
(2)成键三要素 H2O: 、NH3: 。
①成键微粒:原子。 (3)用电子式表示下列物质的形成过程
②成键元素:一般是同种的或不同种的非金 ①NaCl: 。
属元素。
②MgBr2: 。
③成键条件:成键原子成键前最外层电子未
化学键
达到饱和状态。
6.
(1)定义: 之间强烈的相互作用叫
4.共价化合物
做化学键。
(1)概念:以 形成分子的
。 (2)形成:化学键主要通过原子的化合物
() 或 来实现。2 四类常见的共价化合物
: 、 、 。 (3)分类①非金属氢化物 如NH3 H2S H2O等
②非金属氧化物:如CO、CO2、SO2 等。
键
③酸:如 H2SO4、 。
化学键
HNO3 等 键
共价键
④大多数有机化合物:如CH4、 键
CH3CH2OH等。 7.化学键解释化学反应的本质
5.电子式 (1)H2 与Cl2 反应的过程
(1)电子式的定义:在元素符号周围用“·” ①H2 与Cl2 的化学键断裂生成 H和Cl。
或“×”来表示原子、离子的 ②H和Cl结合成HCl,形成化学键H—Cl。
的式子叫作电子式。
可表示为 H—H+Cl—Cl →2H·+2Cl
(2)电子式的书写 · →2H—Cl。
①原子的电子式:元素符号周围标明元素原 (2)化学反应的本质
子的最外层电子,每个方向不能超过2个电
化学反应的过程,本质上是
子。当最外层电子数小于或等于4时以单
的过程。
电子分布,
多于4时多出部分以电子对分
8.分子间作用力
布。例如:
(1)分子间存在一种把: ; : ;
在一起的作
镁原子 碳原子 氧原
, , 。
子: ;
用力 叫做分子间作用力 又称
氖原子: 。
: (2)由分子构成的物质,其熔、沸点等物理性②简单阳离子的电子式 简单阳离子是由金
质主要由分子间作用力大小决定。
属原子失电子形成的,原子的最外层已无电
子,故用阳离子的符号 表 示,例 如:Na+、 (3)增大压强 NH3、CO2 或Cl2 变为液态或
Li+、Mg2+、Al3+等。 固态
,这说明分子间存在 。
③简单阴离子的电子式:不但要画出最外层 下列物质中,只含有共价键的化合
电子数,而且还应用“[ ]”括起来,并在右 物是 ( )
上角标出“n-”以表示其所带的电荷。例 A.NH3 B.KOH
如:氯离子 、硫离子 。 C.Cl2 D.MgCl2
— 33 —

【解析】 NH3 属于共价化合物,只含共价 A.属于金属元素
键,故A正确;KOH属于离子化合物,一定 B.元素符号为Re
含离子键,还含有由氢和氧形成的共价键, C.质子数为75
故B错误;Cl2 属于单质,不属于化合物,故 D.相对原子质量为186.2g
C错误;MgCl2 属于离子化合物,其中只含 4.按F2、Cl2、Br2、I2 顺序,下列说法错误的是
离子键,故D错误。 ( )
【答案】 A A.颜色由深变浅
【针对训练5】 下列说法正确的是 ( ) B.氧化性逐渐减弱
A.MgF2 中的化学键是共价键 C.与氢气化合由易变难
B.某物质在熔融状态下能导电,则该物质 D.密度逐渐增大
中一定含有离子键 5.元素周期律和周期表体现了对元素的科
C.N2 和Cl2 两种分子中,每个原子的最外 学分类方法,以及结构决定性质的化学观
层都具有8电子稳定结构 念。其重要意义还在于它从自然科学方
D.干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分 面有力地论证了事物变化中量变引起质
子间作用力 变的规律性,揭示出复杂的表象中蕴含着
规律 等 科 学 观 念。下 表 列 出 了①~⑨9
一、单选题 种短周期元素在周期表中的位置。请回答
1.核素146C具有放射性,考古时可用于测定某 下列问题:
些文物的年代,该核素的质量数为 ( )
族
A.6 B.8 周
期
C.14 D.20 ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA 0
2.下图为多电子原子的电子层模型示意图。
1 ①
有关描述不正确的是 ( )
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
元素⑨的最高价氧化物的水化物的化学
式是 ( )
A.K层电子的能量高于L层
A.H2CO3 B.HNO3
B.核外电子从K层开始填充
C.HSO D.HClO
C.L层最多能容纳8个电子
2 4 4
6.下列物质中,含有离子键的是 ( )
D.原子由原子核与核外电子构成
A.Cl B.NaCl
3.铼可用于制造航空发动机的核心部件。铼 2
C.HCl D.CHCl
元素在周期表中的信息如图所示。下列有 3
7.下列电子式书写正确的是 ( )
关该元素说法错误的是 ( )
‥ ‥
75 Re A.Na︰Cl︰ B.H︰O︰H
铼 ‥ ‥
5d56s2 ‥ ‥C.︰O︰C︰O︰ D.N N
186.2 ‥ ‥
— 34 —

8.X、Y和Z为原子序数依次递增的3种短周 二、非选择题
期元素,已知X与Y同主族,Y与Z同周期 11.Ⅰ.杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇
且相邻,Z的核外电子数为17。下列说法错 称不守恒原理,并由吴健雄用6027Co放射源
误的是 ( ) 进行了实验验证。次年,杨振宁、李政道两
A.X的元素符号为O 人因此获得诺贝尔物理学奖。6027Co的衰变
B.X的原子半径大于Y 方程式为6027Co →ANi+ 0Z -1e+Ve,其中Ve
C.Y的元素名称为硫 是反中微子,它的电荷为零,静止质量可以
D.Z的非金属性强于Y 为零。
9.下列说法正确的是 ( ) (1)下列关于6027Co的叙述中,错误的是
①离子化合物中可能含共价键 ②共价化 (填字母,下同)。
合物中可能含离子键 ③含金属元素的化 A.质子数是27 B.电子数是27
合物不一定是离子化合物 ④含共价键的 C.质量数是27 D.中子数是60
纯净物一定是共价化合物 ⑤非金属元素 (2)不同种类元素的本质区别是
原子间形成的化学键一定是共价键 ⑥有 。
化学键断裂或化学键形成的过程不一定是 A.质子数不同 B.中子数不同
化学变化 C.电子数不同 D.质量数不同
A.①③⑥ B.②④⑤ Ⅱ.近年来,科学家通过粒子加速器进行了
C.①③④ D.③⑤⑥ 一周的实验,获得了6个非常罕见的4526Fe
10.下表列出了A~R共9种元素在周期表中 原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器
的位置: 观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,
这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方
族
周期 式,即有一个原子同时放出两个质子的衰
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA 0 变方式。
回答下列问题:
2 E F
(1)4526Fe原子的核内中子数为 ,
3 A C D G R 该原子的核外电子数为 。
(2)以下关于4526Fe的叙述正确的是
4 B H
(填字母)。
45 56
下列说法正确的是 ( ) A.26Fe与26Fe是两种核素
A.A~H中原子半径最大的是 H B.科学家获得了一种新元素
B.每种元素形成的化合物中,
45
含F元素的 C.26Fe的衰变不是化学变化
化合物最多 D.这种 铁 原 子 衰 变 放 出 两 个 质 子 后 变
C.G的非金属性比 H的非金属性弱 成
45
26Fe
D.A的最高价氧化物对应水化物和D的 (3)某同学认为4526Fe在一定条件下也可与
最高价氧化物对应水化物之间能发生 氧气反应,他的判断依据是
反应 。
— 35 —

12.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐 Ⅰ.将 NaOH 溶液与 NH4Cl溶液混合生
含着许多信息和规律。下表所列是五种短 成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性强
周期元素的原子半径及主要化合价(已知 于NH3·H2O,继而可以验证 Na的金属
铍的原子半径为0.089nm): 性强于N,你认为此设计是否合理 说明
理由:元素
A B C D E
代号 。
Ⅱ.根据如图所示装置图回答以下问题。
原子半
0.16 0.143 0.102 0.099 0.074
径/nm
主要化
+2 +3 +6、-2+7、-1 -2
合价
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对
(
应位置(以下为周期表的一部分)。 1)利用如图装置可以验证非金属性的变
化规律。干燥管D的作用是
。
(2)实验室中现有药品 Na2S、KMnO4、浓
(2)B元素处于周期表中第 周 盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验
期第 族。 证氯的非金属性大于硫。烧瓶中发生反应
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的 的离子方程式为 。
最高价氧化物对应水化物反应的离子方程 装置C中的实验现象为 。
式为 (3)若要用此装置证明非金属性:N>C>
。 Si,从以下所给物质中选出甲同学设计的
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水 实验所用到的物质:
化物中酸性最强的是 (填化学 ①稀 HNO3 溶液 ②稀醋酸溶液 ③碳
式)。 酸钙 ④Na2SiO3 溶液 ⑤SiO2
(5)C与E形成的化合物有 (填 试剂A与C分别为 (填序号)。
化学式)。 有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非
13.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规 金属性强弱,你认为原因是
律,设计了如下系列实验。 。
— 36 —
9.A 铝及其氧化物都能与酸或碱反应,因此不能用 13.解析:(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2
铝制器皿长期存放酸性或碱性物质,故A正确;常 溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁
温下,铁片与浓硝酸发生钝化生成致密的氧化膜, 被氧化。(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为
钝化属于化学变化,故B错误;新制氯水久置后变 氯化铁,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+
为盐酸,所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强,故 2Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水的
C错误;高炉炼铁的主要原理是Fe2O3 与CO在高 小,分层后可以隔离空气,排除氧气对实验的影
温下反应制备金属铁,故D错误。 响。(4)假设1:Br-被Cl2 氧化成Br2 溶解在溶
10.C 相关反应是2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2, 液中,通过向溶液中加入适量四氯化碳,萃取出溴
该反应不是置换反应,故 A错误;KSCN可用于 单质从而使CCl4 层呈橙红色来证明有溴单质生
检验Fe3+的存在,故B错误;Fe的金属性比Cu 成;假设2:Fe2+被Cl 氧化成Fe3+2 ,向该溶液中
强,故D错误。 加入KSCN溶液,溶液变为红色证明有三价铁生
11.解析:(1)铁离子的检验加 KSCN溶液以观察溶 成;溴易溶于四氯化碳,四氯化碳密度大于水,与
液颜色的变化,如果变红说明药物变质。(2)铝比 水互不相溶,溶液分层,可以选择萃取分液法分
铁活泼,但是铝制品比铁制品耐腐蚀,原因是:铝 离。(5)50mLFeBr2 溶 液 含 有 溴 化 亚 铁 物 质
在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使铝的 的 量n=0.1mol/L×0.05L=0.005mol;标
表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内
准状况下112mLCl2物质的量n=
0.112L =
部 的 铝 进 一 步 被 氧 化。(3)点 燃 铝 和 氧 化 铁 22.4L/mol
(FeO )的混合物,生成氧化铝和熔融状态下的 0.005mol;还原性:Fe
2+>Br-,二者以1∶1反
2 3
高温 应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离
铁,反 应 的 化 学 方 程 式 为2Al+Fe2O3 2Fe 子一半被氧化,则等物质的量反应的离子方程式为
+Al2O3。 2Fe2++2Br-+2Cl 2Fe3++Br+4Cl-2 2 。
答案:(1)KSCN溶液 溶液变红 答案:(1)防止氯化亚铁被氧化
(2)铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应,使 (2)Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-
铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止 (3)隔离空气(排除氧气对实验的影响)
了内部的铝进一步被氧化 (4)①CCl4 CCl4层呈橙红色,水层呈无色
高温
(3)2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ②KSCN溶液 溶液变为红色
12.解析:(1)废液中铜以Cu2+形式存在,要回收Cu (5)2Fe
2++2Br-+2Cl 3+ -2 2Fe +Br2+4Cl
应当选合适的还原剂还原,根据题意,应选铁粉。 第四章 物质结构 元素周期律
(2)过程①是FeCl3 溶液与铜反应,反应的离子方
:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。(3) 考点过关程式为 过程
③是把滤液中的Fe2+ 再氧化为Fe3+;
考点一
故需要加
()质子 正 中子
入氯气,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl 1.1
负 (2)①核外电子数 (3)原
2
子核 质子数(Z) 中子数( ) ()质量数
2Cl-+2Fe3+。(4)
N 4
检验Fe3+常用 KSCN溶液。
质子数
(5)n(H )=V = 1.12L2 / =0.05mol,再由方程V 22.4Lmol 2.(1)远近 (2)近 远 低 高 (3)①最低 里 m
: + 2+ , n( ) 外 逐步升高
2
式 Fe+2H Fe +H ↑ 可求得 Fe = ②2n ③8 2 ④18 2 8 2
0.05mol,则m(Fe)=n·M=2.8g,故m(Cu)= ⑤32
3.(1)质子数 核电荷数 质子数 (2)质子 中子 质
7.2g,所 以 滤 渣 中 Cu的 质 量 分 数=7.2g10g× 子数 中子数 (3)①质子数 中子数 中子数
100%=72%。 ②几乎相同
答案:(1)铁粉 【针对训练1】 B 氢是1号元素,含有1个质子,A
(2)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ 正确;同位素是质子数相同、中子数不同的原子之
(3)2Fe2++Cl 2Cl-2 +2Fe3+ 间的 互 称,
1H 22O 与 H2O 不 互 为 同 位 素,B错
(4)取少量废液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶 误;1H 182 O 的 相 对 分 子 质 量 为 1×2+18=
液变红色,说明废液中含有Fe3+ 20,2H 162 O的相对分子质量为2×2+16=20,C
(5)72% 正确;1H与2H是不同的核素,D正确。
— 96 —

考点二 确;根据元素在周期表中的位置和元素周期律可
1.(1)电子层数 原子序数递增 左 右 (2)最外 知,氧化性:Cl2>Br2>Se,则离子的还原性:Se2-
层电子数 电子层数递增 上 下 >Br->Cl-,B项错误;根据元素在周期表中的位
2.(1)长 8 8 18 18 32 32 原子电子层数 置和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则其
(2)原子最外层电子数 碱金属 卤族 最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HBrO4
3.原子序数 元素符号 元素名称 >H2SeO4,C项正确;根据元素在周期表中的位置
【针对训练2】 D 由A、B、C三种元素在周期表中 和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则气态
的位置,可知A、B在同一周期,C在A、B的下一个 氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se,D项正确。
周期;根据 A、B、C原子序数之和为29,由图分析 考点五
可知它们为短周期元素,设 A的原子序数为x,B 1.(1)阴、阳离子 (2)①阳离子和阴离子 ③活泼
的原子序数为(x+2),则C的原子序数为(x+1+ 金属 活泼非金属
8),x+(x+2)+(x+1+8)=29,x=6,A为碳元 2.(1)阴、阳离子
素,B、C的原子序数则分别为8、15,对应的元素分 3.(1)共用电子对
别为氧元素、磷元素。A为碳元素,B为氧元素、C 4.(1)共用电子对
为磷元素,它们都是短周期元素,故 A正确;A为 · ‥5.(1)最外层电子 (2)①·Mg· ·C· ·O·
碳元素位于ⅣA族,B为氧元素位于ⅥA族、C为 · ‥
磷元素位于ⅤA族,它们都是主族元素,故B正确; ‥ ‥ ‥
[ ]- [ ]2-
B为氧元素,原子序数为8,故C正确;C为磷元素, ︰Ne︰ ③ ︰Cl︰ ︰S︰ ‥ ‥ ‥
位于第三周期ⅤA族,故D错误。 ‥ ‥
· · ·
考点三 ④Ca2+[×O×]2- K+[×S·×]2-K+
‥ ‥
1.(1)1 失去1个 还原 化合 ①氧气 ②2R+
‥
2H2O 2ROH+H2↑ (2)①增强 减弱 ‥⑤H︰O︰H H︰N︰H
②剧烈 ③剧烈 轻微 剧烈 ④增强 最强 ‥ ‥H
(3)银白 较小 较低 增大 降低 6.(1)相邻原子 (2)价电子间的转移 共用
2.(1)淡黄绿 黄绿 深红棕 紫黑 增大 升高 (3)离子 极性 非极性
(2)难 减弱 减弱 7.(2)旧化学键的断裂和新化学键的形成
【针对训练3】 D 锂在第ⅠA族,该族中还有非金 8.(1)分子聚集 范德华力 (3)范德华力
属元素———氢,A错误;Li、Na+ 的原子、离子结构 【针对训练5】 C Mg2+与F-之间所存在的化学键
为离子键,A项错误;熔融状态下的金属单质或合
示意图分别为 、 ,B错误;K+ 的离 金也能导电,但其中不存在离子键,B项错误;N2
和Cl2 两种分子中,原子间均通过共用电子对相结
合,使各原子最外层均达到8电子稳定结构,C项
子结构示意图为 ,其最外层有8个电子, 正确;CO2 溶于水发生化学反应生成碳酸,变化过
程中,既有化学键的断裂,也有化学键的形成,D项
C错误;Li在碱金属元素中核电荷数最小,核外电 错误。
子层数最少,因此其原子半径最小,D正确。 本章练习
考点四 1.C 核素AZX中,Z 表示质子数,A 表示质量数,则核
1.(1)核外电子排布呈现周期性变化 (2)原子半径 素146C的质量数为14,C正确;故选C。
逐渐减小 (3)+1→+5 -4→-1 最高正价逐 2.A 原子核外电子在核外排布在能量不连续的电
渐升高 ⅣA族的-4 ⅦA族的-1 主要化合 子层中,由里向外能量依次升高,故K层电子的能
价呈现周期性变化 量低于L层,故A错误;原子核外电子排布遵循能
3.(1)非金属 +7 -1 +1、+3、+5 +1、+3、 量最低原则,即核外电子总是优先排在离核近的能
+5 Br2O7 HBrO4 > > < < > > 量低的电子层里,即总是从K层开始填充,故B正
【针对训练4】 B Br、Se原子比Cl原子多1个电子 确;由核外电子排布规律可知,每一层最多排布的
层,则Cl的原子半径最小,Br、Se元素的电子层相 电子为2n2 个(n为电子层序数),故第二层即L层
同,Br元素的原子序数大于Se元素,则原子半径: 最多能容纳8个电子,故C正确;原子由原子核与
BrBr>Cl,A项正 核外电子构成,故D正确。
— 97 —

3.D Re属于金属元素,故A正确;Re为元素符号, 素,从上往下,非金属性减弱,故G的非金属性比
故B正确;75为元素的质子数,故C正确;Re的相 H的非金属性强,故C错误;A的最高价氧化物
对原子质量为186.2,故D错误。 对应水化物NaOH和D的最高价氧化物对应水
4.A F2 是浅黄绿色气体,Cl2 是黄绿色气体,Br2 是 化物Al(OH)3 之间能发生反应:NaOH+Al(OH)3
深红棕色液体,I2 是紫黑色固体,可见按F2、Cl2、 Na[Al(OH)4],故D正确。
Br2、I2 顺序,物质颜色由浅变深,故 A 错误;F2、 11.解析:Ⅰ.(1)6027Co的质子数为27,质量数为60,中
Cl2、Br2、I2 是同一主族元素的单质,由于从上到下 子数为60-27=33。(2)元素是具有相同核电荷
原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减 数(质子数)的一类原子的总称。
弱,因此卤素单质的氧化性逐渐减弱,故B正确;根 Ⅱ.(1)4526Fe的中子数=质量数-质子数=45-26
据选项B可知从F2、Cl2、Br2、I2 的氧化性逐渐减 =19,核外电子数=质子数=26。(2)4526Fe与5626Fe
弱,单质的氧化性越弱,其与 H2 化合的能力逐渐 的质子数相同,属于同一元素Fe元素,但中子数
减弱,故与氢气化合由易变难,故C正确;F2、Cl2 不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元
是气体物质,Br2 是液态物质,而I2 是固体物质,因 素,4526Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新
此卤素单质的密度逐渐增大,故D正确。 原子,原子核发生了变化,不是化学变化,因为化学
5.C 在元素周期表中⑨是第三周期第ⅥA族的元素 的范畴是在原子、分子水平上研究物质。
S,S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4。 答案:Ⅰ.(1)CD
6.B Cl2 中Cl—Cl键为共价键,故A错误;NaCl中 (2)A
钠离子与氯离子之间存在离子键,故B正确;HCl Ⅱ.(1)19 26
中H—Cl键为共价键,故C错误;CH3Cl含C—H、 (2)AC
C—Cl键,均为共价键,故D错误。 (3)45 5626Fe与26Fe的核外电子数相同,化学性质几
‥ 乎相同
7.B 氯化钠为离子化合物,电子式为Na+[︰Cl︰]-,
‥ 12.解析:(1)由主要化合价和原子半径知A为 Mg,B
‥ 为Al,C为S,D为Cl,E为O。(2)B处于周期表
故A错误;水为共价化合物,电子式为H︰O︰H,
‥ 中第三周期第ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物
故B 正 确;二 氧 化 碳 为 共 价 化 合 物,电 子 式 为 对应水化物分别为Al(OH)3和 H2SO4。(4)O元
‥ ‥ 素无最高正价,A、B、C、D的最高价氧化物对应水
︰O︰︰C︰︰O︰,故 C错 误;氮 气 为 双 原 子 分 化 物 分 别 为 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO, 4
、
子 电子式为︰N N︰,故D错误。 HClO4,其中 HClO4 酸性最强。(5)S与 O形成
8.B Z的核外电子数为17,可知Z为Cl,Y与Z同 的化合物有SO 和SO 。
周期且相邻,则Y为S,X与Y同主族,则X为O,
2 3
答案:(1)
故A正确;O核外2个电子层,S核外3个电子层,
电子层数越多原子半径越大,则 O原子半径小于
S,故B错误;Y为S,元素名称为硫,故C正确;S
和Cl同周期,同周期元素从左到右非金属性增强,
则Cl的非金属性大于S,故D正确。 (2)三 ⅢA
9.A ①离子化合物中可能含共价键,如氢氧化钠为 (3)Al(OH)+3H+ Al3+3 +3H2O
离子化合物,含氢氧共价键,①正确;②共价化合物 (4)HClO4
中一定不含离子键,②错误;③含金属元素的化合 (5)SO2和SO3
物不一定是离子化合物,如 AlCl3 为共价化合物, 13.解析:本题考查元素性质递变规律的探究实验,侧
③正确;④含共价键的纯净物不一定是共价化合 重考查实验方案的设计和评价。
物,也可能是单质,如氧气,④错误;⑤非金属元素 Ⅰ.将 NaOH 溶 液 与 NH4Cl溶 液 混 合 生 成
原子间形成的化学键不一定是共价键,例如氯化铵 NH3·H2O,反 应 的 化 学 方 程 式 为 NaOH+
中存在离子键,⑤错误;⑥有化学键断裂的过程不 NH4Cl NaCl+NH3·H2O,通过该反应证明
一定是化学变化,如电解质的电离,有化学键的断 NaOH的碱性强于 NH3·H2O,但不能证明 Na
裂,却不是化学变化,⑥正确;综上分析,正确的为 的金属性强于 N,因为 NH3·H2O不是 N的最
①③⑥。 高价氧化物对应的水化物,该设计不合理。
10.D A~H中原子半径最大的是B,故A错误;碳 Ⅱ.(1)根据装置图,干燥管D的作用是防倒吸。
元素形成的化合物种类最多,故B错误;同周期元 (2)根据题给试剂,要验证Cl的非金属性强于S,
— 98 —

反应的原理为Cl2+Na2S 2NaCl+S↓;A与 考点二
B反应制备Cl2,由于该装置中没有酒精灯,所以 1.(1)无 小 无 难 溶 于 水 (2)②N2+O2
用KMnO4和浓盐酸在圆底烧瓶中反应制Cl2,烧 放电或高温 高温、高压
: ( ) 2NO ③N2+3H2 2NH3瓶中反应的化学方程式为 2KMnO4+16HCl浓 催化剂
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应的离 2.(1)N2O NO N2O5 +3 +4 +4 (2)无
子方程式为:2MnO-4 +16H++10Cl- 2Mn2++ 红棕 不溶 能溶
5Cl2↑+8H2O;试管C中为Cl2 与Na2S的反应,实 催化剂3.(1)小 刺激 液化 (2)①4NH3+5O2
验现象为:有淡黄色沉淀。(3)根据题给试剂,要证 △
明非金属性:N>C>Si应通过证明酸性:HNO 4NO+6H2O ②NH3+HCl NH4Cl ③蓝 3
>H CO >HSiO ,根据强酸制弱酸的复分解反 (3)①制冷剂2 3 2 3
应规律,反应的原理为:圆底烧瓶中发生的反应为 5.(1)白色 易 (2)①NH3↑+HCl↑ NH3↑+
2HNO3+CaCO3 Ca(NO3)2+H2O+CO CO2↑+H2O ②CaCl2 2+2NH3↑+2H2O
↑,试管中发生的反应为CO ()红 蓝2+Na2SiO3+H2O NaNO3+NH3↑+H2O 3
H2SiO3↓ +Na2CO3,则 试 剂 A 为 ① 稀 6.(1)2NH4Cl+Ca(OH)
△
2 CaCl2+2NH3↑+
HNO 3 溶 液,试 剂 B为③碳 酸 钙,试 剂 C为④
。 、 2H2O () ()Na2SiO
3 向下排空气 4 ①蓝色 ②白烟
3 溶液 有同学认为此实验不能说明 N
C、Si的非金属性强弱,原因是 HNO 具有挥发 (5)水或稀硫酸3
, 见光或受热性 所 得 CO2 中 混 有 HNO3,HNO3 也 会 与 7.(2)②4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H O 2
Na2SiO3 溶液反应产生 H2SiO3 沉淀,试管中产 ③a.金 铂 钛 Cu+4HNO (浓) Cu(NO)
生 白 色 沉 淀 不 能 说 明 H2CO3 的 酸 性 强 于
3 3 2
, 。 +2NO2 ↑ +2H2O 3Cu+8HNO3
(稀)
H2SiO3 不能说明非金属性C强于Si

答案:Ⅰ.不合理,NH ·H O并非为N的最高价 3Cu
(NO3)2+2NO↑+4H2O 钝化 铁 铝
3 2
氧化物对应的水化物 b.C+4HNO3( )
△
浓 CO2↑+4NO2↑+2H O 2
Ⅱ.(1)防倒吸 【针对训练 2】 A A 项,硝 酸 具 有 强 氧 化 性,
(2)2MnO-4 +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑ Fe(OH)2具有还原性,因此Fe(OH)2 跟稀硝酸反
+8H2O 有淡黄色沉淀 应后生成硝酸铁和一氧化氮,既表现酸性,又表现
(3)①④ HNO3有挥发性,也会和硅酸钠反应生 氧化性,正确;B项,Fe2O3 跟稀硝酸反应不能发生成硅酸
氧化还原反应,错误;C项,CuO跟稀硝酸反应,不
第五章 化工生产中的重要非金属元素 能发生氧化还原反应,错误;D项,Al(OH)3跟稀硝
酸反应,不能发生氧化还原反应,错误。
考点过关
考点三
考点一
△ △ 1.硅氧四面体 4 Si O 高 难
1.(3)①S+Fe FeS S+2Cu CuS
2 2.传统无机 新型无机 陶瓷 玻璃 水泥
点燃
淡蓝 4.
(1)高 大 不
②S+O2 SO 2 5.(1)高 大 不 (2)②氢氟酸
2.(1)无 刺激性 有毒 大 易 易 (2)①SO2 【针对训练3】 B A项,氢氟酸能腐蚀玻璃,所以氢
+H2O H2SO3 可逆反应 ②3S↓+2H2O 氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中,正确;B项,水晶的
3.(2)①干燥剂 ②水的组成比 疏松多孔的海绵状 主要成分是SiO2,不是硅酸盐,错误;C项,瓷坩埚
刺激性 ③Au、Pt 逐渐变黑色 无色 红色 是硅酸盐产品,坩埚中的SiO2 能与 NaOH 反应,
蓝色 正确;D项,沙子的主要成分是SiO2,光伏材料的成
【针对训练1】 C 硫粉燃烧生成二氧化硫,二氧化 分是晶体硅,由沙子制备光伏材料时的反应之一为
硫催化氧化生成三氧化硫,故A正确;二氧化硫的 高温
生成可以是浓硫酸被还原生成,也可以是硫单质被 SiO2+2C Si+2CO↑,正确。
氧化生成,故B正确;二氧化硫能使滴有酚酞的氢 本章练习
氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物与碱反应的性 1.A SiO2 可用于制造光导纤维,硅可用于制造太阳
质,与漂白性无关,故C错误;自然界中存在游离态 能光伏电池,故 A错误;硅是优良的半导体材料,
的硫,如火山口存在游离态的硫,且S易溶于CS2, 手机芯片的主要成分是硅,故B正确;普通玻璃是
故D正确。 以纯碱、石灰石和石英为原料在高温下发生复杂的
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