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第2章　物质的微观结构
第5讲　元素与元素周期表
目
录
1
知识框架
2
典型例题
知识框架
1
1. 元素
(1)元素的定义
科学上把具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子统称为元素。
(2)元素符号
①宏观上表示一种元素，如“O”表示氧元素。每种元素只能有一种
元素符号。
②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)。
③微观上表示这种元素的1个原子。
④如果物质直接由原子构成，则该元素符号还表示一种物质。
(3)同位素
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。例如氢元素有氕、氘、氚三种原子，质子数都为1，中子数分别为
0、1、2。
2. 元素周期表
(1)编排依据
根据元素的原子结构和性质，将已知的100多种元素按原子序数(数值
上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表，叫作元素周期表。
(2)元素周期表的结构
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，
即7个周期。元素的周期数和元素核外电子的电子层数一致。
②纵列(族)：元素周期表共有18个纵列，每1个纵列叫作一个族，第
8、9、10三个纵列共同组成一个族，其余分为主族(A)，副族(B)和“0”
族元素，所以有16个族。
(3)元素周期律
每一横行(周期)，从左到右核电荷数即质子数依次增加，最外层电子
数依次增加，电子层数相同，同一周期元素学性质具有递变性；每一
横行开头的元素是金属元素(第1周期除外)，靠近结尾的元素是非金属元
素，结尾的是稀有气体元素。每一纵列(主族)，从上到下电子层数依次增
加，最外层电子数相同，元素学性质相近。
3. 物质的分类
物质
典型例题
2
例1　碳的单质除了金刚石、石墨和C60外，科学家们还合成了C90、
C240、C540等系列物质，据此可作出的推测是(　D　)
①同一种元素可以形成多种单质；
②单质可能存在复杂的分子结构；
③单质的研究具有广阔的前景；
④同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转。
A. 只有①② B. 只有②③
C. 只有③④ D. ①②③④
D
例2　课堂上老师举起一只密封的玻璃瓶，告诉全班同学：“该瓶气
体经验分析只含有一种元素。”并请同学进行大胆的猜测，下列同学
的猜测中你认为比较合理的是(　C　)
A. 该气可能是由单质和合物组成的混合物
B. 该瓶气体一定是一种单质气体，它属于纯净物
C. 该瓶气体可能是混合物，也可能是纯净物
D. 该瓶气体可能是一种合物
C
例3　O表示该氧元素的原子有8个质子，8个中子，O是O的
一种同位素，含有8个质子，10个中子。现有两个容器分别充满由N、
C、O三种原子构成的一氧氮(NO)和一氧碳(CO)(两个容器中分
别含有相同的分子数)。下列说法正确的是(　C　)
A. 所含物质的质量和质子数相等
B. 含有相同数目的质子和中子
C. 含有相同数目的中子和原子
D. 含有相同数目的电子和中子
C
例4　1个12C原子(含6个质子，6个中子)的质量为a kg，1个18O原子
(含8个质子，10个中子)的质量为b kg，则下列有关说法错误的是(　C　)
A. 18O的相对原子质量为
B. 12C与18O的相对原子质量之比为
C. 18 g18O质子的质量约为9 g
D. 1个由12C和18O构成的CO2分子含22个电子，26个中子
C
例5　已知一个SO2分子的质量为nkg，一个SO3分子的质量为mkg(设
两分子中的硫原子和氧原子分别相同)，若以一个氧原子质量的作为相
对原子质量的标准，则SO2的相对分子质量为(　B　)
A. B.
C. D.
B
例6　X元素1个原子的质量是m克，Y元素的原子量为A；合物XY2
的式量是M，则W克XY2中含有Y的原子数是(　A　)
A. B.
C. D.
A
例7　我国科学家公布了对嫦娥五号带回的月球土壤样品的研究成
果，准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量，以下为部分元素的
相关信息。
(1)钛原子结构示意图中n的值是 。钛元素位于元素周期表
第 周期。
(2)如上图A～E中，共涉及 种元素。锂、钠两种元素学性
质相似的原因是 。
10　
四/4　
四/4　
原子的最外层电子数相同　
(3)E失去3个电子，形成阳离子，该离子符号为 。
(4)锂离子电池为手机等内部常用的电池，该元素位于元素周期表的
第 周期，第 族。
Al3＋　
二/2　
IA　
(5)模型认知是学研究的重要科学。已知氦－3原子是一种含2
个质子和1个中子的原子，下列模型能表示氦－3原子的是 (填序
号)。
　　
C　
例8　根据下列图示，回答相关的问题。
(1)铁是地壳中含量丰富的元素。
A B
①图A为铁元素在元素周期表中的相关信息，可知铁的相对原子质量
为 。
②图B为铁原子结构示意图，其中x的数值为 ；一个铁原子能失
去2个电子形成阳离子，其学符号是 。
③铁元素在元素周期表中位于第 周期。
55.85　
2　
Fe2＋　
四/4　
(2)如图为模拟工业制氧气的微观示意图。
①一个氧气分子由 构成。
②工业制氧气属于 (填“物理”或“学”)变。
2个氧原子　
物理　
(3)图中①～④是四种物质的微观模型图。其中表示分子构成的合
物的是图 。
③　
例9　近些年，电动汽车的普及带动了电池工业的不断创新。从镍氢
电池到锂电池，再到钠电池、钾电池。
(1)镍元素在元素周期表中的相关信息如图1所示，镍原子的核电荷数为 ；相对原子质量为 。
图1
氢、锂、钠、钾四种元素的原子结构示意图如图2所示。
28　
58.69　
图2
(2)在学反应中，锂、钠、钾等原子很容易失去电子形成离子，所
以常被用作电池材料。锂、钠、钾三种元素属于不同种元素的根本原因
是它们的 不同。(填字母)
A. 质子数不同
B. 相对原子质量不同
C. 中子数不同
A　
(3)图2中氢、锂、钠、钾四种元素属于同一 (填“周期”或
“族”)。
(4)图2中锂、钠、钾三种元素学性质相似的原因是
。
族　
原子的最外层
电子数相同　
图2
(5)由图2可知，钠元素位于元素周期表中第 周期。若钠原子的相对原子质量为23，则钠原子核内有 个中子。
三　
12　
(6)研究表明，半径越大的离子越易在电池正负极之间移动，充电速
度越快。图3是锂、钠、钾三种金属离子的半径大小，电池容量相同的这
三种电池，充满电时间最短的是 (填“锂”“钠”或“钾”)电池。
图3
钾　
(7)锂电池的负极材料是石墨，石墨是由碳原子直接构成的物质。下
列物质也是由原子直接构成的是 (填序号)。
A. 氯钠 B. 氮气
C. 金刚石 D. 水
C　
例10　元素周期表是学习学的重要工具。
(1)发现元素周期律并编制出第一张元素周期表的学家是
，他将当时已经发现的63种元素按照 (填“质子
数”或“相对原子质量”)由小到大的顺序排列起来的。
(2)比较：S2－的核电荷数 (填“＞”“＜”或“＝”)S的核电
荷数。
门捷
列夫　
相对原子质量　
＝　
(3)下表为元素周期表中部分元素的相关信息，回答相关问题。
①C、N、O排在同一周期是因为 (填“质子数”“电子
层数”或“最外层电子数”)相同。
②He和Mg的学性质 (填“相似”或“不相似”)。
③钠离子核外电子排布与 (填元素名称)原子核外电子排布
相同。
电子层数　
不相似　
氖　
④学上可用符号M”表示原子的组成，其中M代表元素符号，
A表示原子核内的质子数，Z表示原子核内质子数与中子数之和。已知
Xn＋和Ym－的核外电子排布完全相同，则下列关系正确的是 。
A. b－a＝d－c
B. a－n＝c＋m
C. a＋n＝c－m
D. b－n＝d＋m
B　
(4)一般来说，电子层数相同的原子，原子的半径随原子序数的递增
而减小(稀有气体除外)；最外层电子数相同的原子，原子的半径随电子层
数的增加而增大。由此可知：氮原子半径 (填“＞”或“＜”)磷原
子半径。
(5)已知质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，比如
氢的同位素为氘和氚，则下列属于同位素的是(　C　)
A. 红磷和白磷 B. H2O和H2O2
C. 碳－12和碳－13 D. 钠原子和钠离子
＜　
C

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