2022届高中化学新教材同步必修第一册 第4章 第一节 第4课时　原子结构与元素周期表复习课.docx

1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第第 4 课时课时原子结构与元素周期表复习课原子结构与元素周期表复习课 核心素养发展目标1.巩固原子的构成，加深对核素、同位素概念的理解，熟练掌握核电荷数、质 子数、中子数、质量数之间的关系。2.熟练掌握元素周期表的结构，能用原子结构理论解释同族元素性质 的相似性和递变性。 一、原子结构核素 1构成原子的微粒及作用 原子(AZX) 原子核 质子Z 个决定元素的种类 中子AZ个在质子数确定后 决定原子种类 同位素 核外电子Z 个最外层电子数决定元素 的化学性质 2原子、离子中三种基本微粒的数量关系 (1)原子中：质子数(Z)核电荷数核外电子数； (2)质量数

2、(A)质子数(Z)中子数(N)； (3)阳离子的核外电子数质子数阳离子所带的电荷数； (4)阴离子的核外电子数质子数阴离子所带的电荷数。 3微粒符号周围数字的含义 4元素、核素、同位素的关系 (1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子() (2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同() (3)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素() (4)3517Cl 与 37 17Cl 得电子能力几乎相同() 答案(1)(2)(3)(4) 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1现有下列 9 种微粒：11H、21H、136C、146C、

3、147N、5626Fe2 、56 26Fe3 、16 8O2、168O3。按要求完成以下各题： (1)11H、21H、31H 分别是氢元素的一种_，它们互称为_。 (2)168O2和 16 8O3互为_。 (3)5626Fe2 的中子数为_，核外电子数为_。 (4)上述 9 种微粒中有_种核素，属于_种元素。 答案(1)核素同位素(2)同素异形体(3)3024(4)55 2(1)已知：A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，用序号回答下列问题。 原子种类由_决定； 元素种类由_决定； 元素的化合价由_决定。 (2)2.0 g 由 1 1H 和 18 8O 构成的水(11H21

4、88O)，该水分子的物质的量为_，含中子数为_。 (3)核内中子数为 N 的 R2 ，质量数为 A，则该离子的核外电子数为_。 答案(1)ABAD(2)0.1 molNA(或 6.021023)(3)AN2 解析(2)11H2188O 的摩尔质量为 20 gmol 1，2 g1 1H2188O 的物质的量 nm M 2 g 20 gmol 10.1 mol。 1 个分子含有中子数为0(188)10，故 0.1 mol 1 1H2188O 含有的中子数目为 0.1 mol 106.021023mol 1NA或 6.021023。 二、元素周期表的结构 (1)第A 族全部是金属元素() (2)元素

5、周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素() (3)两短周期元素原子序数相差 8，则周期数一定相差 1() (4)0 族元素原子的最外层均有 8 个电子() 答案(1)(2)(3)(4) 请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题： (1)标出族序数。 (2)用阴影表示出碱金属元素的位置。 (3)将前四周期卤族元素的元素符号填入表中适当的位置。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (4)写出各周期元素的种类。 (5)写出稀有气体元素的原子序数。 (6)写出金属与非金属元素分界线处的金属元素符号。 答案 三、元素周期表在元素推断中的应用 1元素在周期表中的位置与原子

6、结构的相互推断 (1)元素的位置与原子结构的关系 (2)填写符合条件的短周期元素符号 族序数等于周期数的元素有 H、Be、Al。 族序数是周期数的 2 倍的元素有 C、S。 族序数是周期数的 3 倍的元素是 O。 周期数是族序数的 2 倍的元素是 Li。 周期数是族序数的 3 倍的元素是 Na。 2由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置 常用 0 族元素定位法： (1)明确 0 族元素信息 0 族元素 H e N e A r K r X e R n O g 所在周期 序数 1234567 2022 高中化学新教材同步讲义资料 原子序数2 1 0 1 8 3 6 5 4 8 6 1 18 (2

7、)比大小定周期 比较该元素的原子序数与 0 族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的 0 族元素，那么该元素就和序 数大的 0 族元素处于同一周期。 (3)求差值定族数 若某元素原子序数比相应的 0 族元素多 1 或 2，则该元素应处在该 0 族元素所在周期的下一个周期 的 A 族或 A 族； 若某元素原子序数比相应的 0 族元素少 15 时，则应处在同周期的AA 族； 若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 1A、B、C、D 为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C 两元素的原子核外电子数之 和等于 B 元素原子的质子数。 (1)写出 A 元素的名称：_。 (2)B 位于元素周期表中

8、第_周期_族。 (3)C 的原子结构示意图为_。 (4)D 的单质与水反应的化学方程式为_。 答案(1)氮(2)三A(3)(4)Cl2H2O=HClHClO 解析A、C 两元素的原子核外电子数之和等于 B 元素原子的质子数，设 B 的质子数为 x，A、C 的核 外电子数分别为 x9、x7，即 x9x7x，则 x16，所以 B 为硫元素，A、C 分别是氮元素和氟元 素，D 为氯元素。 2X、Y、Z 是周期表中相邻的原子序数依次增大的三种元素，其中 X、Y 同主族，Y、Z 同周期，且 这三种元素原子最外层电子数之和为 16，质子数总和为 38，则 X、Y、Z 分别是_、_、 _。 答案NPS 解析

9、X、Y、Z 是周期表中相邻的三种元素，其中 X、Y 同主族，Y、Z 同周期，且这三种元素原子 最外层电子数之和为 16，设 X、Y 的最外层电子数是 a，Z 的最外层电子数是 a1，aaa116，a 5，所以 X、Y 属于第A 族元素、Z 属于第A 族元素，质子数总和为 38，设 X 的质子数是 b、Y 的 质子数是 b8，Z 的质子数是 b9，bb8b938，所以 b7，所以 X 是 N 元素、Y 是 P 元素、Z 是 S 元素。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1某元素的一个原子形成的离子可表示为 b aXn ，下列说法正确的是( ) A.baXn 含有的中子数为 ab B.baXn

10、 含有的电子数为 an CX 原子的质量数为 abn DX 原子的质量约为 b 6.021023 g 答案D 解析中子数ba，电子数an，质量数b ，X 的近似摩尔质量为 b gmol 1，即阿伏加德罗常 数个 X 原子的质量为 b g，则 1 个 X 原子的质量为 b NA g，故 D 正确。 2下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是() 答案D 解析本题要求熟记周期表的结构，知道 118 号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气 体 2 号、10 号元素应在周期表的最右端和 3 号元素在周期表的最左端排除 A、B、C 三项。 3(2019安庆高一检测)下

11、列叙述正确的是() A元素周期表是按元素的相对原子质量排列而成的 B元素周期表中的副族和族元素统称为过渡元素 C元素周期表共有 7 个横行(周期)和 16 个纵列(族) D元素周期表中，短周期包括 9 种非金属元素(稀有气体元素除外) 答案B 解析元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列而成的，共有 7 个横行(即 7 个周期)，18 个纵列(分 7 个主族，7 个副族，1 个族和 1 个 0 族)。其中副族和族元素统称为过渡元素。短周期包括 118 号元素，除稀有气体元素外共有 10 种非金属元素。 4下列各项表述中正确的一组是() ABCD 原子 序数 79 1 2 1 6 元素 符

12、号 NF A l S 周期二三三三 2022 高中化学新教材同步讲义资料 族 A A A A 答案D 5短周期元素 X、Y、Z 在周期表中的位置关系如图所示，回答下列问题： (1)X 元素形成单质的分子式是_。 (2)写出 Y 元素形成的单质跟水反应的化学方程式：_。 (3)写出单质 Z 在空气中燃烧的化学方程式：_。 答案(1)He(2)2F22H2O=4HFO2(3)SO2= 点燃 SO2 A 组基础对点练 题组一原子构成、核素、同位素 1关于微粒 37 17X ，下列说法正确的是( ) A该微粒的中子数为 17 B该微粒的核外电子数为 17 C该微粒的中子数为 20 D该微粒的质子数为

13、37 答案C 【考点】原子的微粒及其数量关系 【题点】原子的微粒及其数量关系 2(2019北京 101 中学高一期末)联合国宣布 2019 年为“国际化学元素周期表年”，我国的刘庄教授 为汞元素的代言人。下列关于 198 80Hg 的说法中正确的是() A质子数为 198 B中子数为 118 C质量数为 278 D中子数与核外电子数之差为 80 答案B 解析表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则质子数为 80，选项 A 错误；中子数质子数质量数，则中子数为 19880118，选项 B 正确；质量数为 198, 选项 C 错误； 质子数核外电子数，因此核外电子数为 80，

14、中子数为 118，中子数与核外电子数之差为 38，选项 D 错 2022 高中化学新教材同步讲义资料 误。 【考点】原子的微粒及其数量关系 【题点】原子的微粒及其数量关系 3简单原子的原子结构可用下图形象地表示： 其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关的叙述正确的是() A互为同位素 B互为同素异形体 C是三种化学性质不同的粒子 D具有相同的质量数 答案A 【考点】元素、核素、同位素的概念理解 【题点】元素、核素、同位素的辨析 4有两种不同的碳原子，一种原子核内有 6 个质子和 6 个中子，另一种原子核内有 6 个质子和 7 个 中子，则它们不相同的是() A核电荷数B核外电子数 C

15、电子层数D原子的质量数 答案D 解析由题意可知，这两种碳原子分别为 12 6C 和 13 6C，它们的核电荷数均为 6，核外电子数均为 6，电 子层数均为 2，但其质量数分别为 12 和 13。 【考点】元素、核素、同位素的概念理解 【题点】元素、核素、同位素的辨析 5下列说法正确的是() A同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同 B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的 C钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子 D.4018Ar、4019K、4020Ca 的质量数相同，所以它们互为同位素 答案A 解析A 选项中的各核素属于同一元素，这些核素

16、间必定互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相 同，正确；B 选项描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子(11H)的原子核内只有质子而无中子这 个特例，错误；原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电子得失，不会 发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原子变为离子，C 错误；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，D 错误。 【考点】原子结构、元素、核素、同位素的综合考查 2022 高中化学新教材同步讲义资料 【题点】元素、核素、同位素的综合考查 613CNMR(核磁共振)、15NNMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科

17、学家库 尔特、维特里希等人为此获得了诺贝尔化学奖。下列有关 13C、15N 的叙述正确的是( ) A15N 与 14N 互为同位素 B13C 与 C60互为同素异形体 C13C、15N 具有相同的中子数 D15N 的核外电子数与中子数相同 答案A 解析 15N 与14N 质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 项正确；13C 是核素，C60是单质，二者 不互为同素异形体，B 项错误；13C 中子数为 7,15N 中子数为 8，C 项错误；15N 核外电子数为 7，中子数为 8，二者不相等，D 项错误。 【考点】同位素 【题点】同位素与同素异形体辨析 题组二原子结构、元素周期表与元素性质 7下列

18、微粒结构示意图表示的元素属于A 族的是() A.B. C.D. 答案A 解析A 项为 F 原子，B 项为 O2 ，C 项为 Ne 原子，D 项为 Na 原子。 8下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中 X 为 35 的是() 答案D 解析依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86、118； 其次根据第五周期有 18 种元素，即可确定元素 X(35 号)应为 D 中位置。 9具有下列结构的原子，其元素一定属于A 族的是() A最外层电子数与次外层电子数相等的原子 BK 层电子数为 M 层电子数一半的原子 C最外层有 2 个电子的原子 202

19、2 高中化学新教材同步讲义资料 DM 层电子数等于其内层电子数之和的1 5的原子 答案D 解析若该元素位于A 族，则其原子最外层电子数为 2，A 项中元素原子最外层电子数可能为 2 或 8；B 项中元素最外层电子数为 4；C 项中元素可能是 He，位于 0 族；D 项中，元素有三个电子层，其最 外层电子数一定为 2。 【考点】原子结构与元素周期表位置的关系 【题点】位置反映原子结构 10根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。 (1)写出下列微粒的符号及其在元素周期表中的位置。 符号：_ 位置：_ (2)第三周期A 族的元素原子序数是_。 (3)Na 元素的原子序数为 11，相邻的同族元素

20、的原子序数是_。 (4)短周期元素中，族序数周期序数的元素有：_(填元素符号，下同)。 (5)短周期元素中，族序数周期序数 2 倍的元素有：_。 (6)短周期元素中，周期序数族序数 2 倍的有：_。 答案(1)ONa ClCl 第二周期A 族第三周期A 族第三周期A 族第三周期A 族 (2)14(3)3、19(4)H、Be、Al(5)C、S(6)Li 【考点】原子结构与元素周期表 【题点】原子结构与元素周期表 B 组综合强化练 116O 和 18O 是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A16O 与 18O 互为同素异形体 B16O 与 18O 核外电子排布方

21、式不同 C通过化学变化可以实现 16O 与18O 间的相互转化 D标准状况下，11.2 L 16O2和 11.2 L18O2均含 NA个氧原子 答案D 解析 16O 与18O 是氧元素的不同核素，二者互为同位素，A 错误；16O 与18O 具有相同的核内质子数 和核外电子数，故核外电子排布方式相同，B 错误；16O 与 18O 仅中子数不同，二者相互转化是原子核发 生变化，不能通过化学变化实现，C 错误；16O2和 18O2均为双原子分子，标准状况下，11.2 L16O2和 11.2 L 18O2的物质的量均为 0.5 mol，均含 NA个氧原子，D 正确。 【考点】原子的微粒及数量关系 20

22、22 高中化学新教材同步讲义资料 【题点】原子的微粒数量关系与物质的量综合考查 2下列关于元素的叙述正确的是() A最外层电子数相同的元素都在同一主族 B只有在原子中，质子数才与核外电子数相等 C目前使用的元素周期表中，最长的周期含有 32 种元素 D目前使用的元素周期表中，最长的族含有 7 种元素 答案C 解析最外层电子数为 2 的元素有的在 0 族，还有很多在副族，故 A 错误；电中性微粒中质子数与核 外电子数相等，如原子、分子等，故 B 错误；目前使用的元素周期表中，最长的周期含有 32 种元素，故 C 正确；目前使用的元素周期表中，B 族中存在镧系(15 种)、锕系(15 种)，包含元

23、素种类最多，故 D 错 误。 3已知 Xn 含 N 个中子，X 的质量数为 A，则 a g X 的氢化物中含质子的物质的量是( ) A. a An(ANn)mol B. a An(An)mol C. a An(Nn)mol D.a A(An)mol 答案A 解析根据Xn 可得X的氢化物的化学式为HnX， 因X的质量数为A， 则HnX的摩尔质量为(An)gmol 1，a g X 的氢化物的物质的量为 a An mol，每个 HnX 分子中含有的质子数为 ANn，则 a g X 的氢化 物中所含质子的物质的量为 a An(ANn)mol，A 项正确。 【考点】原子的微粒及数量关系 【题点】原子的微

24、粒数量关系与物质的量综合考查 4(2019渭南高一检测)某主族元素 R 原子的质量数为 79，已知 R 的单核离子含有 45 个中子和 36 个 电子，下列有关 R 的叙述错误的是() AR 位于第四周期A 族 BR 最高价氧化物对应水化物的化学式为 H3RO4 C元素 R 气态氢化物的化学式为 H2R DR 的阴离子具有强还原性 答案B 解析由于主族元素 R 原子的质量数为 79，含有 45 个中子，所以质子数为 794534，由于 R 的单 核离子含有 45 个中子和 36 个电子，所以该原子有 4 个电子层，最外层是 6 个电子，所以 R 位于第四周期 A 族；由于 R 的最高正价是6

25、价，所以 R 最高价氧化物对应水化物的化学式为 H2RO4，气态氢化物的 化学式为 H2R，R 的阴离子失电子能力较强，所以具有强还原性。 5(2019银川高一检测)X、Y 是元素周期表中A 族中的两种元素，下列叙述中能说明 X 的非金属性 比 Y 强的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 AX 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多 BX 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物沸点低 CX 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 DY 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来 答案C 解析A 选项中 X 原子电子层数多于 Y，因此在同族中 X 在 Y 的下方，根据同主族元素从上到下， 非金

26、属性逐渐减弱可知，X 的非金属性比 Y 弱，故 A 错误；B 选项中 Y 的氢化物如果是 HF，X 的氢化物 是 HCl，则沸点 HFHCl，非金属性：FCl，B 错误；C 选项中比较的是氢化物的稳定性，X 的氢化物比 Y 的稳定，说明 X 的非金属性比 Y 的强，C 正确；D 选项中 Y 单质能够将 X 从其盐溶液中置换出来，说明 Y 的非金属性强于 X，与题干相反，D 错误。 6A、B、C 均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知 B、C 两元素在周期表中族序 数之和是 A 元素族序数的 2 倍；B、C 两元素的原子序数之和是 A 元素原子序数的 4 倍，则符合 A、B、C 的一

27、组元素是() ABe、Na、AlBB、Mg、Si CO、P、ClDC、Al、P 答案C 解析解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式 求解。由于 A、B、C 为短周期元素，从 A、B、C 的位置看，A 只能处在第二周期，而 B、C 处在第三周 期。设 A 的原子序数为 x，则 B 的原子序数为 x81x7，C 的原子序数为 x81x9，则 x7 x94x，x8。所以，A、B、C 的原子序数分别为 8、15、17，对应的元素分别为 O、P、Cl，代入族 序数关系：5726 成立。 【考点】元素的推断 【题点】稀有气体定位法 7有 X、Y、Z 三种元素：

28、(1)X 元素原子的核电荷数为 8，其原子核内的质子数为_，该元素原子的二价阴离子中，核外 电子数为_，中子数为 9 的核素表示为_。 (2)Y 元素的一价阳离子核外有 18 个电子，质量数为 40，该元素原子的原子核内中子数为_。 (3)2 g ZO 2 3中电子数比质子数多 3.011022个，则 Z 的相对原子质量为_。 答案(1)810 17 8O(2)21(3)32 解析(1)核电荷数质子数8，阴离子的核外电子数质子数离子所带电荷数10，某核素中子 数是 9，则质量数是 17，可表示为 17 8O。 (2)Y 元素原子的质子数是 18119，质量数为 40，则该元素原子核内中子数为

29、401921。 (3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。 ZO2 3电子数比质子数多的数目 2022 高中化学新教材同步讲义资料 48Ar(Z)26.021023 23.011022 得 Ar(Z)32。 8X、Y、Z 和 W 代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件： 元素周期表中，Z 与 Y 相邻，Z 与 W 也相邻； Y、Z 和 W 三种元素的原子最外层电子数之和为 17。 (1)Y、Z 和 W 三种元素是否位于同一周期？_(填“是”或“否”)，理由是_ _。 (2)Y 是_(填元素符号，下同)，Z 是_，W 是_。 (3)W 的一种核素的中子数为 18，该核素可以表示为_，它在周期表中的位置是_。 (4)X、Y、Z 和 W 可组成一种化合物，其中各元素原子个数之比为 8241。写出该化合物的名称 及化学式：_。 答案(1)否若三者处于同一周期，则三者的原子最外层电子数之和不可能为 17(2)NOS (3)3416S第三周期A 族(4)硫酸铵，(NH4)2SO4