原子结构与元素周期表高一化学讲义课时作业（原卷版）

第四章物质结构元素周期律第1节原子结构与元素周期表1.能运用原子结构示意图描述原子的结构，能从微观角度了解原子的核外电子排布。2.了解周期表结构，认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系。知识点一原子的构成知识点二元素周期表知识点一原子的构成一、原子的构成1．构成：(2)关系：核电荷数＝原子序数=质子数＝核外电子数(原子呈电中性)。2．质量数(1)含义：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)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。阳离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋离子电荷数。阴离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数－离子电荷数。3．原子构成的表示方法二、核外电子排布1．电子层(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分布在能量不同的区域内运动。把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。(2)不同电子层的表示方式及能量关系电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高(1)能量最低原理：原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子一般总是先从能量较低的内层排起，当一层充满后再填充能量较高的下一层。(2)电子层最多容纳的电子数：①原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。②无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个(K层只有2个)。③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。(3)原子最外电子层有8个电子(最外层为K层时，最多只有2个电子)的结构是相对稳定的结构。3．原子结构的表示方法如钠原子的结构示意图如图，请注明各部分表示的意义：【归纳总结】1．1～18号元素原子结构特点(1)原子核内无中子的原子：eq\o\al(1,1)H。(2)原子最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。(3)原子最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。(4)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。2．电子总数相同的粒子(1)10电子微粒：(2)18电子微粒：【例1】在ROeq\o\al(n－,3)中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为()A．A－x＋n＋48B．A－x＋n＋24C．A－x＋n－24 D．A＋x－n－24【例2】核外电子排布遵循一定的规律。下列关于核外电子排布的说法正确的是()A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素【例3】和Na＋具有相同质子数和电子数的一组微粒是()A．CH4NHeq\o\al(＋,4)B．CH4H2OC．NHeq\o\al(＋,4)H3O＋ D．OH－NH3【例4】某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数)，则该原子的核外电子总数为()A．2mB．2m＋10C．2m＋2 D．m＋2【例5】A、B、C、D、E的核电荷数均小于18，A元素的原子M层上有一个电子；B元素原子次外层电子数是最外层电子数的4倍；C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；D元素原子最外层电子数为a，次外层电子数为b；E元素的原子M层电子数为a－b，L层电子数为a＋b，则A、B、C、D、E元素的元素符号分别为_______、_________、__________、__________、__________。【变式1】eq\o\al(297,118)Og原子的核内中子数与核外电子数之差是()A．118B．297C．61 D．179【变式2】某＋2价阳离子(M2＋)含24个电子，它的质量数为56，则该离子中核内中子数是()A．24B．30C．32 D．34【变式3】下列说法中正确的是()A．某单核微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素C．NHeq\o\al(－,2)与OH－具有相同的质子数和电子数D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子【变式4】A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子知识点二元素周期表一、元素周期表1．原子序数(1)含义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．元素周期表的结构(1)编排原则：(2)周期①概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期。②与原子结构的关系：周期的序数就是该周期元素所具有的电子层数。③分类：一、二、三周期称为短周期，四、五、六、七周期称为长周期。(3)族：周期表中族的特点和划分个数元素周期表中有18个纵列，共有16个族特点主族元素的族序数＝最外层电子数分类主族共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA副族共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、第Ⅷ族(包括第8、9、10三个纵列)0族占据元素周期表的第18纵列，最外层电子数为8(He是2)3．元素周期表中的方格中各符号的意义：二、核素同位素1．核素(1)含义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(2)实例——氢元素的三种核素原子符号(eq\o\al(A,Z)X)原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)eq\o\al(1,1)H氕10eq\o\al(2,1)H或D氘11eq\o\al(3,1)H或T氚122．同位素(1)含义：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(即同一元素的不同核素互称为同位素)，如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(D)、eq\o\al(3,1)H(T)互为同位素。(2)特点：(3)用途：①在考古工作中测定文物年代的是eq\o\al(14,6)C。②用于制造原子弹、核发电的是eq\o\al(235,92)U。③用于制造氢弹的是eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。【归纳总结】一、由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置——0族元素定位法1．明确0族元素信息0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期序数1234567原子序数210183654861182．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第ⅠA族或第ⅡA族。例：原子序数为84的元素R，在周期表中的位置为()A．第五周期第ⅥA族B．第六周期第ⅣA族C．第五周期第ⅣA族D．第六周期第ⅥA族二、元素、核素、同位素与同素异形体的比较1.元素核素同位素同素异形体概念质子数相同的同一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的不同核素同种元素形成的不同单质举例H、C、N三种元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三种核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互为同位素O2与O3互为同素异形体2．元素、核素、同位素、同素异形体的联系3．同位素的“六同三不同”：【例1】在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的原子序数之和为()A．5ZB．5Z＋18C．5Z＋10 D．5Z＋8【例2】核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘(eq\o\al(2,1)H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是()A．eq\o\al(2,1)H的中子数为2B．eq\o\al(2,1)H的核电荷数为1C．eq\o\al(2,1)H是自然界中最轻的原子D．eq\o\al(2,1)H是氢元素的一种同素异形体【变式1】下列各图为元素周期表的一部分(图中数字代表元素的原子序数)，其中正确的是()【变式2】如图为元素周期表的一部分。其中A、C、D、E为短周期元素，最外层电子数之和为23，下列说法正确的是()元素A对应的氧化物一定可用于灭火B．元素B、E的原子序数相差19C．与金属钠的反应中，1molC原子和1molE原子得电子数目一定相等D．C、D均可形成18电子分子【变式3】据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，查明有116()、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表的()A．第六周期ⅣA族B．第七周期ⅥA族C．第七周期ⅦA族D．第八周期ⅥA族1．钴(eq\o\al(60,27)Co)是一种穿透力很强的核辐射元素，可用来治疗癌症。下列关于eq\o\al(60,27)Co的说法不正确的是()A．质量数为60B．质子数为27C．核外电子数为27 D．中子数为602．下列说法中肯定错误的是()A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等3.下列说法正确的是()A．相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同B．同周期的第ⅡA族元素与第ⅢA族元素的原子序数之差都相同C．第一周期、0族的元素都是非金属元素D．原子序数为奇数，族序数一定为奇数4．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数不大于10的元素中，满足上述关系的元素共有()A．1对B．2对C．3对 D．4对5．短周期元素中，a元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；b元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；c元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；d元素原子最外层有1个电子，d的阳离子与b的阴离子电子层结构相同，则四种元素原子序数关系中正确的是()A．c＞d＞b＞aB．d＞b＞a＞cC．a＞d＞c＞b D．b＞a＞c＞d6.甲、乙是周期表中同主族相邻元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是()A．x＋2B．x＋4C．x＋8 D．x＋187.235g发生裂变反应：+++10，下列说法正确的是A．a=136，b=54 B．Sr(锶)位于第IIA第六周期C．235g含有中子数为143NA D．净产生的中子()数为10NA8.元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6，元素Y原子次外层与元素X原子次外层均为8个电子，X、Y的离子具有相同的电子排布，X、Y形成的化合物是A．CaCl2 B．MgCl2 C．MgF2 D．KBr9.下列说法正确的是A．元素所在族序数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．短周期元素中，原子核外倒数第二层电子数等于其他各层电子数和的共有3种D．前20号元素中，最外层电子数是内层电子数一半的只有P10.下列关于现行的元素周期表的说法正确的是A．元素周期表中第Ⅷ族是包含元素种类最多的族B．第三、四周期同主族元素的原子序数可能相差8或18C．元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第IA族，原子序数为x，乙位于第IIIA族，则乙的原子序数可能为x+1311.有关元素周期表判断，下列叙述不正确的是①短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们一定是同主族元素②第IA元素称为碱金属元素③某元素的核电荷数为34，则该元素位于第四周期第VIA族④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素⑤除0族外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB，所含元素形成化合物种类最多的是第IVA⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数⑧同一主族元素的最外层电子数相同，最外层电子数相同的元素位于同一主族A．①②⑤⑥ B．①②⑦⑧ C．①②④⑤⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧WXYZ12.A．X的最高价氧化物与水反应生成强酸B．W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应C．工业上常采用电解法制备单质YD．Z原子的核外最外层电子数为613.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14.已知1～20号元素中A、B、C、D四种元素的原子中，质子数为A<B<C<D，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。D的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和，试推断：(1)元素的名称：C__________，D__________。(2)原子结构示意图：A__________，B__________。(3)若没有“质子数为A<B<C<D”的限制，C还可以是_________(填名称)元素。15.据报道，某些花岗岩会产生放射性的氡(eq\o\al(222,86)Rn)，从而对人体产生伤害，是不当居室装修产生的“隐形杀手”。请回答：(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。(2)请将以下Rn的原子结构示意图补全。(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质：A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应B．比较活泼，能与钠等金属反应C．不太活泼，与氮气性质相似D．很难与其他物质发生反应你选择________选项，理由是______________________________________________。(4)研究发现，镭能衰变为eq\o\al(222,86)Rn，故称eq\o\al(222,86)Rn为镭射气；钍能衰变为eq\o\al(222,86)Rn，故将eq\o\al(222,86)Rn称为钍射气；锕能衰变为eq\o\al(219,86)Rn，故将eq\o\al(219,86)Rn称为锕射气。eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn是________(填标号)。A．同种元素B．同位素C