高中人教版化学必修第1册 第4章学案

□ISIZHANG

第四章物质结构元素周期律

［情景切入］

丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。这些元素之间有什么内在联系？它们是

如何相互结合形成多种多样的物质的？让我们走进教材，学习物质结构、元素周期律。

［知识导航］

本章通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究;从微观角度探究元素之间的内在

联系。本章知识在结构上分为三节：第一节主要学习原子结构与元素周期表——原子结构、

元素周期表、核素、原子结构与元素性质；第二节主要学习元素周期律一元素性质的周期

性变化规律、元素周期表和元素周期律的应用；第三节主要学习化学键一离子键、共价键。

［学法指导］

1.微观分析•练规范

微观分析原子的组成，掌握原子的书写标准，知道原子中各种微粒的关系。通过类比的

方法，对元素、核素、同位素的概念进行辨析，加深理解。

2.理解本质•重应用

结合第3周期元素的原子结构示意图，通过对教材中元素原子的核外电子排布、原子半

径、主要化合价等各项内容的比较、分析和归纳，总结出元素周期律的本质。

3.把握内涵•懂实质

通过周期表的排列规则，认识元素周期表的结构，理解同周期或同主族元素性质递变的

规律性，掌握元素性质的递变规律。

4.由表及里•明方法

依据教材所给的方法，通过实验学会比较元素的金属性和非金属性强弱的方法，并明确

通过固定物质的性质反过来比较元素的金属性或非金属性。

5.紧扣特征•得规律

依据元素周期律，结合元素周期表，根据“位置一结构一性质”的关系，得出元素的性

质。

第一节原子结构与元素周期表

第1课时原子结构

学习目标核心素养

1.回顾初中所学原子结构知识，了解核外电子能量

高低与分层排布的关系。

通过对“原子结构”的学习，培养微观

2.依据稀有气体元素原子的电子排布，总结出核外

探析、证据推理和模型认知的意识和习

电子排布规律，学会书写简单原子的原子结构示意

新课情境呈现

英国物理学家卢瑟福（E.Rutherford）在a粒子散射实验经过理论分析和计算，提出了核式

原子模型：原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；电子带负电

荷，在原子核周围空间做高速运动。让我们

走进教材，学习原子结构。

课前素能奠基

知识回顾

1.元素是具有相同核电荷数一（即质子数一）的同一类原子的总称。

2.原子中的质子数=核电荷数一=.核外电子数一。

3.镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为：

4.什么核外电子排布结构是稳定的结构？

最外层达到8电子（只有1层电子时是2电子）结构。

新知预习

一、原子结构

1.原子的构成

r!①每个质子带一个单位—正—电荷

质子[②相对质量约为

原子核《

[①中子不带电

【中子[②相对质量约为j

原子V

「①围绕原子核做高速运动

②每个电子带一个单位_鱼_电荷

核外电子j③相对质量为一个质子(中子)的

]

<I1836

点拨：质子或中子的相对质量等于一个质子或中子的质量与12c原子质量的2(1.66X10

-27kg)相比较所得的数值。

2.质量数

(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1,忽略电子的质量，将原子核内所有质子

和.中子一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)

二、核外电子排布

1.电子层

(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同.的区域简化为一不连续的壳层

_，称作电子层。

(2)不同电子层的表示及能量关系

电子层数1234567

各电子

字母代号KLMNOPQ

层由内

离核远近由近到远.

到外

能量高低由低到高

2.电子分层排布

(1)能量最低原理：

核外电子总是优先排布在能量最低.的电子层里，然后再由里往外排布在量逐步

升高—的电子层里，即按K-*L-MfN.......顺序排列。

（2）电子层最多容纳的电子数

①各电子层最多容纳2层个电子。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为工

8、18、32。

②最外层电子数目最多不能超过8个（K层为最外层时不能超过_2一个）。

③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。

3.原子结构模型的演变

年代模型观点或理论

1803年道尔顿模型原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。

原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中

1904年汤姆孙模型

和了正电荷，从而形成了中性原子。

在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全

卢瑟福原子

1911年部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太

模型

阳运转一样。

玻尔原子模

1913年电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。

型

1926〜电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物

电子云模型

1935年体不同，没有确定的轨道。

点拨：电子云模型理论认为电子在原子核外运动没有固定的轨道。

V

预习自测

1.原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。下列有关原子核外电子排布的

说法中错误的是（D）

A.电子总是先排布在能量最低的电子层里

B.每个电子层最多能容纳的电子数为2层

C.最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个）

D.S2一的M层电子数是K层电子数的3倍

解析：S2一的M层电子数是8个，K层为2个，则S2—的M层电子数是K层电子数的4

倍，故D错误。

2.原子是化学变化中的最小微粒。在化学变化过程中，原子中的下列粒子数可能发生

改变的是（D）

A.质子数B.中子数

C.质量数D.电子数

解析：在化学变化过程中，原子中的质子数、中子数不变，所以质量数不变，原子变成

阳离子，核外电子数减少，原子变成阴离子，核外电子数增多，故选D。

3.结构决定性质，性质体现结构，这是化学乃至自然科学的基本规律之一。下列粒子

结构示意图中，表示具有稳定结构的原子是(B)

(+11)^^④BA(^2)2(5)??

解析：为阳离子，和j都为原子，〃为阴离子，电子层为一

层时2电子为稳定结构，多电子层时，最外层8屋为稳定结构，故选B。

4.粒子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。根据粒子结构示意

A.它们都带有电荷

B.它们原子的核外电子数相同

C.它们都具有稳定结构

D.它们表示同一种元素

(+S)2S

解析:中质子数比电子数少2个，是阴离子,

是原子,中质子数比电子数多2个是阳离子，A、B错误；质子数相同的简单微粒是

同种元素，D错误；它们都达到最外层8电子稳定结构，C正确。

课堂素能探究

知识点

核外电子的分层排布

问题探究：洋葱是我们非常熟悉的一种蔬菜，洋葱切开后，我们会看到里面一层一层地

呈现，电子层模型就类似于切开的洋葱。请思考：

(1)原子核周围是否真实存在这样的壳层？

(2)电子在原子核外是否沿固定轨迹做高速旋转？

探究提示：1.电子层不是真实存在的，是科学家为了表达形象，根据电子经常出现的区

域而设想的结构模型。

2.电子在某一区域内做无规则运动。

知识归纳总结:

1.原子核外电子排布规律及其之间的关系

核外电子总是尽可能地先排布在能量最低

能量最的电子层，然后再由内向外排布在能量逐

核外低原理步升高的电子层里，即KTL->M->N顺序

电子排列。

排布决:定

规律/-各-电-子层-最-多-容纳-的-电-子数-是-2标-、

最外层电子数最多是8个三者相芸联

数量

层是最外层时，最多不系相互制约

规律一(K

超过2个)/

、次外层最多能容纳的电子数不超过18个

2.原子核外电子排布的表示方法

(1)原子结构示意图。

原于核

——电子层

粒子符号一►Na-一层内电子数

质子数

①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。

②弧线表示电子层。

③弧线内数字表示该层中的电子数。

(2)离子结构示意图。

①当主族中的金属元素原子失去最外层所有的电子变为离子时，电子层数减少一层，形

成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

Mg2+逛》Ne:诉)七

如

②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的

电子层结构。

5”

如

■典例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(D)

A.硅原子和钠原子B.硼原子和氯原子

C.氯原子和碳原子D.碳原子和铝原子

解析：A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L

层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L层最多排8个电子，B原子的L层

电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明B原子的L层有8个电子，A原子的L层有4

个电子，故A是碳原子；A原子的M层比B原子的M层少3个电子，故B为铝原子。

〔变式训练〕下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是(C)

ABCD

@^,D项应为

解析:据核外电子排布规律A项应为,B项应为

所以选C。

名师博客呈现

1~20号元素原子核外电子排布特征

1.最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、Ko

2.最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。

3.原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系：

(1)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Aro

(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C«

(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。

(4)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。

(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Sio

4.原子最外层电子数与其他相关数的关系：

(1)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、Po

(2)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、AL

(3)电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Cao

(4)电子层数是最外层电子数3倍的原子是Nao

(5)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、So

(6)最外层电子数是电子层数3倍的原子是0。

〔即时训练〕

(1)当M层有电子时，K、L层是否一定充满电子？当N层有电子时，M层是否充满电

子？

(+20)2810

⑵M电子层最多容纳18个电子，钙原子的核外电子排布不是而是

(+20)2882

，勺

/，请说明理由。

解析：(1)当M层有电子时，K、L层一定充满电子，当N层有电子时，M层不一定充

满。

(2)若钙原子的M层排10个电子，此时M层就成为最外层，这和电子排布规律中的“最

外层上排布的电子数不能超过8个”相矛盾，不符合电子排布的规律，即M层不是最外层

时最多排18个电子，而它作为最外层时最多只能排8个电子。

课堂达标验收

1.A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是"B元素的原子M层电子数是

(a—b),L层电子数是(“+3,则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为(B)

A.B3A2B.BA2

C.A3B2D.AB2

解析：因为B的L层电子数为(a+6)且有M层，所以a+6=8,又因A原子最外层电

子数为。，次外层电子数为b,且满足a+6=8,所以A原子有两个电子层，且K层为2个

电子，L层为6个电子，所以。=6,b=2o进而推知B的各电子层上的电子数分别为2、8、

4„即A为O,B为Si。A、B两元素形成化合物的化学式最可能为SiCh。

2.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子A#、B「、C"「具有相

同的电子层结构，且则下列关系正确的是(B)

A.a>b>cB.a>c>b

C.a=b-\~m~\-nD.a=c—n—m

3.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4种元素原子

序数关系中正确的是(A)

A.C>D>B>AB.D>B>A>C

C.A>D>C>BD.B>A>C>D

解析：A元素原子的次外层电子数只能是2,最外层电子数是4,A的原子序数为6；B

元素的内层电子总数只能是2,最外层电子数为6,B的原子序数为8；C元素原子有3个

电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴

离子（即。2-）电子层结构相同，且D元素原子最外层有1个电子，D为Na,原子序数为11；

故原子序数：C>D>B>A„

4.

粒子加速器

由德、法、美、英及波兰等多国科学家组成的科研小组，通过粒子加速器进行了一周的

实验，获得了6个非常罕见的铁（26号元素）原子，该铁原子的质量数为45,接着，科学家

又使用特制的测量仪器观测到，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

的双质子衰变方式，即有一个原子同时变出两个质子的衰变方式。

⑴该铁原子的核内中子数为19,该原子的核外电子数为26。

（2）该铁原子的衰变是化学变化吗？说明理由。

.不是。化学变化中原子种类不变，即原子所含质子数不变，衰变时质子数减少，故衰

变不属于化学变化。一

解析：（1）铁元素为26号元素，中子数=质量数一质子数=45—26=19,核外电子数=

质子数=26。

（2）化学变化中原子种类不变，即原子所含质子数不变，衰变时质子数减少，故衰变不

属于化学变化。

5.根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。

信息元素名称原子结构示意图

A元素原子核外M层电子数是L层o、'\

_硅_(+14)284

电子数的一半

B元素原子最外层电子数是次外层

-ffl-

电子数的1.5倍

元素价离子的电子层排布人\\

c+1c+(+11)281

-ffl-

与Ne相同

D元素原子次外层电子数是最外层

电子数层一氧—

(+14)284

J/]I

解析：L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅//。当次外层为K层

时，B元素原子最外层电子数则为3,是硼G汾；当次外层为L层时，B元素原子最外层

电子数为1.5X8=12,违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10+1=11,故

为钠。当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个

电子，故不可能。

6.如图所示为原子核外电子运动的三维立体图：

图中所有电子均已画出。

(1)该图所描述的是哪种元素的原子？

.该原子共8个电子，故属于氧元素。一

(2)请用另一种形式表示该元素原子的电子排布。

第2课时元素周期表核素

学习目标核心素养

1.结合原子结构示意图，归纳出元素周期表1.通过对“元素周期表”的学习，培养证据

的编排原则及结构，根据原子序数确定元素推理和模型认知能力。

在周期表中的位置。2.通过对“周期表的发展”的了解，增强科

2.阅读元素周期表的发展。学探究精神和社会责任感。

3.熟悉9X中各微粒数间的关系，比较元素、3.通过对"X”的学习，培养宏观辨识和微

核素、同位素异同。观探析能力。

新课情境呈现

1869年以前，科学家已经陆续发现了63种元素，这些元素之间似乎没有任何联系，好

像互不相干。

俄国科学家门捷列夫（DmitryIvanovichMendeleev4834〜1907）在前人工作的基础上，对

元素及其性质进行了系统的研究，他将当时已知的63种元素依据相对原子质量大小规律进

行排列，制成的表格成为现代元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功预测了当时尚

未发现的元素（钱、铳、楮）。

1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序数越大，X

射线的频率就越高，因此他认为原子核的正电荷数决定了元素的化学性质，并把元素依照核

内正电荷数（即质子数）排列，经过多年修订后才成为当代的元素周期表。

随着人们对元素地进一步认识，元素周期表得到了完善，现在元素周期表已经成为人们

研究化学、研究物质的一个必备的工具。

在化学学科领域中使用的元素周期表提供的信息更突出了元素的原子结构信息。

让我们走进教材，充分认识元素周期表和核素。

课前素能奠基

知识回顾

1.元素是指原子核内质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。

2.原子一般由.质子一、一中子一和一核外电子一构成,其中质子数等于一核外

电子.数。

3.碳原子、氯原子中的质子数分别为6、17,Na+、CF中的电子数分别为10、

18o

4.金刚石和石墨、。2和。3互为一同素异形体.。

新知预习

一、元素周期表的编排原则

1.元素周期表的出现与演变

——H869年，俄国化学家门捷列夫首制

元编制将元素按照相对原子质量

素一"由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行

期Y揭示了化学元素间的联系

表与为未知元素留下的空位先后被填满

」工排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数

2.原子序数

(1)含义：按照元素在周期表中的顺序给元素的编号。

(2)原子序数与原子结构的关系：

原子序数=核电荷数=质子数一=.原子核外电子数一。

二、元素周期表的结构

1.编排原则

横行――电子层数、相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列

纵行最外层电子数相同的元素，按一电子层数一递增的顺序自上而下排列

族别名

第IA族(除氢外)碱金属元素

第VDA卤族元素

。族稀有气体元素

4.元素周期表中的方格中的符号的意义

_1元素符号，红色

原子序数指放射性元素

元素名称

5fL-

注*的是外围电子层排布(加小括号的

2

人造元素□rod'/s|L指可能的电子层排布)

r相对原子质量(加中括号的

数据为该放射性元素半衰期

最长同位素的质量数)

三、核素

1.核素

把具有一定数目.质子_和一定数目一中子_的一种原子叫做核素。如12C、13c、14c

就是碳元素的二种不同核素。

2.同位素

(1)定义：.质子数一相同而.中子数一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，如口、彳H和阳三种核素均是氢元素的同位素。

(2)实例——氢元素的同位素：iH、2H、3H

氢元素的原子核

原子名称原子符号©X)

质子数(Z)中子数(N)

10

1]笊汨或D

12氤_迫或T.

(3)同位素的特征

①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同；物理性质略有差异。

②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的.

比率一，即各种同位素所占的一原子个数百分比一是相同的。

(4)同位素的用途

①¥C在考古工作中用于测定文物的年代。

②汨、怛用于制造—氢建

③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤一、诊断和治疗疾病等。

点拨：①田原子中不含中子。

②核素的种类由质子数、中子数共同决定。

预习自测

1.判断正误(正确的打“，错误的打“义”)。

⑴每一周期的最外层电子均是由1个至8个电子（X）

（2）同周期中元素电子层数一定相同（V）

（3）同族元素的最外层电子数一定等于族序数（X）

（4）零族元素的最外层电子数均为8（X）

（5）每一纵行一定为一族（X）

（6）元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了（X）

2.元素在周期表中的位置取决于（A）

A.元素的核电荷数

B.元素的化合价

C.元素原子的电子层数

D.元素原子的最外层电子数

解析：由核电荷数和核外电子排布规律能写出原子结构示意图，由示意图推知电子层数

=周期数、最外层电子数=主族序数，故选A。

3.下表符号中“2”的含义正确的一组是（B）

Ca2+

TH2He2C1

A质量数中子数质子数电荷数

B质量数质子数原子个数电荷数

C质子数中子数原子个数电子数

D质量数质子数中子数电荷数

解析：汨中的2代表质量数，2He中的2代表质子数，2cl中的2代表原子个数，Ca2+

中的2代表电荷数，故选B。

4.wNe是最早发现的笳元素的稳定同位素，汤姆孙（"Thomson）和阿斯通（F.W.Aston）在

1913年发现了%Ne。下列有关说法正确的是（B）

A.骼Ne和裕Ne是同素异形体

B.四Ne和四Ne属于不同的核素

C.%Ne和四Ne的性质完全相同

D.%Ne转变为彳8Ne为化学变化

解析：需Ne和招Ne是同位素原子，不是同素异形体，A错;符Ne和招Ne是同种元素的

不同原子，属不同核素，B正确；狗Ne和用Ne的化学性质相同，物理性质不同，C错；用Ne

转变为招Ne为原子核内变化，不是化学变化，D错。

5.15号元素P在周期表中的位置为（D）

A.第二周期第VA族B.第二周期第VIA族

C.第三周期第VIA族D.第三周期第VA族

解析：画出15号元素的原子结构示意图，即可确定P元素在周期表中的位置为第三周

期第VA族。

6.下列各表为周期表的一部分（表中数字代表元素的原子序数），其中正确的是（D）

2234

1111

1919

667

11121314

243132

解析：A项中2号元素应该位于周期表的最后一列，错误；B项中2号、3号、4号不

应该在同一周期，因为第一周期只有两种元素H和He,错误；C项中6号、12号和24号

元素不应在同一主族，因为相邻周期同主族元素的原子序数之差只可能为2、8、18、32,

不存在相差6或12的情况，错误；D项完全符合元素周期表的排列规则。

课堂素能探究

知识点

元素周期表的结构及简单应用

问题探究：1869年，俄国化学家门捷列夫给元素设计并建造了个新家——元素周期表,

具有相同电子层数的元素被分在了同一个楼层上（同周期），具有相似性质的一个家族（同族）

的元素分在了同一个单元。你瞧，元素们正在忙忙碌碌、高高兴兴地搬进新家呢！

至4鼻而2■■皿E值1------

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回后1咐M腌①我毫在婴第蜃1弹蜀元韶,旧1而1旧旧IE国

rgI口I罐押*ft!!回向

有空来聊啊！KU

绳2速一题

②我要到第1-"暨—>令

单元，再见！

（1）形成化合物的种类最多的元素是哪一族？

（2）Fe最外层有2个电子，一定位于第HA族吗？

探究提示：1.第WA族。第WA族中的碳元素形成的化合物的种类最多。

2.第IIA族的元素最外层一定有2个电子，但最外层有2个电子的元素不一定位于第

IIA族。Fe属于过渡元素。

知识归纳总结：

1.强化记忆元素周期表的结构

⑴记忆口诀

横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八

依次现，一零再一遍。一纵一个族，Vffl族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10o镯系与钢

系，蜗居不如意，十五挤着住，都属IIIB族。

(2)列序数与族序数的关系

①列序数＜8,主族和副族的族序数=列序数；

②列序数=8或9或10,为第VDI族；

③列序数＞10,主族和副族的族序数=列序数一10(0族除外)。

(3)过渡元素

元素周期表中从IIIB到HB共10个纵行，包括了第皿族和全部副族元素，共60多种元

素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

2.元素周期表的简单应用一元素推断

(1)利用元素的位置与原子结构的关系推断。

本方法常用于确定原子序数小于18的元素。

①应用关系。

等式一：周期序数=电子层数

等式二：主族序数=最外层电子数

等式三：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数

②实例。

(i)X元素是第二周期第IA族元素，则该元素原子有两个电子层，最外层电子数是1,

即为锂元素。

^15)2^5

(ii)Y元素的原子序数是15,则该元素的原子结构示意图是,其在周期表中的

位置是第三周期第VA族。

(2)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。

特殊位置元素

族序数等于周期数H、Be、Al

族序数等于周期数的2倍C、S

族序数等于周期数的3倍O

周期数是族序数的2倍Li

周期数是族序数的3倍Na

(3)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断具有相同电子层结构的离子，如"X("+

1)+、/"+、cZ("+L、的电子层结构相同，在周期表中位置关系为

・・・cZ"M

・・・

"Yflx

则它们的原子序数关系为：a>b>d>c.

3.据原子序数确定元素位置的方法一稀有气体定位法

(1)比大小定周期

比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，找出与其相邻近的。族元素，那么该元

素就和序数大的0族元素处于同一周期。

(2)求差值定族数

①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IA族或IIA族。

②若比相应的0族元素少1〜5时，则应处在同周期的IIIA〜VDA族。

③若差为其他数，则由相应差数找出相应的族。

点拨：同周期相邻II、III主族元素的原子序数相差1、11或25。在第2、3周期中第HA

族、第IIIA族元素的原子序数差1,在第4、5周期中因第HA族、第IIIA族间存在10种过

渡元素，故元素的原子序数差11;第6、7周期中因第HA族、第IIIA族间的过渡元素中存

在锢系、钠■系，故元素的原子序数差25。

■典例12019年是元素周期表诞生150周年。关于元素周期表，下列叙述中不

正确的是(C)

A.元素周期表中共有18列，16族

B.周期表中的族分为主族、副族、0族和皿族

C.过渡元素全部是副族元素

D.主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成

解析：根据元素周期表的结构知共有18歹L16族，故A正确；周期表中的族分为7

主族、7副族、。族和Vffl族，故B正确；过渡元素是副族和皿族元素，故C错误；主族都是

由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D正确。

〔变式训练1〕

短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。己知B、C两元素的原子序数之和

是A元素的4倍，则A、B、（2是（C）

A.Be、Na、AlB.B、Mg、Si

C.O、P、ClD.C、Al、P

解析：短周期元素A、B、C,设A的原子序数为根，贝i]B、C的原子序数分别为m+8

—1和机+8+1,由题意知（%+8—1）+（机+8+1）=4%,则m=8,故选C。

知识点二

原子结构与微粒数目间的关系“四同”概念比较

问题探究：

1.质子数相同而中子数不同的微粒一定是同位素吗？

2.同位素在周期表中位于同一位置，那么在周期表中位于同一位置的元素一定为同位

素吗？

探究提示：1.不一定，如裕Ne和H2O中质子数相同，中子数不同，但二者不是同位素。

2.不一定。因为同位素的质子数（原子序数）相同，所以在周期表中位于同一位置；但

在周期表中位于同一位置的锢系和钢系元素，因其质子数不同，不属于同种元素，不属于同

位素。

知识归纳总结：

1.原子的构成微粒及作用

与质子数共同决定原子种类「八士

----------------------------------H司位素

中子

，一＞四翅一＞近似于相对原子质量

一|核电荷数|—＞决定元素种类

决定主族元素的

最外层电子数一

核外电子学性质

各层电子数

2.原子的构成微粒间的数目关系

（1）电中性原子

(2)带电原子一离子的电子数目计算

~—阳离子电子数=质子数一所带电荷数

核外电子

1数计算1—阴离子电子数=质子数+所带电荷数

3.微粒的符号表示

+x

6c归质量数质子数元素化合价离子所带电荷数原子个数

4.元素、核素、同位素和同素异形体的区别和联系：

(1)区别

名称

同素

内容元素核素同位素

异形体

项目

质子数相同的一类质子数、中子数都质子数相同、中子同种元素形成的

本质

原子一定的原子数不同的核素不同单质

范畴同类原子原子原子单质

只有种类，没有个化学反应中的最小化学性质几乎完全元素相同、性质不

特性

数微粒相同同

决定因

质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构

素

1H、汨、?H三种核1H、彳H、汨互称同。2与。3互为同素

举例H、C、O三种兀素

素位素异形体

(2)联系

2.同位素的“六同三不同

[①原子核内质子数相同

②核电荷数相同

中子数不同'

③原子的核外电子数相同

质量数不同＞<

④属于同一种元素

物理性质不同一

⑤在元素周期表中位置相同

I⑥化学性质基本相同

点拨：同位素、同素异形体的判断和理解

(1)同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于

原子的种类数。

(2)咱2、1HD是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同

素异形体。

(3)判断某微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能

是同位素，单质才可能是同素异形体。

■典例2核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。下列说法错误

的是(B)

A.|H＞汨、H+和H2是氢元素的四种不同粒子

B.豺Ca和绢Ca、石墨和金刚石均为同素异形体

C.但和但是不同的核素

D.12c和14c互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同

解析：A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，|H和汨是质子数均为1,中子数

不等的不同的氢原子，它们是不同的核素，12c和14c由于其质子数均为6,而中子数分别

为6和8,故它们互为同位素，同理，豺Ca和毋Ca也互为同位素，其物理性质不同，但化学

性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体。

〔变式训练2〕用0X表示原子：

(1)中性原子的中子数N=A-Zo

(2"X"+共有无个电子，则该阳离子的中子数N=A—x—〃o

(3pX"一共有尤个电子，则该阴离子的中子数N=A—x+九。

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