课题3 元素（专项训练）初中化学人教版（2024）九年级上册 第三单元 物质构成的奥秘（解析版）

/课题3元素题型01元素的概念与本质题型02地壳中的元素含量题型03物质与元素、原子、分子、离子的关系题型04元素符号及符号的意义题型05元素的分类题型06元素周期表的结构题型07元素周期表中的一格题型01元素的概念与本质1.元素的定义元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。2.元素的种类（1）物质是由元素组成的。元素只有一百多种，但组成的物质有上亿种。有的物质只由一种元素组成，如氧气(O2)、氮气(N2);有的物质由多种元素组成，如高锰酸钾(KMnO4)是由钾、锰、氧三种元素组成的。（2）元素的种类由质子数(即核电荷数)决定。同种元素的原子，质子数一定相同；不同种元素的原子，质子数一定不同。（3）同一种元素可以存在于不同的物质中，如氧气、二氧化碳都含有氧元素；同一种元素可以组成多种物质，如氧气、臭氧(O3)都是由氧元素组成的物质。3.元素的性质（1）元素的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关。即元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定，最外层电子数相同的元素的原子具有相似的化学性质(氦等除外)。（2）当物质发生化学变化时，原子的种类不变，元素的种类不变。①元素是宏观概念，用于描述物质的组成。我们说物质中含有什么,指的都是元素，例如牙齿中含钙，这里的钙指的是钙元素。②元素的种类由质子数决定，因此核外电子数相同、核内质子数不同的两种粒子，一定不属于同种元素，如Na和Ne。③具有相同质子数的微粒不一定是同种元素，如水分子(H2O)和氖原子(Ne)(都有10个质子)。【典例1】2022年5月14日，中国商飞公司即将交付首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验圆满成功。C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝元素与锂元素的本质区别是A．相对原子质量不同 B．原子的质子数不同C．原子的电子数不同 D．原子的中子数不同【答案】B【解析】元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），不同元素的最本质区别是质子数（即核电荷数）不同，故铝元素与锂元素的本质区别是质子数不同。故选：B。【变式1-1】元素观、微粒观是重要的化学观念。下列有关说法正确的是A．繁多复杂的物质世界是由种类有限的元素组成的B．原子中的质子数和中子数一定相等C．质子数相同的微粒一定是同种元素D．反应物的种类相同时，生成物的种类一定相同【答案】A【解析】A、物质是由元素组成的，尽管物质世界复杂多样，但它们都是由这些有限的元素通过不同方式组合而成的，符合题意；B、在原子中，质子数=核外电子数，质子数和中子数不一定相等，如钠原子中质子数和中子数不相等，不符合题意；C、元素是质子数相同的一类原子的总称，质子数相同的微粒不一定是同种元素，如NH3和H2O的质子数相同，不属于同种元素，不符合题意；D、化学反应不仅取决于反应物种类，还受反应条件影响，故反应物的种类相同时，生成物的种类不一定相同，如二氧化碳和水在常温下反应生成碳酸，二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，不符合题意。故选A。【变式1-2】决定元素种类的是A．质子数 B．最外层电子数C．电子层数 D．中子数【答案】A【解析】元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数;故选：A。【变式1-3】“加铁酱油”“高钙奶粉”“加碘食盐”中的“铁、钙、碘”指的是A．离子 B．元素 C．单质 D．原子【答案】B【解析】“加碘食盐”、“高钙牛奶”、“加铁酱油”中的“碘、钙、铁”不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“碘、钙、铁”是强调存在的元素，与具体形态无关。故选B。题型02地壳中的元素含量【典例2】各种元素在地壳的含量(质量分数)如图，其中占26.30%的是A．硅元素 B．铝元素 C．氧元素 D．铁元素【答案】A【解析】地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中占26.30%的元素是硅元素。故选A。【变式2-1】地壳中含量最多的金属元素是A．Si B．Fe C．Al D．O【答案】C【解析】地壳中含量居前四位由高到低顺序为：氧（O）、硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe），因此地壳中含量最多的金属元素是Al，故选C。【变式2-2】地壳中含量最多的非金属元素是A．氧 B．铝 C．氮 D．二氧化硅【答案】A【分析】地壳中元素含量由多到少前四位依次为：氧（约48.6%）、硅（约26.3%）、铝（约7.73%）、铁（约4.75%）。题目要求选择非金属元素，因此需排除金属元素（如铝、铁）。【解析】A、地壳中元素含量由多到少前四位依次为氧、硅、铝、铁，氧是地壳中含量最多的元素，且属于非金属，故A选项符合题意；B、地壳中元素含量由多到少前四位依次为氧、硅、铝、铁，铝是地壳中含量第三的元素，属于金属元素，故B选项不符合题意；C、氮在地壳中含量极低，主要存在于大气中，故C选项不符合题意；D、二氧化硅是一种物质（由硅元素和氧元素组成），题目要求选择“元素”，故D选项不符合题意。故选A。【变式2-3】嫦娥五号带回的月壤样本分析表明，其含有钛元素是地壳中的六倍多，其中与地壳中元素有着明显的差异，地壳中所含的金属元素中含量排在第二位的是A．硅 B．钛 C．铁 D．铝【答案】C【解析】地壳中元素含量排序是氧、硅、铝、铁、钙，其中铝、铁、钙属于金属元素，含量排在第二位的金属元素是铁元素，故选C。题型03物质与元素、原子、分子、离子的关系由一百多种元素组成的上亿种物质都是由原子、分子或离子构成的。物质、元素、分子、原子、离子的关系如图所示：【典例3】从微观视角认识物质组成结构，以下物质由原子构成的是A．金刚石 B．水C．氧气 D．氯化钠【答案】A【解析】A、金刚石属于碳单质，是由碳原子构成，故A符合题意；B、水是由水分子构成，故B不符合题意；C、氧气是由氧分子构成，故C不符合题意；D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成，故D不符合题意。故选A。【变式3-1】下列物质由分子直接构成的是A．水 B．镁 C．金刚石 D．氯化钠【答案】A【解析】A、水由水分子构成，符合题意；B、镁由镁原子构成，不符合题意；C、金刚石由碳原子构成，不符合题意；D、氯化钠由氯离子和钠离子构成，不符合题意。故选：A。【变式3-2】下列物质的主要成分的组成元素中不含金属元素的是A．水银 B．金刚石 C．石灰石 D．生石灰【答案】B【解析】A、水银是金属汞的俗称，汞是一种金属元素，故A不符合题意；B、金刚石是由碳元素组成的单质，碳带有石子旁，属于非金属元素，故B符合题意；C、石灰石的主要成分是碳酸钙，其中钙带有金字旁，属于金属元素，故C不符合题意；D、生石灰是氧化钙的俗称，其中钙带有金字旁，属于金属元素，故D不符合题意；故选：B。【变式3-3】用“分子”“原子”“离子”或“元素”填空。（1）铁由铁构成，由铁组成。（2）二氧化碳由二氧化碳构成，由碳和氧组成。（3）氯化钠由钠和氯构成，由钠和氯组成。（4）高锰酸钾（KMnO4）、锰酸钾（K2MnO4）中都含有钾。【答案】（1）原子元素（2）分子元素元素（3）离子离子元素元素（4）元素【解析】（1）铁是金属单质，直接由铁原子构成；宏观上，铁由铁元素组成。（2）二氧化碳是化合物，由二氧化碳分子构成；宏观上，它由碳元素和氧元素组成。（3）氯化钠是离子化合物，由钠离子和氯离子构成；宏观上，它由钠元素和氯元素组成。（4）高锰酸钾和锰酸钾都是化合物，宏观上它们都含有钾元素。题型04元素符号及符号的意义1.元素符号的规定国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母(大写)来表示元素，如氢元素的符号为H;如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同，就附加一个小写字母来区别，如Ca表示钙元素。2.元素符号的写法符号Fe有三种意义：①表示铁元素；②表示1个铁原子；③表示铁这种物质。3.元素符号的意义元素符号前面加数字时，只有微观意义，表示该元素原子的个数。如2H表示2个氢原子，5O表示5个氧原子。【典例4】完成下面各题。（1）下面是一次练习中，王老师收集的一些错误符号，请你将其改正过来：钙CA

镁mg

汞Ag

铝Cl

氖Ni；；；；。（2）按要求写出下列符号：①氢元素；②2个锌原子；③氦气；④地壳中含量最多的元素；⑤空气中含量最多的元素。（3）指出下列符号的意义：①O：；②3P：；③5Cu：。【答案】（1）CaMgHgAlNe（2）H2ZnHeON（3）氧元素/一个氧原子三个磷原子五个铜原子【解析】（1）根据元素符号的书写方法可知：钙Ca、镁M、汞Hg、铝Al、氖Ne；（2）①书写元素符号时应注意：由一个字母表示的元素符号要大写；由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写，氢元素表示为H；②原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，2个锌原子表示为2Zn；③书写元素符号时应注意：由一个字母表示的元素符号要大写；由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写，氦元素表示为He；④地壳中含量最多的元素为氧元素，表示为O；⑤空气中含量最多的气体为氮气，氮气是由氮元素组成的，则空气中含量最多的元素为氮元素，表示为N；（3）①O是元素符号，所以既可以表示氧元素，也表示一个氧原子；②3P是元素符号前面加上数字，所以只有微观意义，为3个磷原子；③5Cu是元素符号前面加上数字，所以只有微观意义，为5个铜原子。【变式4-1】下列组成物质的元素中，属于金属元素的是A．Ne B．Pt C．Si D．Cl【答案】B【解析】A、Ne为氖元素，属于非金属元素（稀有气体元素），不符合题意；B、Pt为铂元素，属于金属元素，符合题意；C、Si为硅元素，属于非金属元素，不符合题意；D、Cl为氯元素，属于非金属元素，不符合题意；故选B。【变式4-2】下列航母建造材料的组成元素，有书写错误的是A．铁 B．铝AL C．碳C D．氧O【答案】B【分析】元素符号的书写原则是“一大二小”，即第一个字母大写，第二个字母小写。【解析】A、铁的元素符号为Fe，书写正确，不符合题意；B、铝元素符号应为Al，而不是AL，书写错误，符合题意；C、碳的元素符号为C，书写正确，不符合题意；D、氧的元素符号为O，书写正确，不符合题意。故选B。【变式4-3】用化学符号表示：（1）两个氢分子。（2）氦气。（3）三个氧离子。（4）保持水的化学性质的最小微粒。（5）地壳中含量最多的金属元素。【答案】（1）2H2（2）He（3）3O2-（4）H2O（5）Al【解析】（1）分子用化学式表示，多个分子在化学式前加数字表示。氢分子由两个氢原子构成，化学式为H2，两个氢分子为2H2，故填：2H2；（2）氦气是稀有气体，由单原子分子构成，直接用元素符号表示，氦的元素符号是He，故填：He；（3）离子是在元素符号右上角标出电荷数，数字在前，正负号在后。氧离子带2个单位负电荷，表示为O2⁻，多个离子在离子符号前加数字表示，三个氧离子为3O2⁻，故填：3O2⁻；（4）水由水分子构成，分子是保持物质化学性质的最小微粒。水分子的化学式为H2O，故填：H2O。（5）地壳中元素含量由多到少为：氧、硅、铝、铁。铝是含量最多的金属元素，元素符号为Al，故填：Al。题型05元素的分类【典例5】嫦娥五号从月球上带回来的样品有氮气和钛铁矿石，如图为氦、钛元素在元素周期表中的部分信息。回答下列问题。（1）从元素分类角度，氦元素属于元素。（2）钛原子的核外电子数是。（3）氦元素和钛元素的本质区别是不同。【答案】（1）非金属（2）22（3）质子数/核电荷数【解析】（1）氦元素的汉字名称中没有“气”字头，属于非金属元素；（2）元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数=核外电子数。钛元素的原子序数为22，所以钛原子的核外电子数是22；（3）元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，不同种元素最本质的区别是质子数（即核电荷数）不同。所以氦元素和钛元素的本质区别是质子数（或核电荷数）不同。【变式5-1】铬硬度大，水龙头镀铬耐磨，铬在元素周期表中的一格如图所示，请回答下列问题。（1）铬元素的原子序数为。（2）铬元素属于(填“金属”或“非金属”)元素。（3）铬“硬度大”属于(填“物理”或“化学”)性质。【答案】（1）24（2）金属（3）物理【解析】（1）元素周期表信息示意图中，左上角数字表示原子序数，铬元素左上角数字是24，所以原子序数为24。（2）铬元素名称带“钅”字旁，属于金属元素。（3）硬度是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质，所以铬“硬度大”是物理性质。【变式5-2】2025年2月17日，在新一轮地质找矿突破战略行动中，莲花县大坪里探明了目前全省储量最大的陶土（紫砂泥）矿床。紫砂泥的主要化学成分包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化镁(MgO)等。上述主要成分中非金属元素有。A．OB．FeC．AlD．（填元素符号）【答案】ASi【解析】元素分为金属元素和非金属元素。金属元素一般有“钅”字旁（汞除外）；在给出的元素中，Fe（铁）、Al（铝）属于金属元素；O（氧）属于非金属元素。补充其他非金属元素：二氧化硅(SiO2)中的Si（硅）也属于非金属元素。故选A，补充：Si【变式5-3】如图中A、B、C、D是四种粒子的结构示意图，E是汞元素在元素周期表中的部分信息。则E中汞元素属于（填“金属”“非金属”或“稀有气体”）元素；A、B、C、D四种粒子中具有相对稳定结构的原子有（填字母）。【答案】金属AC【解析】汞属于金属，故汞元素属于金属元素；A粒子中质子数=核外电子数，表示原子，A原子的最外层电子数为2，且只有一个电子层，达到了相对稳定结构；B粒子的最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，但是B粒子中质子数大于核外电子数，表示离子；C粒子中，质子数=核外电子数，表示原子，且C粒子的最外层电子数为8，达到了相对稳定结构，故A、B、C、D四种粒子中具有相对稳定结构的原子有AC。题型06元素周期表的结构1.元素周期表的结构（1）横行(周期):元素周期表共有7个横行，每一个横行叫作一个周期，共7个周期。（2）纵列(族):元素周期表共有18个纵列，每一个纵列叫作一个族(8,9,10三个纵列共同组成一个族)，共16个族。【典例6】元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据下列信息回答问题。（1）分析原子结构示意图，得出的下列规律中，正确的是___________(填字母)。A．同一周期中各元素原子的电子层数相同B．同一周期中从左到右各元素原子的最外层电子数依次增加C．同一族中各元素原子的最外层电子数相同（2）如图是元素周期表的一部分，第15号元素是(填元素名称)，该元素处于第周期。（3）具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素。氘和氚是制造氢弹的原料，氘原子和氚原子的质子数均为1，中子数分别为1和2，则它们(填“是”或“不是”)同位素。【答案】（1）AB（2）磷/磷元素3/三（3）是【解析】（1）A、由图可知，同一周期中各元素原子的电子层数相同，说法正确，符合题意；B、由图可知，同一周期中从左到右各元素原子的最外层电子数依次增加，说法正确，符合题意；C、由图可知，同一族中各元素原子的最外层电子数不一定相同，如0族元素中，氦元素原子的最外层电子数是2，氖元素原子的最外层电子数是8，说法错误，不符合题意。故选：AB；（2）由图可知，第15号元素是磷，该元素处于第三周期；（3）具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素，元素是质子数相同的一类原子的总称，氘原子和氚原子的质子数均为1，中子数分别为1和2，则它们是同位素。【变式6-1】元素周期表是学习和研究化学的重要工具，它的内容十分丰富。如图是元素周期表的部分内容，请回答下列问题：族周期IA011H1.008ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2He4.00323Li6.9414Be9.0125B10.816C12.017N14.018O16.009F19.0010Ne20.81311Na22.9912Mg24.3113Al26.9814Si28.0915P30.9716S32.0617Cl35.45418Ar39.95（1）x2-与Ar的核外电子排布相同，则X2-的符号是；（2）第3周期中属于金属元素的是（填一种），其阳离子符号是；（3）在元素周期表中，同一族的元素具有相似的化学性质，则下列各组元素具有相似化学性质的是________（填标号）。A．C和Ne B．Be和Mg C．Al和Si D．F和Cl【答案】（1）（2）钠（合理即可）Na+（与前边所写金属元素对应）（3）BD【解析】（1）（氩）的原子序数是18，因此其核外电子数为18（原子序数=质子数=电子数）；表示X原子获得了2个电子，使得电子总数与相同（即18个），所以，X原子本身的电子数为，原子序数为16的元素是硫（），因此的符号是；故填：；（2）第3周期元素包括：（钠）、（镁）、（铝）、（硅）、（磷）、（硫）、（氯）、（氩）。其中，金属元素有、、。以钠（）为例，它是金属元素，其原子失去1个电子形成阳离子。类似的，形成Mg2+，Al形成，故填：钠（合理即可）；（与前边所写金属元素对应）；（3）A、根据元素周期表可知，（碳）和（氖）属于同周期元素，不属于同族元素，化学性质不相似，不符合题意；B、根据元素周期表可知，（铍）和（镁）属于同族元素，具有相似化学性质，符合题意；C、根据元素周期表可知，（铝）和（硅）属于同周期元素，不属于同族元素，化学性质不相似，不符合题意；D、根据元素周期表可知，（氟）和（氯）属于同族元素，具有相似化学性质，符合题意。故选BD【变式6-2】元素周期表是学习和研究化学的重要工具，根据如表回答有关问题。族周期IA01H1.008IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2He4.00323Li6.9414Be9.0125B10.816C12.017N14.018O16.009F19.0010Ne20.18311Na22.9912Mg24.3113Al26.9814Si28.0915P30.9716S32.0617Cl35.4518Ar39.95（1）第2周期第IA族元素符号是。在第2周期中属于稀有气体元素的是，该元素化学性质稳定的原因是。碳、氧元素最本质的区别是。（2）硅原子的质子数为，它的相对原子质量是。（3）如图是某原子结构示意图，它的最外层电子数是，在化学反应中该原子容易(填“得”或“失”)电子。（4）在元素周期表中，同一族(纵行)的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质的是______(填标号)。A．He和Ne B．C和Si C．Al和Mg D．O和Cl（5）食盐的主要成分是氯化钠，其所含的阳离子是(写符号，下同)，某带2个单位负电荷的阴离子与Ar的核外电子排布相同，该阴离子为。【答案】（1）LiNe最外层电子数为8核电荷数不同或质子数不同（2）1428.09（3）7得（4）AB（5）Na+S2-【解析】（1）根据元素周期表可知，第2周期第IA族元素符号是Li；在第2周期中属于稀有气体元素的是Ne，该元素化学性质稳定的原因是最外层电子数为8，因此具有稳定结构，碳、氧元素最本质的区别是核电荷数不同或质子数不同；（2）根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，在原子中，质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数，硅原子的质子数为14，汉子下面的数字表示相对原子质量，故它的相对原子质量是28.09；（3）根据结构示意图可知，它的最外层电子数是7，大于4，在化学反应中该原子容易得电子；（4）A、He和Ne位于同一族(纵行)，具有相似的化学性质，故正确；B、C和Si位于同一族(纵行)，具有相似的化学性质，故正确；C、Al和Mg位于同一周期，不具有相似的化学性质，故错误；D、O和Cl不位于同一族(纵行)，不具有相似的化学性质，故错误，故选：AB；（5）食盐的主要成分是氯化钠，氯化钠由钠离子和氯离子构成，其所含的阳离子是Na+，Ar的核外电子排布2、8，硫原子的核外电子排布为2、8、2，容易失去两个电子形成硫离子，表示为：S2-。【变式6-3】核电荷数为1~18的元素的原子结构示意图等信息如下，利用下表回答问题：（1）地壳中含量最多的元素的原子序数是。（2）原子序数为11的元素属于（选填“金属”或“非金属”或“稀有气体”）元素，该原子在化学反应中易（选填“得到”或“失去”）电子形成（选填“正”或“负”）离子；与该离子核外电子层排布相同的原子是（填元素符号），最外层（填“是”或“否”）达到稳定结构的。（3）从上表中我还可以探究出以下规律：①原子的核外电子数=原子序数=；②同一周期的第二周期从3号-9号元素的原子，；③同一纵行原子的。【答案】（1）8（2）金属失去阳Ne是（3）质子数/核电荷数电子层数相同，最外层电子数从1依次递增到7最外层电子数相同（氦除外），化学性质相似【解析】（1）地壳中含量最多的元素是氧元素，氧元素的原子序数是8；（2）原子序数为11的元素是钠元素，其元素汉字名称中含有“钅”旁，属于金属元素；钠原子最外层电子数为1，小于4，在化学反应中易失去电子；原子失去电子后，质子数大于电子数，形成带正电荷的阳离子；钠原子失去1个电子后，核外电子数为10，核外电子层排布为2、8，与氖原子（Ne）核外电子层排布相同，氖原子最外层电子数为8，是达到稳定结构的；（3）①在原子中，原子的核外电子数=原子序数=质子数=核电荷数；②同一周期（第二周期从3号～9号元素）的原子，电子层数相同，最外层电子数从1依次递增到7；③同一纵行原子的最外层电子数相同（氦除外），化学性质相似。题型07元素周期表中的一格在元素周期表中，一般每一种元素占据一格。【典例7】镧是一种稀土元素，有“超级钙”的美称，其在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示，下列表述正确的是A．x=3 B．镧原子有5个电子层C．镧原子的核内质子数为82 D．镧的相对原子质量为138.9g【答案】A【解析】A、在原子中，质子数=核外电子数，由原子结构示意图可知，质子数为57，则57=2+8+18+18+8+x，即x=3，故正确。B、由原子结构示意图可知，镧原子有6个电子层，故错误。C、元素周期表一格中左上角数字表示原子序数，原子序数=质子数，所以镧原子的核内质子数为57，故错误。D、元素周期表一格中汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，镧的相对原子质量为138.9，故错误。

故选A。【变式7-1】我国“鹊桥二号”中继星使用镀钼细丝天线，搭建了地面与“嫦娥六号”的通信桥梁。如图是钼元素在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图。下列说法正确的是A．的值为18 B．钼原子容易得到电子C．钼原子的质子数为42 D．钼的相对原子质量是95.96g【答案】C【解析】A.原子中质子数=核外电子数，42=2+x+18+13+1，则的值为8，此选项错误；

B.由钼原子结构示意图可知，钼原子最外层有1个电子，容易失去电子，此选项错误；C.由钼的元素周期表信息可知，钼的原子序数为42，原子序数在数值上等于原子内的质子数，所以钼原子的质子数为42，此选项正确；

D.相对原子质量是一个比值，单位是“1”，此选项