初升高化学：原子结构 元素周期表 核素（暑假预习讲义）原卷版

第17讲原子结构元素周期表核素

1.从微观角度认识原子的构成，了解原子核外电子排布规律，能画出1〜20号元素的原

子结构示意图。

皿2.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原

预习目标

子结构之间的推导。

3.了解元素周期表的发展历程及元素周期表的结构。

4.知道元素、核素、同位素，并能比较它们的不同。

预习重点原子的构成外电子排布规律周期

预习难点元素、核素、同位素

5g教材全解

O情I境I启I思

同学们观察元素周期表，思考族序数与原子核外电子排布有何关系？

元索周期表

—I—*o4—|仰生H|金K|

…三IS'

IMI>4—|一一，

<I

1707

M

W.TJ

、h<1*In

1074

Hu

wv-io)K»MIllJNh

Ac^l.r

1皿

o深I研I精I炼

知识点01原子的构成

i.构成原子的微粒及其性

’(质子：相对质量近似为I,带।个

原子核《单位正电荷

原子<〔中子：相对质量近似为1,不带电

核外电子：带1个单位负电荷，质量很小

<可忽略不计

2.质量数

⑴概念：将原子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，常用A表示。

(2)为成原子的粒子间的两个关系

①质量数(A)=(Z)+(Mo

②质子数==o

【思考1】原子的质量数是否就是原子的相对原子质量？请举例说明。

3.原子的表示方法

器|二:X-元素符号

原子质子数(Z)中子数(N)表示方法

F910聚F

Na1112T?Na

Al1314??A1

(1)一个信息丰富的符号解读

N——质量数

,Jz—核电荷数或质子数

仅］〃一离子所带的电荷数

上——化学式中原子的个数

(2)粒子中的电性关系

①分子或原子：质子数=核外电子数

②阳离子x”+：质子数=核外电子数十〃

③阴离子X『：质子数=核外电子数一〃

【思考2】填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。

粒子符号质子数(Z)质量数(A)中子数(N)电荷数核外电子数

??Na+112312110

??cr173720118

结论：阳离子中核外电子数=一;

阴离子中核外电子数=+O

【例1】高铁动车车厢禁止吸烟，高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定性好、灵敏度高的特点，其主体是

一个放自锢(2秋Am)放射源的电离室。下列关于叫Am的说法正确的是()

A.核外电子数为95B.质子数为146

C.质量数为146D.中子数为95

【即练1］钻-60(次。)放射源的应用非常广泛，在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害等。

下列有关说法错误的是()

A.钻的相对原子质量是60

B.6昭。与6"Fe具有相同的质量数

C.6忆。与59c。核外电子数相同

D.??Co核内中子数与核外电子数之差为6

【即练2】稀土被称为“工业黄金”和“新材料之母”，其中钮(Y)是稀土元素的代表。下列关于骼Y的说法,

不正确的是(

A.质子数为39B.质鼠数为128

C.中子数为50D.核外电子数为39

知识点02原子核外电子排布

1.电子层

(1)概念：在含有多个电子的原子旦，电子分别在的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续

的壳层，也称作电子层。

如图为电子层模型示意图：

(2)不同电子层的表示及能量关系

电子层数1234567

各电子层由内到外

字母代号

———————

离核远近

—

能量高低

—

2.核外电子排布规律

下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律，回答相应的问题:

各电子层的电子数

核电荷数元素名称元素符号

KLMNOP

2氮He—

10岚Ne

18Ar———

36氨Kr————

54Xe————一

86氢Rn——————

(1)电了总是尽可能先从内层排起，当层充满后再填充下层，即按K-L-M……顺序排列。

(2)原子核外第〃层最多能容纳的电子数为2/九

(3)K层为最外层时最多能容纳的电子数为2,除K层外，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数为8。

(4)K层为次外层时，所排电子数为2,除K层外，其他各层为次外层时，最多能容纳的电子数为18。

【特别提醒】从两个角度看核外电子排布规律

能量

一离核由近到远，电子能量由低到高

规律

ZT'每层敢多容纳的电子数为2M

数量/最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)

规律I次外层不超过18个(K层为次外层时电子数为2)

3.原子结构示意图

⑴钠的原子结构示意图:

原子核

I、'一电子层

粒子符号----Nai

核内质子数(或核电荷数)

(2)下列原子或离子的结构示意图

^\\\

食物疗⑨另

,S2'：；②Ca：,Ca2+：”)。

①S：

【特别提醒】通常把最外层有8个电子（外层为K层时，只有2个电子）的结构，称为相对稳定结构。

（+19）^2890）万打1

【思考1】M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是,而是））R

4.常见的10e和18e微粒

（l）10e一微粒

单核微粒：O2\F~、Ne、Na'、Mg2+>Al3+

多核微粒：CH4>NH3、H2O、HF、OH，NH?、NH；、H3O^

（2）18e-微粒

单核微粒：S2~>C广、Ar、K\Ca2+

多核微粒：SiFh、P%、FhS、HCKHS\H2O2、N2H4、F2

【思考2】某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出质子数，请你根据核外

电子排布，推测可能的微粒符号。

【例2】下列说法正确的是（）

（+x）288

A.某单核微粒的核外电子排布如图所示，则该微粒一定是氢原子

B.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素

C.NH；与H3O+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

（+17）

【即练1】某粒子的结构示意图为关于该粒子的说法不正确的是（）

A.属于阴离子

B.核外有3个电子层

C.核外电子数为18

D.在化学反应中易得电子

【即练2】某粒子（原子或离子）的结构示意图如图所示，下列说法错误的是（）

\\\

28〃

口)

A.若〃=8,则该粒子所对应元素的符号一定为Ar

B.若该粒子带两个单位负电荷，且〃=8,则该粒子的符号为S?

C.若m—n<10,则该粒子是一个阴离子

D.若m-n=10,则该粒子一定是原子

知识点03元素周期表的编排原则与结构

1.元素周期表的发展历程

_诞生.1869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由小到大依次

素>非列,并将化学性质相似的元素放在一起

如意义•揭示了化学元素间的联系

期演变

表一为未知元素留下的空位先后被填满

现行.排序依据由相对原子质量改为原子的

核电荷数

2.元素周期表的编排原则

(1)原子序数：按照元素在元素周期表中的顺序给元素编的序号。

(2)原子序数===o

⑶横行原则：把电子层数目相同的元素，按递增的顺序排列。

(4)纵列原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按递增的顺序排列。

3.元素周期表的结构

元素周期表有横行，纵列。每一个横行叫做一个—，每一个纵列叫做一个(8、9、10三

个纵列共同组成第VIII族)。

(1)周期

观察元素周期表，填写下表，并思考周期序数与原子核外电子层数之间的关系。

周期序数起止元素包括元素和数核外电子层数

1H〜He——

2Li〜Ne——

3Na〜Ar——

4K〜Kr——

5Rb〜Xe——

6Cs~Rn——

（号）

7Fr〜Og118——

由此可知：

①周期序数=

②周期的分类

一短周期：包括第一、二、三周期，分别有

周期一2、8、8种元素

-长周期：包括第四、五、六、七周期，分别有18、18、32、32种元素

【思考1】在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18歹U,为什么第四、五周期各有18种元素，而第六、

七周期各有32种元素？

⑵族

①周期表中族的特点和划分

特点主族元素的族序数=最外层电子数

共有7个，包括IA、HA、HIA、IVA、VA、VIA、VUA,由短周期和

主族

长周期元素共同构成

共有8个,包括IB、IIB、IHB、WB、VB、V1B、VDB>VD1,完全由

分类副族

长周延元素构成

占据元素周期表的第18纵列，最外层电子数为8（He是2）,很难与其他

0族

物质发生化学反应，化合价定为。价

【思考2】在周期表中第\皿族元素包含8、9、IU三个纵列，而其他族只有一个纵列，故第VWI族元素种类最

多，这种判断对吗？

②常见族的别称

族别名

第IA族（除氨外）碱金属元素

第VDA族卤族元素

。族稀有气体元素

4,元素周期表中方格里的符号的意义

原子序数-十1H十元素符号

氢+元素名称

相对原子质量」1・。。8

【思考3】同周期的第IIA、1nA族元素的原子序数差一定为力”吗?

5.元素周期表的结构

元素

2短

周

¥：期

«一

一日长

周

32期

32

【特别提醒】原子序数的定量关系

①同周期，第HA族与第mA族原子序数差可能为1、11、25；

②同族，相邻周期原子序数差：第IA族〜第HA族：上一周期元素种类数；第mA族〜。族：下

一周期元素种类数。如Na与K相差8,CI与Br相差18。

③利用稀有气体元素的原子序数推断元素在周期表中的位置。

［例3］我国•直致力研究开发自己的芯片，制造芯片需要单晶硅，其中硅元素在元素周期表中的位置是

（）

A.第二周期第VA族

B.第三周期笫VIA族

C.第三周期第IVA族

D.第二周期第1VA族

【即练1】下列关于元素周期表的说法正确的是（）

A.元素周期表有18个纵列，即18个族

B.短周期是指1到20号元素

C.元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列的

D.某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数

【即练2】下列说法正确的是（）

A.某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是金属元素

B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构（H+除外）

C.元素周期表有7个主族、8个副族，副族均由长周期元素组成

D.主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数

知识点04核素同位素

1.元素和核素

（1）元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称，决定元素种类的是O

（2）核素是具有一定数目和一定数目的一种原子。表示方法：以。

【思考1】请在表格中填写三种氢原子的原子符号:

氢元素的原子核

原子名称原子符号(2x)

质子数(Z)中子数(N)

n

【思考2】气、笊、僦的原子结构有何异同？它们是同一种元素吗？

2.同位素

(1)概念：相同而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“同位”是指核素的质子数相同，在口占有相同的位置

例如:氢元素有IH、例、汨三种核素;碳元素有盟、盟、盟等核素；氧元素有40、VO和加三种核素；

铀元素有喇U、2碗U、2瓶J等核素，

⑵同位素的特征

①同一种元素的各种同位素的几乎相同；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。

(3)常见同位素的用途

①考古测定文物的年代的是4C;

②制造氢弹的是汨和汩；

③利用放射性同位素释放的射线育种、金属探伤、诊断和治疗疾病等。

【思考3】02和。3互为同位素吗？H2O和D2。互为同位素吗？

3.元素、核素、同位素与同素异形体的比较

元素核素同位素同素异形体

质子数相同的同质子数、中子数都一定质子数相同、中子数同种元素形成的

概念

一类原子的原子不同的不同核素不同单质

H、C、N三种元IH、汨、田互为同位02与互为同

军例]H、汨、汨三种核素

素素素异形体

【特别提醒】元素、核素、同位素、同素异形体的联系

同种元，单质

素形成（-L

它们之间互该元素的同素

林同位也，

【例4】＜C可以作为核聚变材料。下列关于气C的叙述正确的是（）

AMC和VC是同一种核素

B.'JC原子核内中子数为6

C”C原子核内质子数为13

D.'JC和也C互为同位素

【即练1】金属钛对人体无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关tn和度n的

说法正确的是（）

A.打i和知i的质量数不同，属于两种元素

B/ri和的质子数相同，互称同位素

C.零ri和如i的质子数相同，是同一种核素

D.贺Ti和这Ti核外电子数相同，中子数不同，互称为同素异形体

【即练2］科学家以钙离子撞击锢（Cf）靶,产生了一种超重元素一氮（Og）,其反应可表示为微Cf+比Ca—出

Og+3An。下列说法正确的是（）

A1极Cf的电子数为151

B.r^Og的中子数为294

C.^Ca和豺Ca互为同素异形体

Di耻f和软f互为同位素

过关检测

1.（25-26高一下•河北唐山•期中）2025年5月我国科学家首次合成了一种新核素^°Pa（镁）。该核素的中子

数为

A.301B.210C.119D.91

2.125-26高一下.江苏扬州•阶段枪测）形状记忆合金有银一钛（Ni-Ti）合金、铜基合金（Cu-Zn-AI）,Ni、Ti、

Cu、Zn^Al五种元素中属于主族元素的是

A.AlB.CuC.ZnD.Ti

3.125-26高一下.山东荷泽・期中）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于

郎Lv的叙述错误的是

A.原子序数116B.中子数177

C.核外电子数116D.相对原子质量293

4.（25-26高一下•安徽阜阳•阶段检测）银可用于制造钛馍形状记忆合金。银元素在元素周期表中的信息及原

子结构示意图如图所示。下列叙述箱医的是

A.m=28,n=18B.银是金属元素

C.Ni的相对原子质量是58.69D.银原子在化学反应中易失电子

5.125-26高一上♦黑龙江绥化•期末）？Li和£i可作核反应堆最佳热载体，：LiH和；LiD用作高温堆减速剂。下

列说法不正确的是

A.?Li和;Li互为同位素B.乳i和;Li属于同种核素

C.：LiH和：LiD中质子总数相同D.：LiH和：LiD中电子总数相同

6.125-26高一下•浙江嘉兴•期中）雷雨天闪电时空气中的。2可转化为。3,下列说法不正确的是

A.。2和。3互为同素异形体

B.。2转化为。3是氧化还原反应

C.。3可用作自来水消毒剂

D.等质量的。2和。3含有相同的质子数

7.125-26高一下•江苏扬州•阶段检测）我国科学家成功合成出新核素251「，熔合反应为

l?Ti+!?3T1一镯Lr+2in。下列说法正确的是

A.上述熔合反应属于化学变化

B.251Lr的中子数为2为

C.251r和253匕互为同位素且性质相同

D.核内中子数与质子数之差为45

8.125-26高一下•贵州贵阳•期中）下列说法正确的是

A.14c与C60互为同素异形体B.和2H2互为同位素

C.”0的质子数为8,中子数为17D.可用丁达尔效应区分胶体和溶液

9.（25-26高一卜・卜海•开学考试）如图为锌元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图，下列有关锌

元素的说法不正确的是

A.锌原子核内质子数为30B.K层电子的能量与N层电子的能量相同

C.锌元索的相对原子质量为65.38D.锌在反应中容易失去2个电子

10.（25-26高一上•浙江温州•期末）下列有关原子结构的说法不攵碘的是

A.原子的质量主要集中在原子核上

B.离原子核从近到远的电子层分别用K、L、M、N、0、P、Q符号表示

C.在多电子原子中，离核较近区域内运动的电子能量较高

D.第〃层最多能容纳的电子数为2/

11.（25-26高一下•山东枣庄•期中）下列微粒结构示意图中，一定错误的是

12.（24-25高一上•黑龙江哈尔滨•阶段检测）元素周期表是指导化学学习的工具。下列说法正确的是

A.第58号元素位于第IVB族

B.元素周期表共有7个横行、18个纵列，共7个周期、18个族

C.元素周期表中元素种类最多的族是第VQ【族

D.元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值

13.（25-26高一下.吉林长春•开学考试）1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化

学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一、下列有关元素周期表的说法错误的是

A.周期的序数就是该周期元素所具有的电子层数

B.副族完全由长周期元素构成

C.主族元素都是短周期元素

D.35号元素位于元素周期表中笫四周期第VHA族

14.（25-26高一下•江苏•期中）中国含有丰富的稀土金属，稀土金属是元素周期表HIB族中部分元素的总称。

下列元素属于HIB族元素的是

A.AlB.SiC.ScD.V

15.（25-26高一下♦山东荷泽•期中）下列有关元素周期表的认识正确的是

A.第IA族元素又可称为碱金属元素

B.原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素

C.每一族只有一列

D.前3个周期为短周期、其余为长周期

16.（25-26高一下•山东枣庄•期中）放射性第Co可用于疾病治疗。下列说法正确的是

A.的Co和义Ni互为同位素

B.的Co的中子数与电子数之差为33

C.第Co和浓。的化学性质相同

D.除CO3O4和符CO3O4互为同素异形体