课件67张PPT。第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
第1课时 元素周期表1.简单了解元素周期表的发展历程。
2.了解元素周期表的编排原则及结构。
3.能描述元素在元素周期表中的位置。一、元素周期表的发展历程
1.第一张元素周期表:门捷列夫 相对原子质量2.元素周期表形式的完善:
(1)演变:为未知元素留下的空位先后被填满。
(2)现行元素周期表的编排依据:由相对原子质量改为_______
_________。原子的核电荷数二、现行元素周期表的编排原则
1.原子序数:按照元素在_______中的顺序给元素编号。
2.原子序数与原子结构之间的关系:
原子序数=_________=_______=___________。周期表核电荷数质子数核外电子数电子层数原子序数最外层电子数电子层数三、元素周期表的结构
1.周期(横行):
(1)数目:元素周期表有__个横行,即有__个周期。
(2)分类:7731 2 3、、44 5 6 7、、、2.族(纵行):
(1)数目:元素周期表有___个纵行,但只有___个族。
(2)分类:1816ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 、 、 、 、 、 、77ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 、 、 、 、 、 、8 9 10、、1883.注意事项:
(1)元素位置与原子结构的关系:
周期序数=_________,主族序数=_____________。
(2)常见族所含元素的特别名称:
请将族所含元素与其名称用线连接。电子层数最外层电子数【思考辨析】
1.判断正误:
(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量。( )
分析:门捷列夫的元素周期表的编排依据是相对原子质量,但现
行元素周期表的编排依据是原子序数。
(2)一个横行即是一个周期,一个纵行即是一个族。( )
分析:元素周期表有7个横行,即7个周期;有18个纵行,但有16个
族,第Ⅷ族占据三个纵行。××(3)对于原子或离子都有关系:原子序数=核电荷数=核外电子
数。( )
分析:对于原子,该关系成立,但对于离子,核电荷数不等于其核
外电子数。
(4)每一周期都是碱金属元素开始,稀有气体元素结束。( )
分析:第1周期中是氢元素开始,氢元素不是碱金属元素。××2.问题思考:
(1)最外层电子数是2的元素一定为ⅡA族的元素吗?
分析:不一定。可能是第ⅡA族元素,可能是稀有气体元素He,也可能是过渡元素。
(2)周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差是多少?
分析:根据元素周期表可知,同主族相邻两元素的原子序数相差是2或8或18或32。【知识链接】
①稀有气体元素
稀有气体的单质在常温下为气体,且除氩气外,其余几种在大气中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有气体”。其因化学性质很不活泼,不易发生化学反应,曾被称为“惰性气体”。
②卤族元素
卤素在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。卤的原意是盐碱地的意思。一、元素周期表的结构
1.周期:2.族:
特别记忆:(1)列序数<8,主族和副族的族序数=列序数;列序数
=8或9或10,为第Ⅷ族;列序数>10,主族和副族的族序数=列序
数-10。
(2)先主族后副族交叉“行”,遇“Ⅲ”就交换。【学而后思】
(1)为什么将Li、Na、K等元素编在元素周期表的同一个主族?
提示:同一主族元素的最外层电子数相同而电子层数不同,Li、Na、K等元素最外层电子数都为1,且电子层数依次增加。
(2)元素周期表中所含元素种类最多的是哪一个族?
提示:元素周期表中所含元素种类最多的为第ⅢB族,因在第6和第7周期包括了镧系和锕系各15种元素,共计32种元素。二、元素周期表在元素推断中的应用
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=核外电子数
等式三:原子序数=核电荷数=核外电子数(2)实例:
①X元素是第3周期第ⅠA族元素,则该元素原子有三个电子层,
最外层电子数是1,即为钠元素。
②Y元素的原子序数是16,则该元素的原子结构示意图是
,其在周期表中的位置是第3周期第ⅥA族。2.利用元素在周期表中的位置关系推断:
(1)利用短周期中族序数与周期数的关系推断:(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差:
(3)同主族相邻两元素原子序数的差的情况:
①若为ⅠA、ⅡA族元素,则原子序数的差等于上周期元素所在周期的元素种类数;
②若为ⅢA族至0族元素,则原子序数的差等于下周期元素所在周期的元素种类数。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aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的电子层结构
相同,在周期表中位置关系为
则它们的原子序数关系为a>b>d>c。【知识备选】确定元素在周期表中位置的方法——区间定位法
对于原子序数较大的元素可采用区间定位法。首先要牢记各周期对应的0族元素的原子序数,从第1周期到第7周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。
(1)比大小定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数的大小,找出与其相近的0族元素,那么,该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。(2)求差值定族数:
①若元素的原子序数比相应的0族元素多1(或2),则该元素应处在0族元素所在周期的下一周期的ⅠA(或ⅡA)族。
②若元素的原子序数比相应的0族元素少1～5时,则该元素位于与0族元素同一周期的ⅦA族～ⅢA族。
③若元素的原子序数比相应的0族元素差其他数,则由相应的差数得出相应的族序数。(3)实例:
①35号元素
据18<35<36,则35号元素在第4周期,36-35=1,故35号元素在36号元素左侧第一格,即ⅦA族,因此35号元素在第4周期第ⅦA族。
②87号元素
据86<87<118,则87号元素在第7周期,87-86=1,故87号元素在86号元素下一周期第一格,即第ⅠA族,因此87号元素在第7周期第ⅠA族。【学而后思】
(1)同一周期的ⅠA族、ⅦA族的两种元素的原子序数之差为多少?
提示:①第2、3周期,原子序数之差为6(族序数之差);
②第4、5周期,原子序数之差为16(族序数之差+10);
③第6、7周期,原子序数之差为30(族序数之差+24)。
(2)具有相同电子层结构的离子aXm+和bYn-的原子序数之差为多少?
提示:离子aXm+和bYn-具有相同电子层结构,a-m=b+n,则a-b=m+n,即原子序数之差等于两个离子所带电荷的绝对值之和。类型 一 元素周期表的结构?
【典例】(双选)国际纯粹与应用化学联合会在1989年建议,把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消,由左到右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法中错误的是( )
A.第9列都是金属元素
B.第1列只有金属元素
C.只有第2列元素原子最外层有2个电子
D.在18列元素中,第3列元素种类最多【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)熟悉18列分别对应的族。
(2)第ⅠA族包括氢元素和碱金属。
(3)第ⅢB族含有镧系和锕系。【解析】选B、C。长式元素周期表中各族元素的排列顺序为ⅠA、ⅡA、ⅢB→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA→ⅦA、0族,18列元素应分别与以上各族对应。第9列属于第Ⅷ族,全部为金属,A正确;第1列为第ⅠA族,包括氢元素和碱金属,B错误;第2列为第ⅡA族,其最外层有2个电子,但元素He及部分过渡元素的最外层也是2个电子,C错误;第3列为ⅢB族,有镧系和锕系元素,元素种类最多,D正确。【误区警示】元素周期表中的“一定”和“不一定”
(1)一个周期一定是一个横行,但一个族不一定只有一个纵行(第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵行)。
(2)同一主族的元素一定具有相同的最外层电子数,但具有相同的最外层电子数的元素不一定在同一族。【变式训练】下列对现行元素周期表的说法中正确的是( )
A.元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的
B.最外层电子数相同的元素都是同一族
C.同族元素的最外层电子数一定相同
D.同周期元素的电子层数相同【解析】选D。现行元素周期表是按原子的核电荷数递增的顺序排列而成的,A错误;最外层电子数相同的元素不一定是同一族,如He和Mg最外层都有2个电子,但分别处于0族和第ⅡA族,B错误;对于副族元素和第Ⅷ族及0族元素来说,同族的最外层电子数不一定相同,C错误;同周期元素具有相同的电子层数,D正确。【变式备选】某同学对一些元素进行排列(表中数字为原子序数),根据元素周期表,下列排列你认为合理的是( )【解析】选C。本题考查对元素周期表的认识,第1周期只有两种元素,故A项错。2号元素位于元素周期表中的最后一列,故B项错。10号元素为稀有气体元素,其下面必为18号稀有气体元素,故D项错。类型 二 元素周期表的应用?
【典例】(2013·聊城高一检测)下列说法正确的是( )
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.D-核外有36个电子,则元素D位于第4周期第ⅦA族
C.位于同一主族相邻的甲乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4
D.位于同一周期的甲乙两种元素,甲位于ⅠA族,原子序数为x,乙位于ⅢA族,则乙原子序数可能为x+19【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)第1～7周期分别含有2、8、8、18、18、32、32种元素,同一主族两种元素的原子序数的差值为上列数值或连续几个数值之和。
(2)不同周期ⅠA族与ⅢA族之间相隔的元素数量不一定相同。
(3)简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同。【解析】选B。氢和锂两种元素的原子序数之差为2,却同位于第ⅠA族,A错误;简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同,D-核外有36个电子,即与第4周期的0族元素Kr处于同一周期,且D比Kr少一个电子,即在第ⅦA族,B正确;甲乙同主族,根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x+2或x+8或x+18或x+32,C错误;同一周期的ⅠA和ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况:①第2、3周期为2;②第4、5周期为2+10;③第6、7周期为2+24,D错误。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)在学生熟练掌握元素周期表的结构的基础上,引导学生归纳总结不同主族上下相邻元素的原子序数差值的规律。
(2)在学生熟练掌握元素周期表的结构的基础上,引导学生归纳总结同一周期、不同主族的元素的原子序数差值的规律。
(3)引导学生总结简单阴、阳离子的核外电子与稀有气体核外电子的关系。【方法规律】确定微粒核外电子数的方法
(1)原子:核外电子数=质子数=核电荷数。
(2)阳离子:核外电子数=核电荷数-所带电荷数。
(3)阴离子:核外电子数=核电荷数+所带电荷数。【变式训练】M2+有2个电子层,则M在周期表中的位置是( )
A.第2周期0族 B.第2周期ⅥA族
C.第2周期ⅡA族 D.第3周期ⅡA族
【解析】选D。由“M2+有2个电子层”可知M元素处于短周期中的第3周期,由离子所带电荷知M元素处于ⅡA族。故D项符合题意。【变式备选】试判断116号元素应位于周期表的( )
A.第6周期第ⅣA族
B.第7周期第ⅥA族
C.第7周期第ⅦA族
D.第8周期第ⅥA族
【解析】选B。118号元素为0族元素,则116号元素在0族向左2列,故应为第ⅥA族元素。类型 三 元素的推断?
【典例】X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z是( )
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg
C.N、O、S D.P、S、O【解题指南】解答本题可以按照以下思路: 【解析】选C。X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情
况：
设X、Y、Z的原子序数为x、y、z，如为①，则x＝y－1，z＝y
＋8，则x＋y＋z＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得y＝8，则x
＝7，z＝16，所以选项C符合。如为②，同理可得y－1＋y＋y
－8＝31，y＝ 不合理，舍去。如为③，同理可得y＝ 不
合理。如为④，解得y＝ 不合理。验证C中最外层电子数之和
为17，所以符合。【方法规律】元素推断题的思路归纳
(1)处理思路:审题→抓题眼→推理→验证→检验判断(2)处理方法:
①原子结构与元素在周期表中的位置关系规律:核外电子层数=周期数;主族元素的最外层电子数=族序数;质子数=原子序数=原子核外电子数。
②根据原子序数推断元素在周期表中的位置:记住稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序数,即得该元素所在的纵行数。③周期表中特殊位置的元素:如
a.族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。
b.族序数等于周期数2倍的元素:C、S。
c.族序数等于周期数3倍的元素:O。④元素性质、存在、用途的特殊性:如
a.形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度
最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
c.地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。【变式训练】(2013·龙岩高一检测)下图是元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中x为35的是( )【解析】选D。A项,x在第4周期0族,x=16+18+2=36,错误;B项,x在第5周期Ⅷ族,x=26+1+18=45,错误;C项,x在第5周期ⅦB族,
x=74+1-32=43,错误;D项,x在第4周期ⅦA族,x=18-1+18=35,正确。【变式备选】X、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:
①元素周期表中Z与Y相邻,Z与W也相邻;
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空:
(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 ,Z是 ,W是 ;【解析】任取同周期连续相邻的三种元素Y、Z、W,其原子的最外层电子数之和均不可能等于17。根据原子序数关系X数分别为a、a＋1，有a＋a＋a＋1＝17，则 ，而最外层电
子数必为整数，舍去。若为B型：Y、W原子最外层电子数分别
为a－1、a，有a－1＋a＋a＝17，则a＝6，符合题意，所以Z为
氧，Y为氮、W为硫。
答案：(1)否 若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不
可能为17
(2)N O S1.(2013·盘锦高一检测)下列各组元素中,属于同一主族的是
( )
A.氧、硫、钠 B.氢、氧、氯
C.氢、钠、钾 D.碳、硅、钾
【解析】选C。同一主族元素最外层电子数相同,氢、钠、钾最
外层都含有1个电子,故符合题意。2.(双选)现行元素周期表中已列出118种元素,其中元素种类最多的周期是( )
A.第4周期 B.第5周期
C.第6周期 D.第7周期
【解析】选C、D。第1～7周期分别含有2、8、8、18、18、32、32种元素,故选C、D。3.元素X的原子结构示意图为 ,则X在周期表中的位置
是( )
A.第3周期第ⅤA族 B.第2周期第ⅦA族
C.第2周期第ⅤA族 D.第3周期第ⅦA族
【解析】选C。据原子结构示意图可知元素X有两个电子层,最
外层电子数是5,故选C。4.(双选)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ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差都相同
C.第1周期、第ⅦA族和0族的元素都是非金属元素
D.115号元素位于第7周期第ⅤA族
【解析】选C、D。由于相邻周期所容纳的元素数目不一定相同,因此相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差不一定相同,A错误;同周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数可相差1、11或25,B错误;第1周期、第ⅦA族和0族的元素都是非金属元素,C正确;115号元素在118号元素左侧第3列,即第7周期第ⅤA族,D正确。5.结合元素周期表回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素,属于短周期元素的有 ,属于主族元素的有 ;
①g元素位于第 周期 族;
②i元素位于第 周期 族;
③f元素位于第 周期 族。【解析】(1)根据元素周期表的结构知:第1周期有2种元素,第2、3周期有8种元素,分列于第1、2、13～18列,第4、5、6、7周期为长周期,包括1～18列。由此可画出周期表的边界。
(2)画出周期表的边界,对照周期表,确定周期和族的位置,找出各元素在周期表中的位置。答案:(1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f
①3 0 ②4 ⅡB ③3 ⅥA元素周期表中的几处特殊结构和元素信息的探究
如图是元素周期表,仔细观察后回答问题。(1)氢元素是非金属元素,为什么与碱金属元素同在第ⅠA族?
提示:氢元素与碱金属元素的最外层电子数均是1,故同在第ⅠA族。
(2)短周期中有几种金属元素?
提示:5种,分别是Li、Be、Na、Mg、Al。(3)元素周期表中的每种元素有很多信息,如氧元素
其中的8、O、16.00分别代表什么意义?
提示:分别代表原子序数、元素符号、相对原子质量。(4)对于主族元素,族序数与该族元素的原子序数的奇、偶性情况是怎样的?
提示:对于主族元素,族序数是奇数的族,其元素的原子序数是奇数;族序数是偶数的族,其元素的原子序数是偶数。
(5)下列各类族中哪些是由长周期元素和短周期元素共同构成的?
①0族 ②主族 ③副族 ④第Ⅷ族
提示:0族和主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的。(6)根据周期表中金属和非金属的分布情况,周期表中最多可以有多少种非金属?
提示:由周期表可知,从第2周期开始,每个周期的非金属递减一个,第7周期中的非金属在0族,若有第8周期,将不会出现非金属,故非金属最多有23种。课件72张PPT。第2课时 元素的性质与原子结构1.了解碱金属、卤素原子在周期表中的位置。
2.了解碱金属、卤素原子结构特点,了解原子结构与元素性质的关系。
3.了解碱金属、卤素性质的相似性与递变性,并能初步运用原子结构理论解释。一、碱金属元素
1.碱金属元素原子结构的特点:1增大增多增大2.碱金属单质的物理性质:银白色较小增大降低3.碱金属元素单质的化学性质:
(1)钠、钾与氧气的反应:黄色紫色＞(2)钠、钾与水反应:熔化不停游动嘶嘶的响声红爆炸声着火燃烧浮2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2K+2H2O====2KOH+H2↑ >>(3)碱金属的原子结构与化学性质的递变关系:
从Li到Cs随核电荷数的增加:
原子的电子层数逐渐_____,原子半径逐渐_____,原子核对最外
层电子的引力逐渐_____,金属性①逐渐_____。增多增大减弱增强二、卤族元素
1.卤族元素原子结构的特点:7增大增多增大2.卤素单质的主要物理性质及递变规律:
(1)颜色、状态:
F2:淡黄绿色气体;Cl2:___________;
Br2:_____________;I2:_____色固体。
(2)递变规律:从F2到I2:颜色逐渐_____,密度逐渐_____,熔沸
点逐渐_____。黄绿色气体深红棕色液体紫黑加深增大升高3.卤素单质的化学性质:
(1)与氢气的反应:
①反应通式:H2+X2====2HX
②剧烈程度:F2__Cl2__Br2__I2(填“>”或“<”)
③氢化物②的稳定性:HF__HCl__HBr__HI(填“>”或“<”)>>>>>>(2)单质之间的置换反应:无色橙红色Cl2＋2NaBr====2NaCl＋Br2无色紫红色Cl2＋2KI====2KCl＋I2无色紫红色Br2＋2KI====2KBr＋I2>>>三、同主族元素的性质与原子结构的关系增多增大增强 减弱增强减弱 【思考辨析】
1.判断正误:
(1)同主族元素自上而下,碱金属单质和卤素单质的熔、沸点都
逐渐增大。( )
分析:同主族元素自上而下,碱金属单质的熔、沸点逐渐减小,
卤素单质的熔、沸点逐渐增大。
(2)碱金属元素(R)的单质与氧气反应的产物是R2O。( )
分析:碱金属单质与氧气反应时,Li一定生成Li2O;Na生成Na2O
或Na2O2;K、Rb、Cs生成复杂氧化物。××(3)同主族元素自上而下,元素的原子半径逐渐增大。( )
分析:同主族元素自上而下,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐
增大。
(4)第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强。( )
分析:第ⅦA族元素从上到下,得电子能力逐渐减弱,其氢化物的
稳定性逐渐减弱。√×2.问题思考:
(1)碱金属单质应该如何保存?(已知煤油的密度为0.8 g·cm-3)
分析:碱金属均易与氧气、水等发生反应,故应密闭保存;钠、钾的密度比煤油的密度大,且不与煤油发生反应,因此可保存于煤油中。但锂的密度比煤油的密度小,不能保存在煤油中,一般保存在石蜡中。(2)根据碱金属元素性质的递变性分析,同主族元素Mg和Ca的活泼性强弱顺序。
分析:碱金属元素从上至下,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,活泼性逐渐增强,同样处于同一主族的Mg和Ca的原子半径:Ca>Mg,则活泼性:Ca>Mg。【知识链接】
①金属性
元素的金属性是指元素的原子失去电子的能力。
②氢化物
一般是指非金属氢化物,即非金属以其最低化合价与氢结合成的气态(常温常压)化合物。在周期表中,除稀有气体外的非金属元素几乎都可以和氢形成氢化物。
③非金属性
元素的非金属性是指元素的原子得电子的能力。一、碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性
1.相似性:2.递变性:
具体情况如下:【学而后思】
(1)根据碱金属性质分析K能否从NaCl溶液中置换出Na?
提示:不能。K的活泼性大于Na,但由于K与水反应,故K不会与NaCl溶液中的Na+反应,不能置换出Na。
(2)思考碱金属在自然界中能否以游离态存在?
提示:不能。因为碱金属元素的单质能与空气中的O2、水发生剧烈反应,故碱金属在自然界中不能以游离态存在。二、卤族元素化学性质的相似性和递变性
1.相似性:2.递变性:
具体情况如下:【知识备选】氟、溴、碘单质及其化合物的“四特性”
(1)氟:
①氟元素无正化合价,无含氧酸。
②F2与水剧烈反应,方程式为2F2+2H2O====4HF+O2。
③氢氟酸有剧毒,能腐蚀玻璃。
④氟化银能溶于水,无感光性。(2)溴:
①溴是常温下唯一液态非金属单质。
②溴易挥发,少量溴保存要加水液封。
③溴蒸气是红棕色气体(与二氧化氮同色)。
④溴化银具有感光性,常作感光材料。(3)碘:
①I2是紫黑色固体,易升华。
②淀粉遇碘变蓝(用于碘的检验)。
③碘化银作人工降雨材料(干冰也可)。
④KIO3可用于预防地方性甲状腺肿大。【学而后思】
(1)根据卤族元素的性质分析,将F2通入NaCl溶液中得到什么气体?
提示:F2的氧化性大于Cl2,但由于F2与水发生反应:2F2+2H2O
====4HF+O2,F2不与溶液中的Cl-反应,故F2通入NaCl溶液中得到的是O2而不是Cl2。
(2)已知还原性I->Br->Cl->F-,试从原子结构的角度分析原因。
提示:还原性即微粒失去电子的能力。按I-→Br-→Cl-→F-的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大,失去电子的能力逐渐减弱,故还原性逐渐减弱。三、元素的金属性和非金属性强弱的判断
1.金属性强弱的判断:
(1)据元素周期表判断:
①同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。
②同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。
(2)据金属活动性顺序判断:
金属单质的活动性减弱,元素的金属性也减弱。(3)据单质及其化合物的性质判断:
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。
②最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。
(4)金属单质间的置换反应:
较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来:如Zn+Cu2+====Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu
(但活泼金属与水反应剧烈,在水溶液中不能置换出其他金属单质,如碱金属)。(5)据离子的氧化性强弱判断:
金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱。如氧化性:Cu2+>Fe2+,则金属性:Cu(1)据元素周期表判断:
①同一周期,从左到右:元素的非金属性逐渐增强。
②同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。
(2)据单质及其化合物的性质判断:
①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定),元素的非金属性越强。
②最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。(3)非金属单质间的置换反应:活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来:如Cl2+2Br-====2Cl-+Br2,则非金属性:Cl>Br。
(4)据离子的还原性强弱判断:非金属阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱。如还原性:Cl-I。【学而后思】
(1)在化学反应中,Na易失去1个电子,Al易失去3个电子,哪种元素的金属性强?
提示:金属性是指元素的原子失去电子的能力,是指失去电子的难易程度,与失去电子的个数无关,Al失去的电子数比Na多,但由于Al的原子半径比Na小,失去电子的能力比Na小,故金属性Al小于Na。(2)试判断“因为溶液的酸性HF提示:错误。HX水溶液的酸性随原子序数的递增逐渐增强,与最高价氧化物对应的水化物的酸性相反,故不能依据HX水溶液的酸性强弱来比较卤素的非金属性的强弱。类型 一 碱金属性质的相似性和递变性?
【典例】(2013·淄博高一检测)关于铯及其化合物的以下各说法中不正确的是( )
A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+
D.Al的金属性大于Cs的金属性【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)碱金属随着原子序数递增,金属性逐渐增强。
(2)金属性越强,原子的失电子能力越强。
(3)金属性越强,金属的最高价氧化物对应的水化物碱性越强。【解析】选D。Cs的最外层电子数也是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确;铯与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;Cs的还原性比Na强,所以Na+的得电子能力比Cs+强,C项正确;因为Cs的金属性强于Na,Na的金属性强于Al,所以Al的金属性小于Cs,D项错误。【互动探究】(1)写出题干中该金属元素与水反应的化学方程式。
提示:Cs和Na性质相似,与水反应生成氢气和碱,化学方程式为2Cs+2H2O====2CsOH+H2↑。
(2)如何比较D项中两种金属的金属性强弱?
提示:氢氧化铝属于两性氢氧化物,可以溶于强碱溶液,故向氢氧化铝固体中加入足量氢氧化铯溶液,若固体溶解,说明碱性氢氧化铯大于氢氧化铝,则金属性铯大于铝。【变式训练】(双选)下列对碱金属性质的叙述中,正确的是
( )
A.碱金属单质都是银白色的柔软金属(除铯外),密度都比较小
B.碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C.碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气
D.碱金属单质的熔点和沸点随着原子序数的增加而升高【解析】选A、C。除铯外,碱金属单质均为银白色金属,质软,有延展性,密度较小,A正确;碱金属单质在空气中燃烧,由于活泼性不同,其产物也不同,Li生成Li2O,Na生成Na2O2,K、Rb、Cs则生成较复杂的氧化物,B错误;碱金属单质性质活泼,都能与水剧烈反应生成碱和氢气,C正确;碱金属单质的熔点和沸点随着原子序数的增加而逐渐降低,D错误。【变式备选】下列有关碱金属元素的说法中,正确的是( )
A.在实验室里,碱金属元素的单质均保存在煤油中
B.在自然界中碱金属元素均以化合态存在
C.碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均可表示为R2O
D.随着核电荷数的递增,碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱【解析】选B。A中Li的密度比煤油小,会浮在煤油上,故Li要保存在固体石蜡中,A错误;碱金属元素的金属性都很强,在自然界中均以化合态存在,B正确;Na、K等在空气中燃烧会生成更复杂的产物Na2O2、K2O2、KO2等,C错误;随着核电荷数的递增,碱金属元素的单质的还原性增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,D错误。类型 二 卤族元素性质的相似性和递变性?
【典例】下列说法不正确的是( )
A.HBr比HCl的还原性强
B.卤素是较强的非金属元素,故其单质只有氧化性
C.碘难溶于水,易溶于有机溶剂
D.碘单质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)同主族自上而下元素非金属性减弱;
(2)卤素单质能够被氧化成正价化合物;
(3)碘单质可使淀粉变蓝。【解析】选B。同主族自上而下元素非金属性减弱,氢化物的还原性增强,A正确;卤素单质能够被氧化成正价化合物,如I2可被氧化成HIO3,所以卤素单质除F2外,其他的也有还原性,B错误;碘难溶于水,易溶于有机溶剂,可使淀粉变蓝,C、D正确。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)引导学生从原子结构的角度分析同主族元素化学性质的递变规律。
(2)强调根据元素的化合价去正确分析该物质的氧化性及还原性。
(3)牢记同主族从上而下,非金属性逐渐减弱,氧化性逐渐降低。以卤族为例:单质的氧化性F2>Cl2>Br2>I2。【误区警示】卤素单质性质的认识误区
卤族元素的主要化合价有-1、0、+1、+3、+5、+7(F除外),可知卤族元素的单质不仅只有氧化性,也有还原性,能被其他氧化剂氧化成高价氧化物或自身发生歧化反应,如Cl2+2NaBr====
2NaCl+Br2、Cl2+H2O====HCl+HClO。【变式训练】(2013·聊城高一检测)X、Y是元素周期表第ⅦA
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
( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来【解析】选C。根据同主族元素性质的递变规律可知,电子层数越多,非金属性越弱,A错误;氢化物沸点的高低,与对应元素非金属性的强弱无关,B错误;对于非金属元素,其气态氢化物的稳定性越好,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则其非金属性越强,C正确;根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以Y的氧化性强于X,D错误。【变式备选】下列有关卤族元素的说法中,正确的是( )
A.单质的熔、沸点随核电荷数的增加逐渐降低
B.单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深
C.单质的氧化性随核电荷数的增加逐渐增强
D.阴离子的还原性随核电荷数的增加逐渐减弱
【解析】选B。卤素单质的熔、沸点随核电荷数的增加逐渐升高,颜色逐渐加深,氧化性逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强。类型 三 金属性、非金属性强弱的判断?
【典例】下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是
( )
①HCl比H2S稳定
②HClO氧化性比H2SO4强
③HClO4酸性比H2SO4强
④Cl2能与H2S反应生成S
⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子
A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤【解题指南】比较元素的非金属性强弱可以通过以下3种方法:
(1)单质间的置换反应;
(2)最高价氧化物的酸性;
(3)氢化物的稳定性。【解析】选A。元素的氢化物越稳定,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,其非金属性越强,①③不符合题意;含氧酸的氧化性不能作为判断元素非金属性强弱的依据,②符合题意;非金属单质间的置换反应:Cl2+H2S====2HCl+S,说明氯的非金属性比硫强,④不符合题意;最外层电子数多,元素的非金属性不一定强,如非金属性O>Br,但最外层电子数:O ( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换H+生成的H2比1 mol B从酸中置换H+生成
的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能【解析】选D。比较金属性的强弱不能看电子层数或最外层电子数的多少,而应该看是否容易失去最外层电子。例如:Ca的最外层电子数比Na的最外层电子数多,但Ca活泼,A错误。Ag虽然拥有5个电子层,最外层也是一个电子,但其金属性却弱于只有3个电子层的Na,B错误。不应该比较从酸中置换出H2的多少,而应该比较置换出H2的难易,C错误。【变式备选】有关叙述:①非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N;②M原子比N原子容易得到电子;③单质M跟H2反应比N跟H2反应容易;④气态氢化物水溶液的酸性HmM>HnN;⑤氧化物对应的水化物的酸性HmMOx>HnNOy;⑥熔点M>N。能说明M比N的非金属性强的叙述是 。【解析】根据非金属单质间的置换反应可说明M比N的非金属性强,故①对;根据得电子的难易程度可以说明M比N的非金属性强,故②对;根据单质与H2反应的难易程度可以说明M比N的非金属性强,故③对;根据气态氢化物的稳定性可以说明非金属性强弱,而不是根据气态氢化物水溶液的酸性,故④错;如果不是最高价氧化物对应的水化物的酸性则不能说明非金属性的强弱,故⑤错;熔点属于物理性质,其高低与化学性质无关,故⑥错。
答案:①②③1.(双选)下列各项比较正确的是( )
A.铷与水反应现象与钠相似
B.还原性:K>Na>Li
C.熔点:Li>Na>K
D.碱性:LiOH>NaOH>KOH
【解析】选B、C。因铷的密度大于水,反应时沉入水中,A错误;随着电子层数的递增,碱金属的金属性递增,即还原性递增,B正确;从Li→K,熔点逐渐降低,C正确;从Li→K,还原性递增,相应的氢氧化物的碱性递增,D错误。2.(2013·东山高一检测)下列对卤素的说法不符合递变规律的是( )
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强
D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐变浅,密度逐渐增大
【解析】选D。从F→I,原子半径依次增大,单质氧化性逐渐减弱,则阴离子的还原性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐减弱,卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐变深,密度也逐渐增大。3.钾的金属活动性比钠强,根本原因是( )
A.钾的密度比钠小
B.钾的熔点比钠低
C.钾原子比钠原子多一个电子层
D.加热时,钾比钠更易气化
【解析】选C。金属活动性强弱,与金属原子的最外层电子个数和金属原子半径有关,一般来说,最外层电子个数越少,原子半径越大,金属性越强。钠和钾相比较,最外层电子数相同,由于钾原子的半径比钠原子的半径大(多一个电子层),故钾的金属活动性比钠强,而与其物理性质无关。4.下列各组粒子按氧化性由弱到强的顺序排列的是( )
A.Cl、S B.Mg2+、Na+
C.Ca2+、Mg2+ D.I-、Br-
【解析】选C。元素的非金属性Cl强于S,A错误;金属的活泼性:Ca>Na>Mg,离子的氧化性:Ca2+(2)下列单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是 (填序号)。
A.碱金属元素 B.卤族元素
(3)下列反应中,更剧烈的是 (填序号)。
A.钠与水反应 B.钾与水反应
(4)取下列溶液分装两试管,再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳,用力振荡、静置后,四氯化碳层显紫红色的是 (填序号)。
A.溴化钠溶液 B.碘化钾溶液【解析】卤素中碘元素的非金属性最弱,氢化物最不稳定的是HI;碱金属元素的单质熔、沸点随原子序数递增而降低,卤素单质熔、沸点随原子序数递增而升高;钾比钠活泼,与水反应更剧烈;氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2,而二者的四氯化碳溶液分别为橙色、紫红色。
答案:(1)HI (2)B (3)B (4)B氧族元素的性质探究
类推法是科学学习的重要方法之一。如下表所示,表格提供的是氧族元素的部分性质。在学习了卤族元素的各种性质后,请类比卤族元素并结合元素周期律完成下列问题:
(1)硒的熔点范围可能是多少?
提示:根据卤族元素的递变规律:同主族,自上而下,单质
的熔沸点逐渐增大,故硒的熔点比硫的大,比碲的小,即113℃～450℃。
(2)碲的化合价可能有哪几种?
提示:据氧、硫、硒的化合价变化规律可以判断碲的化合价可能有-2、+4、+6。(3)H2O、H2S、H2Se稳定性大小情况怎样?
提示:根据卤族元素的递变规律:同主族,自上而下,元素的非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,H2O、H2S、H2Se稳定性逐渐减弱。
(4)请写出一个置换反应证明氧、硫元素的非金属性强弱。
提示:2H2S+O2====2H2O+2S↓。
(5)H2O、H2S、H2Se的还原性强弱如何变化?
提示:根据卤族元素的递变规律:同主族元素从上到下,非金属性递减,气态氢化物还原性增强,则H2O、H2S、H2Se的还原性逐渐增强。课件53张PPT。第3课时 核 素1.了解质量数和 的含义。
2.了解核素、同位素的概念。
3.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子
数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关
系。一、原子的构成 质量数
1.构成原子的粒子及其性质:正电荷不显电性负电荷2.质量数:
(1)质量数:原子核内所有_____和_____的相对质量取近似整数
值后相加所得的数值。
(2)构成原子的微粒间的两个关系:
①质量数(A)=__________+__________。
②质子数=核外电子数=_________=原子序数。质子中子质子数(Z)中子数(N)核电荷数3.原子的表示方法:
如 表示质量数为___、质子数为__的碳原子,
进而可知该原子含有的中子数为__。1468质量数质子数二、核素 同位素
1.核素:
(1)核素:具有一定数目_____和一定数目_____的一种原子。
(2)实例——氢的三种核素:质子中子氕10氘11氚122.同位素:质子数中子数相同质子数中子数完全相同【思考辨析】
1.判断正误:
(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成。( )
分析:氕原子没有中子。
(2)原子的种类大于元素的种类。( )
分析:绝大多数元素可以有多种不同的同位素原子,故原子的种
类远大于元素的种类。×√(3)某种氯原子的中子数是18,则其质量数是35,核外电子数是
17。( )
分析:核外电子数=质子数,质子数+中子数=质量数。
(4)H2、D2、T2互为同位素。( )
分析:同位素的研究对象是原子,而H2、D2、T2是由不同核素构
成的单质分子,不能互为同位素。√×2．问题思考：
(1) 与 的质量数相等，是否互为同位素？
分析：质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为
同位素。 与 的质量数相等，但质子数分别为6和7，属于
不同的元素，故不是同位素。
(2)核素种类与质子数、中子数和质量数有何关系？
分析：核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，
因此核素种类由质子数、中子数共同决定。质量数＝质子数＋
中子数，故不同的核素也可能具有相同的质量数，如 和
故核素种类与质量数无直接关系。【知识链接】
①质子、中子的相对质量
相对原子质量是以一个12C原子质量的1/12作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个12C原子质量的1/12的比值。相对原子质量看上去没有单位,其实是有单位的,它的国际基本单位是1。质子、中子、电子等微粒的实际质量与12C原子质量的1/12的比值,称为它们的相对质量。②一定的比率
所谓一定的比率,又叫丰度,指的是自然界中某元素各种同位素含量的天然比例。元素、核素、同位素及同素异形体的辨析
1.符号解读： A代表质量数；Z代表质子数；m代表离子所
带的电荷数；n代表原子个数。
(1)一般关系：无论是原子还是离子，都存在关系：
①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
②质子数=核电荷数=原子序数。(2)特殊关系：
①原子中：质子数=核外电子数。
②离子中：对于阳离子：质子数=核外电子数+m。
对于阴离子：质子数=核外电子数-m。2.元素、核素、同位素、同素异形体的区别:3.元素、核素、同位素、同素异形体间的联系:【知识备选】核素的相对原子质量和元素的相对原子质量的比
较
1.核素(原子)的相对原子质量：国际上，以一种碳原子(12C)
质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比
值，就是这种核素(原子)的相对原子质量。即：
通常核素的近似原子质量＝质量数。2.元素的相对原子质量：我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按照该元素的各种天然同位素原子的相对原子质量以及所占的原子百分比计算出的平均值。
即：Mr＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋……
其中：A、B、C……表示各核素的相对原子质量，a%、b%、c%……为各核素的原子数目百分数。3.注意事项：
(1)若上述公式中A、B、C分别代表各核素的质量数，则Mr就是元素的近似相对原子质量。
(2)若仅知道元素的某种核素的质量数，无法求解该元素的相对原子质量。【学而后思】
(1)质子数相同的微粒一定属于同一种元素吗?
提示:微粒的种类包括分子、原子、离子、质子、中子、电子等,而质子数相同的原子才属于同一种元素,质子数相同的微粒(如Ne和H2O都含有10个质子)不一定属于同一种元素。(2)若两种微粒含有的质子数与核外电子数分别相同,则两种微
粒存在几种情况?
提示:原子中:质子数=核外电子数;
阳离子Xm+中:质子数=核外电子数+m;
阴离子Xm-中:质子数=核外电子数-m。
故若两种微粒含有的质子数与核外电子数分别相同,则两种微
粒一定带有相同电荷或不带电荷。可能有以下四种情况:
①两种核素,如16O和18O; ②两种分子,如H2O和NH3;
③两种阳离子,如 和Na+; ④两种阴离子,如OH-和F-。类型 一 原子结构与质量数
【典例】 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水
中 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下
列有关 的叙述中错误的是( )
A． 的化学性质与 相同
B． 的原子序数为53
C． 的原子核外电子数为78
D． 的原子核内中子数多于质子数【解题指南】解答本题要明确以下4点：
(1)核素符号 中各量的含义。
(2)在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。
(3)质量数=质子数+中子数。
(4)同位素的物理性质存在差异，化学性质相同。【解析】选C。 表示的是质子数为53，质量数为131的碘原
子，其原子序数和核外电子数都为53，中子数＝131－53＝
78，所以中子数多于质子数。 和 互为同位素，其化学性
质相同。【误区警示】原子组成中的“不一定”
(1)任何原子中,质量数=质子数+中子数,但质子数不一定等于中子数。
(2)有质子的原子不一定有中子,如1H只有一个质子和一个电子,没有中子。
(3)有质子的微粒不一定有电子,如1H+只有一个质子,既没有中子也没有电子。【变式训练】质子数和中子数相同的原子A,其阳离子An+核外共有x个电子,则A的质量数为( )
A.2(x+n) B.2(x-n)
C.2x D.n+2x
【解析】选A。已知阳离子Xm+中:质子数=核外电子数+m。则A的质子数=中子数=x+n,故其质量数=2(x+n)。【变式备选】用A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数 E.电子层数,填写下列空格。
(1)同位素种类由 决定。
(2)元素种类由 决定。
(3)主族元素的化学性质主要由 决定。
(4)核电荷数由 决定。
(5)碱金属原子失电子能力相对强弱由 决定。
(6)原子得失电子能力相对强弱由 决定。【解析】(1)同位素种类的确定,既要确定元素(质子数),又要确定核素(中子数)。
(2)确定元素只需确定质子数。
(3)主族元素最外层电子数决定元素原子得失电子的能力,即化学性质。
(4)核电荷数=质子数。
(5)碱金属元素原子电子层数越多,失电子能力越强,故决定碱金属原子失电子能力相对强弱的因素是电子层数。(6)原子最外层电子数越少,失电子能力越强,最外层电子数越多,得电子能力越强;最外层电子数相同,电子层数越多,失电子能力越强,得电子能力越弱,故原子得失电子能力相对强弱由最外层电子数和电子层数决定。
答案:(1)A、B (2)A (3)D (4)A (5)E (6)D、E类型 二 核素 同位素
【典例】(2013·南昌高一检测)下列说法错误的是( )
A. 和H2是氢元素的四种不同粒子
B.石墨和金刚石互称为同位素
C. 互称为同位素
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【解题指南】解答本题要注意以下两点：
(1)准确判断微粒的种类。
(2)掌握核素、同位素的含义、性质及其相互关系。【解析】选B。A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子,A正
确;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,B错误 是质子数均为20,中子数不等的不同钙
原子,它们是不同的核素,互称为同位素,C正确;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,其物理
性质不同但化学性质却相同,D正确。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)引导学生归纳微粒的种类。
(2)引导学生充分理解核素、同位素和同素异形体的概念。
(3)引导学生归纳核素、同位素和同素异形体的研究对象。【互动探究】
(1)题中共涉及几种元素？几种核素？
提示：题中共涉及氢、钙和碳3种元素，
共6种核素。
(2)C选项中两种核素的中子数分别是多少？性质上有什么异
同？
提示：根据质量数＝质子数+中子数，可知 的中子数
分别是20和22； 互为同位素，其物理性质不同但化学
性质相同。【变式训练】现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题:
(1)它们分属 种元素,属于氢元素的核素有 种,属于铀元素的核素有 种,互为同位素的原子分别为 、 。
(2)质量数相等的粒子为 、 、 。(可不填满,也可补充)【解析】本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C七种元素,1H和1H+是同一种核素的不同粒子,1H、2H、3H属于氢元素的三种不同核素,且互为同位素,234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素,也互为同位素。
答案:(1)7 3 3 1H,2H,3H 234U,235U,238U
(2)1H与1H+ 40K与40Ca 14N与14C【变式备选】某元素的一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，则下述论断正确的是( )
A．不能由此确定该元素的相对原子质量
B．这种元素的相对原子质量为m＋n
C．若碳原子质量为W g，此原子的质量为(m＋n)W g
D．核内中子的总质量小于质子的总质量【解析】选A。元素的相对原子质量等于其各种天然、稳定的
同位素原子的相对原子质量与它们在元素中所占的原子个数百
分数的乘积之和。所给元素的其他同位素不能确定，所以元素
的相对原子质量就不能确定，因此，A项正确，B项错误；同位
素原子的相对原子质量等于该原子的质量与12C原子质量的
的比值，若该同位素原子的相对原子质量用质量数(m＋n)代替
进行近似计算，那么，此原子的质量应为 C项错
误；原子的原子核中，质子数与中子数相对大小关系是不固定
的，此题中中子的总质量与质子的总质量无法比较，D项错
误。 1． 具有放射性，从而对人体产生伤害。该原子的中子数
和质子数之差是( )
A．136 B．50 C．86 D．222
【解析】选B。由质量数＝质子数+中子数可知， 的中子数
为222－86＝136，中子数和质子数之差为136－86＝50。2．(双选)(2013·南京高一检测) 是重要的核工业原料，
在自然界的丰度很低。 的浓缩一直为国际社会所关注。
下列关于 的说法正确的是( )
A. 原子核中含有92个中子
B. 原子核外有143个电子
C. 与 互为同位素
D. 的质量数为235【解析】选C、D。解答本题应明确符号 表示的含义及同位
素的概念。 是铀元素的一种核素，质量数为235，核内质子
数和核外电子数都是92，核内中子数为235－92＝143，由同位
素的概念知， 互为同位素。3．下列各组中属于同位素关系的是( )
A. B．T2O与H2O
C. D．金刚石与石墨
【解析】选C。属于同位素关系则必须符合质子数相同、中子
数不同的同一元素的不同原子。4．已知R2＋核外有a个电子，b个中子。表示R原子符号正确的
是( )
【解析】选C。由题意得：R的核外电子数为a＋2，质量数为a
＋b＋2，所以原子符号为5.原子是构成物质的一种基本微粒,物质的组成、性质和变化
都与原子结构密切相关,元素是具有相同质子数的同一类原子
的总称。
(1) 是 。
A.氢元素的五种不同粒子 B.五种氢元素
C.氢的五种同素异形体 D.氢的五种同位素
(2)原子种类由 决定;元素种类由 决定;元素
的同位素由 决定;元素的化学性质由 决
定。(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①
②③的叙述正确的是 。
A.①②③互为同位素
B.①②③是三种化学性质不同的粒子
C.①②③具有相同的质量数【解析】(1)选A。 是氢元素的三种不同原子,它们互为
同位素;H+是一种离子,H2是一种分子,这5种粒子都属于同一种
元素——氢元素形成的不同粒子,同素异形体是指同一元素的
不同单质,而同位素是指同一元素的不同核素(原子)。(2)质子
数、中子数完全相同的原子才是同种原子,否则为不同种原子;
质子数相同的原子是同种元素,否则不是同种元素;只有质子数
相同、中子数不同的原子才互为同位素,否则不互为同位素;最
外层电子数的多少决定元素的化学性质。(3)选A。该题运用图
形形象地表示了原子结构,三种原子的质子数、电子数均为1,
而中子数分别为0、1、2,因此三者是氢元素的三种核素,互为
同位素。答案:(1)A
(2)质子数、中子数 质子数 中子数 最外层电子数
(3)A分子中质量数及中子数多少的探究
同温同压下,体积相同的A、B两个容器中,分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮(14N18O)和一氧化碳(13C18O)。
(1)两容器中气体分子数相同吗?
提示:相同,同温同压下,同体积的气体分子数相同。
(2)两容器中质子数相同吗?电子数呢?
提示:均不相同,对于分子而言,质子数就等于电子数,A、B两容器中质子数之比为(7+8)∶(6+8)=15∶14。(3)两容器中中子数相同吗?质量数呢?
提示:中子数相同,质量数不同。因为14N18O与13C18O的中子数均是17,故分子数相同时,中子数也相同,但质量数不同。
(4)28 g13C18O与标准状况下22.4 L14N18O所含中子数相同吗?
提示:不相同,虽然14N18O与13C18O的中子数均是17,但是标准状况下22.4 L14N18O的物质的量是1 mol,而13C18O的摩尔质量是
31 g·mol-1,故28 g不是1 mol,因此二者中子数不相同。(5)两容器中气体的质量相等吗?
提示:同温同压下,体积相同的两个容器中气体的物质的量相等,14N18O、13C18O的摩尔质量分别是32 g·mol-1、31 g·mol-1,由m=nM知两容器中气体的质量不相等。
