(共39张PPT)
专题四 物质结构
元素周期律
第一节 原子结构
复习目标
1.认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
2．能用原子(或离子)结构示意图描述粒子，并能归纳原子核外电子的排布规律。
3．知道元素、核素的含义。
4．能根据原子的结构特征确定元素。
知识网络
考点一
PART
01
第一部分
考点1 原子结构
1．原子的构成
(1)构成原子的微粒及作用
元素
原子
化学
(2)微粒之间的关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝____________。
②质量数(A)＝________(Z)＋________(N)。
③阳离子的核外电子数＝质子数－____________________。
④阴离子的核外电子数＝质子数＋____________________。
(3)微粒符号周围数字的含义
核外电子数
质子数
中子数
阳离子所带的电荷数
阴离子所带的电荷数
2．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里，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。
能量不同
②表示方法
K
L
M
N
O
P
Q
近
远
低
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，再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
②每个电子层最多能容纳的电子数
a.原子核外第n层最多能容纳的电子数为_____。如K、L、M、N层最多能容纳的电子数分别为______________。
b.原子最外层中的电子数最多只有___个(K层最多只有___个)。
c.次外层最多能容纳的电子数不超过____个。
2n2
2、8、18、32
8
2
18
③原子结构的表示方法
钠原子的结构示意图如下，请注明各部分表示的意义。
√
√
√
√
4．(2022·广东1月学考)磷(P)是人体必需的元素之一，P的原子结构示意图为( )
√
√
5．(2022·广东7月学考)2021年12月科学家创造出目前最
轻的镁同位素18Mg ，该同位素衰变过程放射出4个质子
(如图)。下列关于18Mg的说法正确的是( )
A．中子数为6
B．核外电子数为2
C．衰变后得到16O
D．1 mol 18Mg的质量为12 g
考点二
PART
02
第二部分
考点2 核素 同位素
1．元素与核素
(1)元素：具有相同________(核电荷数)的一类原子的总称。
(2)核素：具有一定数目______和一定数目______的一种原子。
质子数
质子
中子
质子数
中子数
核素
化学性质
√
(2021·广东7月学考)我国化学家通过对 H＋HD―→H2＋D反应的研究，进一步揭示了化学反应的本质。下列关于H与D的说法不正确的是( )
A．中子数均为2 B．质子数均为1
C．核外电子数均为1 D．两者互为同位素
[解析] H和D是氢的两种核素，两者互为同位素，质子数和核外电子数均为1，H的中子数为0，D的中子数为1。
元素、核素、同位素、同素异形体的联系
√
√
√
√
4．(不定项)同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是( )
A．14C与12C是同种元素的不同核素
B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体
D．137Cs比133Cs多4个中子
√
考点三
PART
03
第三部分
考点3 原子结构与元素的性质
一、碱金属元素性质的比较
1．碱金属元素的原子结构
元素符号 Li Na K Rb Cs
最外层电子数 均为1
原子半径 Li→Cs原子半径逐渐增大
2.碱金属单质物理性质的比较
3．碱金属化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体如下：
物质的性质 递变规律(Li→Cs)
单质 与氧气
反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li生成Li2O，Na能生成Na2O、Na2O2，K能生成K2O2、KO2等
与水
反应 反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水会立即燃烧，甚至爆炸
最高价氧化物的水化物的碱性强弱 LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH
二、卤族元素性质的比较
1．卤族元素的原子结构
元素符号 F Cl Br I
最外层电子数 均为7
原子半径 F→I原子半径逐渐增大
2.卤素单质的性质
(1)相似性
(2)递变性
具体如下：
物质的性质 递变规律(F2→I2)
单质与氢气反应 越来越难
氢化物 稳定性 逐渐减弱
还原性 逐渐增强
最高价氧化物的水化物(氟除外)的酸性 逐渐减弱
(3)特殊性
①在常温下，Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。
②碘为紫黑色固体，易升华，淀粉溶液遇I2变蓝。
③F是最活泼的非金属元素，没有正化合价，F2与盐溶液反应时，先与水反应生成HF和O2。
√
下列关于碱金属元素的说法中，不正确的是( )
A．原子核外最外层电子数都是1
B．单质与水反应的剧烈程度：K＞Na
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH＜KOH
D．碱金属单质与氧气反应时，锂的反应最剧烈
[解析] A项，碱金属元素位于ⅠA族，原子核外最外层电子数都是1，正确；B项，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度：K＞Na，正确；C项，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH＜KOH，正确；D项，碱金属单质与氧气反应时，铯的反应最剧烈，错误。
√
下列有关卤族元素的说法正确的是( )
A．酸性：HBrO4>HClO4 B．最外层电子数：Br>I
C．熔点：Cl2>Br2 D．热稳定性：HBr>HI
[解析] 非金属性：Br√
1．往试管中依次加入CCl4、KI溶液和少量氯水，振荡后静置，可观察到( )
A．有紫色沉淀析出
B．液体分层，上层呈紫红色
C．形成均匀的紫红色溶液
D．液体分层，下层呈紫红色
√
2.右图是锂元素在元素周期表中的部分信息及原子结
构示意图。下列说法正确的是( )
A．锂原子的中子数为3
B．锂原子在化学反应中容易失去一个电子
C．锂元素的相对原子质量为6.941 g
D．氯化锂的化学式为LiCl2
3．按卤素原子核电荷数递增的顺序，下列各项变小或减弱的是( )
A．原子半径 B．简单氢化物的还原性
C．单质的熔、沸点 D．氢化物的稳定性
4．碱金属元素钫(Fr)具有放射性。下列对Fr性质的预言，不正确的是( )
A．它的金属性比Na的强，跟水反应更剧烈
B．它的原子半径比Na的大，离子半径也比Na＋的大
C．它与硫酸铜溶液发生置换反应得到金属铜
D．它的氢氧化物(FrOH)是一种强碱，能使酚酞溶液变红
√
√
√
5．(不定项)下列说法中，不符合第ⅦA族元素性质的是( )
A．从上到下，元素的非金属性逐渐增强
B．易形成＋1价离子
C．最高价氧化物的水化物显酸性(F除外)
D．从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱
√合格演练测评(九)
一、单项选择题
1．具有12个质子和10个电子的微粒是( )
A．O2－ B．Na＋
C．Mg2＋ D．S2－
2．S是元素周期表中的第16号元素，下列正确表示硫原子结构示意图的是( )
INCLUDEPICTURE "25HXH21.TIF"
3．下列有关C和C的说法错误的是( )
A．C和C原子中均含有6个质子
B．C的原子结构示意图： INCLUDEPICTURE "24XK13.TIF"
C．C和C互为同位素
D．C和C原子的核外电子排布相同
4．稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素Y 与Y的说法不正确的是( )
A．元素Y的原子序数为39
B．Y与Y的物理性质相同
C．核素Y的原子核内有52个中子
D．Y与Y互为同位素
5．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阴离子Rn－，核外有X个电子，核内中子数为( )
A．A－X B．A－X－n
C．A－X＋n D．A＋X－n
6．下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是( )
A．K层是能量最低的电子层
B．原子失电子时先失去能量低的电子
C．核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上
D．N层为次外层时，最多能容纳的电子数为18
7．据《科学》杂志报道：科学家们已大量制造出反物质中的反氢原子，认为反物质研究领域的前景“正前所未有的光明”。反原子的原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反……假设发现反氯离子，请运用核外电子排布规律大胆设想反氯离子的结构示意图为( )
INCLUDEPICTURE "24CK4.TIF"
8．某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的1/2，则该元素是( )
A．Li B．Si
C．Al D．K
9．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm＋和Yn－的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是( )
A．a＝b＋m＋n B．a＝b－m＋n
C．a＝b＋m－n D．a＝b－m－n
10．下列有关碱金属元素的说法不正确的是( )
A．均为第ⅠA族元素，原子最外层均有1个电子
B．单质的金属性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs
C．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH
D．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大
11．下列化学用语书写正确的是( )
A．硫原子的结构示意图： INCLUDEPICTURE "25HXH22.TIF"
B．作为相对原子质量测定标准的碳核素：C
C．氟化镁的电子式：
D．Fe在热的浓盐酸中氧化产物的化学式：FeCl3
12．考古研究中利用C和N的测定，分析古代人类的食物结构。下列关于C和N的叙述正确的是( )
A．C和N质子数不同
B．C和N互为同位素
C．C和N质量数相同
D．C和N中子数相同
13．正确掌握化学用语是学习化学的基础，下列表达正确的是( )
A．Cl－的结构示意图： INCLUDEPICTURE "25HXH24.TIF"
B．中子数为18的氯原子：Cl
C．C60、C70和C76互为同素异形体
D．用电子式表示NaCl的形成过程：
14．1919年，科学家实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应为N＋He―→O＋H。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．O原子核内有9个质子
B．14 g N原子含有的中子数为7NA
C．H原子核内有1个中子
D．O2和O3互为同位素
15．(2020·广东1月学考)国庆70周年大典上，放飞的气球由可降解材料制作，内充的气体是比氢气安全的氦气。下列关于氦的说法正确的是( )
A．氦气比氢气活泼
B．氦气的密度比空气大
C．氦气的分子式为He2
D．氦原子最外层电子数为2
16．核内中子数为N的R3＋的质量数为A，n g R的氧化物中所含质子的物质的量为( )
A．(A－N＋8) mol
B．(A－N＋12) mol
C．(2A－2N＋24) mol
D．(A－N) mol
二、不定项选择题
17．铁原子结构示意图及元素周期表中铁元素的部分信息如下图所示。下列有关说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "25cra8.TIF"
A．铁元素位于元素周期表的第六周期
B．Fe3＋的核外电子数为24
C．1 mol 铁的质量为55.85 g
D．加热条件下，铁与氯气反应生成FeCl2
18．长期依赖进口、价格昂贵的物质O2在我国科学家的攻关下，终于成功地研制出了。下列说法正确的是( )
A．O与O互为同位素
B．O与O的中子数相同
C．O和O物理性质不同
D．O和O互为同素异形体
19．在元素周期表中，同主族元素原子结构相似，在许多性质上表现出相似性和递变性。以下结论不正确的是( )
A．碱金属单质的密度按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序依次增大
B．由于酸性：HF＜HClC．金属Na与O2在加热时生成Na2O2，可以推断Li与O2在加热时生成Li2O2
D．由于Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2，因此非金属性：Cl>Br
20．核电荷数小于18的两种元素X、Y，核电荷数：Y＞X。两种元素原子的核外电子层数不同，X元素原子的最外层与最内层电子数之比为3∶1；Y元素原子的最外层只有1个电子。下列有关这两种元素形成的化合物的说法正确的是( )
A．X、Y形成的两种常见化合物中，每个离子都能达到8电子稳定结构
B．X、Y形成的化合物均具有较强的氧化性
C．X、Y形成的两种常见化合物溶于水所形成的溶液均具有碱性
D．X、Y形成的两种常见化合物中，Y元素的化合价相同
21．117号元素Ts的原子结构与卤族元素相似，原子核外有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述正确的是( )
A．Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs，在常温下不稳定
B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2
C．其单质的分子式为Ts2，常温下和溴状态相同
D．Ts2的沸点比I2的高，颜色比I2的浅
参考答案
合格演练测评(九)
1．C 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D
8．B 9.A 10.B 11.C 12.A 13.C
14．B 15.D 16.B 17.C 18.AC
19．ABC Li、Na、K、Rb、Cs随着核电荷数的递增密度呈增大趋势，但K反常，A错误；元素非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，与氢化物的酸性强弱无关，不能根据氢化物的酸性强弱判断非金属性强弱，B错误；Li与O2在加热时只生成Li2O，C错误；元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，由于氧化性：Cl2>Br2，因此非金属性：Cl>Br，D正确。
20．ACD 根据题意可知，X为O元素，Y为Na元素，形成的两种常见化合物为Na2O、Na2O2，每个离子都达到8电子稳定结构，A项正确；Na2O无氧化性，B项错误；Na2O、Na2O2溶于水均能生成NaOH溶液，C项正确；Na2O、Na2O2中Na元素的化合价均为＋1价，D项正确。
21．A 由题意可推知，Ts元素位于元素周期表的第七周期第ⅦA族。同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，Ts的非金属性比At的弱，元素的非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，故Ts元素的气态氢化物HTs在常温下不稳定，故A正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，所以其单质带有金属光泽，但单质的氧化性比I2的弱，不能与KI发生置换反应生成I2，故B错误；同主族元素单质的结构、性质相似，所以其单质的分子式为Ts2，根据卤族元素性质的递变性，I2在常温下为固体，Ts2在常温下也为固体，而溴在常温下为液体，故C错误；随核电荷数的增大，卤素单质的沸点逐渐升高，颜色逐渐加深，故D错误。
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