2017-2018学年高一化学人教版必修二教学案：第一章 第一节 元素周期表
文档属性
| 名称 | 2017-2018学年高一化学人教版必修二教学案：第一章 第一节 元素周期表 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-02-23 09:08:43 | ||
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文档简介
第1课时 元素周期表
1．了解元素周期表的发展历程。
2．了解元素周期表的编排规则及结构。
3．能描述元素在元素周期表中的位置。
1．原子中：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．元素周期表的结构
(1)周期
①数目：元素周期表有7个横行，故有7个周期。
②分类：
(2)族
①数目：元素周期表中有18个纵行，16个族。
②分类：
③常见族的别称：
族
别称
第ⅠA族(除氢)
碱金属元素
第ⅦA族
卤族元素
0族
稀有气体元素
[新知探究]
1．元素周期表的发展历程
(1)诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫首制。
(2)编制：将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行。
(3)意义：揭示了化学元素间的内在联系。
(4)演变：为未知元素留下的空位先后被填满。
(5)现行：元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数。
2．元素周期表的结构
[问题讨论]
(1)根据表中前18号元素在现行元素周期表中的排布，思考其编排原则是什么？
提示：按照原子序数递增原则，从左到右排布，将电子层数相同的元素排在一横行，将最外层电子数相同、性质相近的元素按照电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
(2)什么是原子序数？原子序数与核电荷数、质子数、核外电子数有何关系？
提示：①原子序数是按照元素在周期表中的顺序给元素的编号；②原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(3)什么是周期？
共有几个周期？前20号元素中哪些元素在同一个周期？
提示：①把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行，叫做一个周期；
②元素周期表有7个横行，有7个周期；
③H、
He在第一周期，Li、Be、B、C、N、O、F、Ne在第二周期，Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar在第三周期，K、Ca在第四周期。
(4)
周期序数与原子结构有何关系？
提示：周期序数＝电子层数。
(5)
每周期元素数目是否相同？
如何分类？
提示：①不同，第一周期～第七周期的所排元素种类分别为2、8、8、18、18、32、26；
②
。
(6)什么是族？共有几个族？族是如何分类和表示的？前20号元素中哪些元素在同一个族？
提示：①把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成的纵行；
②元素周期表有18个纵行，有16个族；
③
；
④H、Li、Na、K在第ⅠA族，Be、Mg、Ca在第ⅡA族，B、Al在第ⅢA族，C、Si在第ⅣA族，N、P在第ⅤA族，O、S在第ⅥA族，F、Cl在第ⅦA族，He、Ne、Ar在0族。
(7)同主族的元素原子结构有何共性？
提示：主族族序数＝原子最外层电子数。
[名师点拨]
1．周期
2.族
3.过渡元素
在元素周期表的中部从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ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。
[对点演练]
1．(2016·太原高一检测)下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B．元素周期表有18个族
C．副族元素既有金属元素又有非金属元素
D．第ⅡA族与第ⅢA族相邻
解析：选A 第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项错误；副族元素全部为金属元素，C项错误；第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着7个副族和一个第Ⅷ族(3个纵行)共10个纵行，D项错误。
[新知探究]
[问题讨论]
推算原子序数为55的元素在周期表中的位置。
提示：与55号元素最近的稀有气体Xe的原子序数为54，因55比54多1，故该元素应处于Xe的下一周期(第六周期)，第ⅠA族。即位于第六周期第ⅠA族。
[名师点拨]
1．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)。
应用规律：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
原子序数＝核电荷数＝核外电子数，例如：
X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即钠元素。
(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
续表
特殊位置
元素
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)0族定位法确定元素的位置。
①0族元素的周期序数和原子序数：
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
周期序数
一
二
三
四
五
六
原子序数
2
10
18
36
54
86
②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0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
③求差值定族数：
a．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0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
b．若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。
2．原子序数差法
(1)同周期相邻主族元素原子序数差。
①第二周期到第七周期非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻元素原子序数差为1。
②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第六周期分别依次为1,1,11,11,25。
(2)同主族及0族上下相邻元素原子序数差。
①若为第ⅠA、ⅡA族元素：相差上一周期全部元素种数。
②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素：相差下一周期全部元素种数。
[对点演练]
2．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位于第四周期第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，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为
x＋19
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，即与第四周期的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，若甲的原子序数为x，则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；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
1．下列说法正确的是( )
A．元素周期表中，族序数都等于该元素原子的最外层电子数
B．每一周期元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束
C．第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8
D．同周期元素原子的最外层电子数相同
解析：选C A项，只有主族元素才符合此规律；B项，第一周期无碱金属元素；D项，同周期元素原子的电子层数相同，同主族元素原子的最外层电子数相同。
2．在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是( )
A．第ⅠA族 第六周期
B．第Ⅷ族 第六周期
C．第ⅢB族 第六周期
D．第ⅢA族 第六周期
解析：选C 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，各有15种元素，故第六、七周期，第ⅢB族元素最多。
3．某元素的原子最外层有2个电子，则该元素是( )
A．金属元素 B．稀有气体元素
C．第ⅡA族元素
D．以上叙述都可能
解析：选D 原子最外层有2个电子，该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或者是过渡金属元素，D正确。
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是( )
A．n＝m＋1
B．n＝m＋11
C．n＝m＋25
D．n＝m＋10
解析：选D 在第二、三周期中，第ⅡA族与第ⅢA族相邻，所以n＝m＋1，故A正确。在第四、五周期中，因为第ⅡA族与第ⅢA族元素之间有10个纵行的过渡元素，所以n＝m＋10＋1＝m＋11，故B正确。在第六周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间又比第四、五周期元素多了镧系元素(镧除外)计14种，所以n＝m＋11＋14＝m＋25。
5．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C所在的一组是( )
A．Be、Na、Al
B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl
D．C、Al、P
解析：选C 设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1。所以(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8,
A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
6．元素周期是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。
(2)分析上表规律，可推知，表中X为________。
(3)表示的是(写粒子符号)________。
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式：________________________。
解析：(1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13；(2)由元素周期表的结构可推知X应为16S；(3)19号元素为K，核外电子数比核电荷数小1，为K＋；(4)1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl，组成的常见化合物为NH4Cl。
答案：(1)13 (2)16S (3)K＋ (4)NH4Cl
一、选择题
1．下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．第六周期是元素周期表含元素最多的周期
B．元素周期表有8个主族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第
一、二、三、四
周期
解析：选A 第六周期中包含镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有7个主族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。
2．已知元素的原子序数，可以推断元素原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A．①③ B．②③ C．①②③ D．②③④
解析：选C 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3．由长周期元素和短周期元素共同构成的族是( )
①0族 ②主族 ③副族 ④第Ⅷ族
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
解析：选A 短周期只由主族和0族元素组成，长周期由主族、副族、第Ⅷ族、0族共同组成，所以由长周期元素和短周期元素共同组成的是主族和0族元素。
4．“嫦娥一号”需完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素在月球的含量和分布：K、Th、U、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na、Mn、Cr、Gd，其中属于短周期元素的有( )
A．4种
B．5种
C．6种
D．7种
解析：选B O、Si、Mg、Al、Na属于短周期元素，共5种。
5．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的( )
A．相对原子质量和核外电子数
B．电子层数和最外层电子数
C．相对原子质量和最外层电子数
D．电子层数和次外层电子数
解析：选B 对主族元素而言，其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数；其最外层上的电子数就是该元素在周期表中的族序数；由该元素在周期表中的周期和族决定元素的位置。
6．元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是( )
A．该元素的名称是钠
B．该元素的原子序数为11
C．该元素的地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
解析：选C 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。
7．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是( )
A．元素周期表有7个主族，8个副族
B．元素周期表有3个长周期和3个短周期
C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列(从左往右)
D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)
解析：选D 周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A项错误；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B项错误；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C项错误。
8．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于( )
A．第ⅢA或第ⅢB
B．第ⅣA
C．第ⅠB
D．第ⅠA
解析：选A 在元素周期表中，第二、三周期中第Ⅱ
A族与第Ⅲ
A族元素原子序数相差1，在第四、五、六、七周期中，第Ⅱ
A族与第Ⅲ
B族相邻，故原子序数为(n＋1)的元素位于第ⅢA族或第ⅢB族，A正确。
9．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为( )
A．x－18
B．x－8
C．x＋8
D．x＋18
解析：选A 据题意可知A、B在周期表中的相对位置为，且在第ⅤA族，A所在周期元素种类数为18，所以B的原子序数应为x－18。
10．(2016·山东滨州高一检测)下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是( )
解析：选D 本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
11．(2016·广州高一检测)有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为( )
A．C、N、Si B．N、P、O C．N、O、S D．C、Si、S
解析：选C 31－17＝14，因此三者的内层电子数之和为14，即A、B是次外层电子数为2的第二周期元素，C是次外层电子数为8的第三周期元素。再根据B、C同主族，最外层电子数之和为17即可选出正确选项。
12．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是( )
A．115号元素在第六周期
B．113号元素在第七周期第ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
解析：选B 熟悉稀有气体的原子序数：2,10,18,36,54,86,118，可以快速推断。具体步骤：用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数，即得该元素所在的纵行数。95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
二、非选择题
13．如表所示是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨种元素，填写下列空白：
续表
(1)写出元素符号和名称：
①________，②________，⑧________，⑨________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
⑦单质跟④的氢氧化物溶液反应：________________________。
⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：____________________________。
⑥的单质在③的单质中燃烧：______________________________。
答案：(1)①C，碳 ②N，氮 ⑧Ar，氩 ⑨K，钾
(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
S＋O2SO2
14．(2016·山东东营高一检测)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
(1)元素X单质分子是________(写化学式)。
(2)Y位于元素周期表中的第________周期，第________族。
(3)Z的同主族下一周期的元素的原子序数是________。
解析：因X、Y、Z都是短周期元素，则X、Y、Z分别是第一、二、三周期元素，故X为He，Y为F，Z为S。稀有气体是单原子分子，故X单质分子是He；Y为F，是元素周期表中的第二周期第ⅦA族元素；第四周期有18种元素，故下一周期Z的同主族元素的原子序数是16＋18＝34。
答案：(1)He (2)二 ⅦA (3)34
15．(2016·山东滨州高一检测)(1)根据元素周期表推算：
①第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为_________________。
②原子序数为32和52的元素在周期表中的位置是________。
(2)对照元素周期表，找出下列元素在周期表中的位置。
解析：(1)元素周期表中各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32…所以第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为37和54；原子序数为32和52的元素分别位于第四周期、第ⅣA族和第五周期、第ⅥA族。(2)地壳中含量最大的三种元素分别是O、Si、Al；人体组织中的三种主要元素分别是C、H、O。
答案：(1)①37、54 ②第四周期、第ⅣA族；第五周期、第ⅥA族
(2)
16.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________(填元素符号)。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式__________________。
解析：本题为元素推断题，解题的关键是熟记元素周期表的结构，结合元素位置与原子结构的关系，依据信息做出相应的判断，Y、Z、W的相对位置若为，则三种原子的最外层电子数之和必然是3的倍数，故不可能在同一周期。只可能是：或，经分析只能是N、O、S，据此其他问题可迎刃而解。
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 S (3)硫酸铵，(NH4)2SO4
17．某研究性学习小组以元素周期表为课题研究“短周期元素在周期表中的分布”，他们提出两种方案，所得3种周期表，第二、三周期的元素位置未改变，仅第一周期的H、He两元素的位置改变试依据方案，完成以下问题：
(1)方案Ⅰ：依据已制得活泼金属氢化物如KH，可将氢元素归为第________族，氦元素原子的最外层电子数为2，已达稳定结构，属________族。
(2)方案Ⅱ：依据同族元素原子最外层电子数相等，应将氦归为第________族。
(3)依据上述两个方案，分别绘出周期表(前三周期部分)。
解析：(1)依据活泼金属氢化物KH中氢元素显－1价，与卤素性质类似，故氢可归为第ⅦA族，依据氦元素的原子已达稳定结构，将其归为稀有气体元素，与Ne、Ar同族。(2)氢元素的最外层电子数为1，氦元素的最外层电子数为2，故两元素应分别归为第ⅠA族和第ⅡA族。(3)依据氢、氦元素的位置可分别绘出满足方案的周期表。
答案：(1)ⅦA 0 (2)ⅡA
(3)方案Ⅰ；
方案Ⅱ
第2课时 元素的性质与原子结构、核素
1．了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。
2．了解碱金属元素、卤族元素、性质的相似性和递变性。
3．知道元素、核素的含义。
4．认识结构决定性质的因果关系。
1．碱金属元素
(1)碱金属元素的原子结构特点
(2)碱金属单质的物理性质
(3)碱金属单质的化学性质
①相似性(用R表示碱金属元素)
②递变性
2．卤族元素
(1)卤族元素的原子结构特点
(2)卤素单质的物理性质
(3)卤素单质的化学性质
①相似性
②递变性
a．卤素单质与氢气的反应。
反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2；
氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。
b．卤素单质间的置换反应。
将氯水加入NaBr溶液中，反应方程式为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；
将氯水加入KI溶液中，反应方程为Cl2＋2KI===2KCl＋I2；
将溴水加入KI溶液中，反应方程式为Br2＋2KI===2KBr＋I2。
Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为：Cl2>Br2>I2。
3．核素
(1)质量数
(2)核素
(3)同位素
①定义：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即同一元素的不同原子互称为同位素。
②特点：天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。
[新知探究]
1．碱金属元素的原子结构
查阅元素周期表中的有关信息，完成下列表格。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径nm
碱金属元素
锂
Li
3
1
2
0.152
钠
Na
11
1
3
0.186
续表
元素符号
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径nm
碱金属元素
钾
K
19
1
4
0.227
铷
Rb
37
1
5
0.248
铯
Cs
55
1
6
0.265
2.碱金属元素化学性质的相似性和递变性
(1)钠、钾与氧气的反应
(2)钠、钾与水反应的实验探究
碱金属
钾
钠
实验操作
实验现象
共同点
a：金属浮在水面上；b：金属熔化成闪亮的小球；c：小球四处游动；d：发出“嘶嘶”的响声；e：反应后的溶液呈红色
不同点
钾与水反应更剧烈
化学方程式
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
实验结论
与水反应的剧烈程度：K>Na金属活泼性：K>Na
[问题讨论]
(1)钠、钾的化学性质有什么异同点？
提示：相同点：都能与氧气和水剧烈反应；
不同点：与氧气反应的剧烈程度：K>Na，与水反应的剧烈程度：K>Na，金属活泼性：K>Na。
(2)你能推测出本族中其他元素与氧气、水等反应的现象有什么异同点吗？
提示：
(3)以碱金属元素为例，从结构的角度分析出同主族元素金属性的变化规律。
提示：从Li→Cs，随核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。
(4)归纳总结碱金属物理性质的相似性和规律性。
提示：
[名师点拨]
判断元素金属性强弱的方法
(1)根据元素的单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度来判断，若其单质与水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(2)根据元素的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断，若其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性越强，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(3)根据金属活动顺序表来判断，排在金属活动顺序表前面的金属，金属性越强。
[对点演练]
1．(2016·兰州高一检测)下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是( )
①钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触
②碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿
③碱金属中还原性最强的是钾
④碱金属阳离子，氧化性最强的是Li＋
⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而大
⑥从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高
A．②③⑥ B．②③④ C．④⑤⑥ D．①③⑤
解析：选A ②中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤；③碱金属中还原性最强的不是钾；⑥从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。所以②③⑥错，选A。
2．(2016·淄博高一检测)关于铯及其化合物的下列说法中不正确的是( )
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强烈，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
解析：选D Cs的最外层电子数是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。
[新知探究]
1．根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下，氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性与递变性。
提示：最外层都有7个电子，易得1个电子，随核电荷数的逐渐增大，电子层数逐渐增加，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
2．卤素单质与H2的反应
化学方程式
反应条件或现象
氢化物的稳定性
F2
H2＋F2===2HF
在暗处剧烈化合并发生爆炸
很稳定
Cl2
H2＋Cl22HCl
光照或点燃发生反应
稳定
Br2
H2＋Br22HBr
加热至一定温度才能反应
较稳定
I2
H2＋I22HI
不断加热才能缓慢反应
不稳定
3.卤素单质间的置换反应
实验操作
实验现象
离子方程式
结论
静置后，液体分层，上层接近无色，下层橙红色
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色
Br2＋2I－===I2＋2Br－
[问题讨论]
(1)
以卤族元素为例，从原子结构的角度分析同主族元素非金属性变化规律。
提示：从F→I，随着核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子得电子能力逐渐减弱→元素的非金属性逐渐减弱。
(2)在元素周期表中，同主族元素从上到下元素的金属性、非金属性如何递变？
提示：在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(3)总结卤素单质物理性质的递变规律。
提示：随着核电荷数的增大，颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。
[名师点拨]
判断元素非金属性强弱的方法
1．根据非金属元素单质与
H2
化合的难易程度判断，若单质与H2越容易化合，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
2．根据非金属元素单质与
H2
化合形成气态氢化物的稳定性判断，若生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
3．根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
4．根据非金属元素单质之间的置换反应判断，非金属性强的元素能把非金属性弱的元素从其盐溶液中置换出来。
5．根据元素在周期表中的位置判断，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
[对点演练]
3．(2016·烟台高一检测)下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－解析：选C 选项A中F2与H2O反应生成HF和O2，F2与水的反应不符合A选项中的通式。卤化氢的热稳定性顺序为HF>HCl>HBr>HI，故B不正确。选项D中表述不全面，F2与盐溶液中的H2O反应放出O2，不能置换出卤素单质。
4．(2016·沧州高一检测)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
解析：选A 元素的氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，①③能够说明；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不能够说明；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能够说明；最外层电子数多，元素的非金属性不一定强，如非金属性：O>Cl，但最外层电子数：O[新知探究]
1．原子结构
(1)原子核带正电，核外电子带负电，为什么整个原子却不带电？
提示：1个质子和1个电子所带电量相等且质子数等于电子数。
(2)质量数、质子数、中子数之间有什么关系？
提示：质量数＝质子数＋中子数。
(3)X
的含义是什么？
提示：表示质子数为Z，质量数为A的一种原子。
2．元素、核素和同位素
(1)同位素讨论的范围与同素异形体有何区别？
提示：同位素和同素异形体讨论的范围分别是原子和单质。
(2)元素的相对原子质量是如何计算的？
提示：按照该元素各种核素所占的一定百分比算出的平均值。
(3)从原子结构的角度分析，互为同位素的几种核素其物理性质和化学性质是否完全相同？
提示：互为同位素的各原子核外电子排布完全相同，所以化学性质相同，但物理性质不同。
(4)搜集资料，归纳总结同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中的用途。
提示：①考古中用
C测定文物的年代。②H和H用于制造氢弹。③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
[名师点拨]
1．原子结构
(1)原子结构：原子由原子核和核外电子构成，原子核在原子的中心，由带正电的质子与不带电的中子构成，带负电的电子绕核作高速运动。
(2)离子是指带电的原子或原子团。
带正电荷的离子叫阳离子，带负电荷的离子叫阴离子。
(3)有关粒子间的关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②中性原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数。
③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。
④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。
2．元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系
(1)区别
(2)联系
[对点演练]
5．(2016·成都高一检测)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( )
A.B B.R C.R D.R
解析：选C R2＋核外有a个电子，则R原子核外有(a＋2)个电子，即核内有(a＋2)个质子，R的质量数为a＋2＋b。
6．(2016·南昌高一检测)下列说法错误的是( )
A.H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B.Ca和
Ca、石墨和金刚石均为同位素
C.H和
H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：选B 四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；H和H是质子数均为1，中子数不相等的不同氢原子，它们是不同的核素，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；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误。
1．下列各组比较不正确的是( )
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．熔、沸点：Li>Na>K
D．碱性：LiOH解析：选B 锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确。还原性：K>Na>Li，但K不能从NaCl溶液中置换出Na，而是先与H2O反应，B错误。碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C正确。从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH2．钠和锂有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是( )
A．都是金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同
D．化合价相同
解析：选C 钠和锂是同主族元素，在原子结构上都具有相同的最外层电子数，结构的相似性导致了它们化学性质的相似性。
3．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2＜Cl2＜Br2＜I2
解析：选C 卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2＞Cl2＞Br2＞I2，D项错误。
4．下列说法正确的是( )
A．所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的
B．只要知道粒子的质子数，就一定能确定它是什么元素
C．由于质量数＝质子数＋中子数，所以，电子是没有质量的
D．分子的质子数等于该分子中各原子质子数之和
解析：选D 有些原子没有中子，如氢，A项错误；粒子可以指原子、分子、离子，B项错误；电子不是没有质量，而是很小可以忽略，C项错误。
5．下表为元素周期表的一部分。
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①
二
②
③
④
⑤
⑥
三
⑦
⑧
⑨
⑩
四
(1)表中元素________的非金属性最强；元素________的金属性最强；元素________的单质室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素⑦的原子结构示意图为__________________________。
(3)表中元素⑥⑩氢化物的稳定性顺序为________＞________(填写化学式，下同)。
(4)表中元素⑩和 最高价氧化物对应水化物的酸性：
________＞________。
(5)表中元素②和⑦最高价氧化物对应水化物的碱性________＞________。
答案：(1)F K Br (2)
(3)HF HCl (4)HClO4 HBrO4 (5)NaOH LiOH
一、选择题
1．某单核粒子核外含有6个电子，核内含有7个中子，净电荷数为0，则它的化学符号可能是( )
A．13Al B．13Al C．13C D．13C
解析：选C 原子核外有6个电子，净电荷数为0，则其质子数为6，故其质量数为6＋7＝13，符号为C。
2．(2016·广州高一检测)下列说法中，不符合第ⅦA族元素性质特征的是( )
A．从上到下元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．最高价氧化物对应的水化物显酸性
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
解析：选A A项，第ⅦA族元素，从上到下，元素的非金属性减弱，错误；B项，最外层均是7个电子，均易得到1个电子达到8个电子的稳定结构，易形成－1价离子，正确；C项，最高价氧化物对应的水化物显酸性，正确；D项，从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性依次减弱，正确。
3．(2016·广州高一检测)下列关于同主族元素的说法错误的是( )
A．同主族元素随原子序数递增，元素原子的得电子能力逐渐增强
B．同主族元素随原子序数递增，单质氧化能力逐渐减弱
C．同主族元素原子最外层电子数都相同
D．同主族元素的原子半径，随原子序数增大而逐渐增大
解析：选A 同主族元素，最外层电子数相同，随原子序数增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱，故A错误，B、C、D正确。
4．有X和X＋两种粒子，下列叙述正确的是( )
A．一定都是由质子、中子、电子构成的
B．化学性质几乎完全相同
C．质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等
D．核电荷数和核外电子数一定相等
解析：选C 由题意知，X、X＋分别为同种元素的原子和离子，即两者质子数相等，中子数不等，电子数不等。中子数N＝A－Z，N可能为0，故A项错误；决定元素化学性质的是最外层电子数，同种元素的原子与离子的最外层电子数不同，所以化学性质不同，故B项错误；X和X＋的核电荷数相等，但核外电子数不相等，故D项错误。
5．下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A．其单质都能与水反应，通式为X2＋H2O===HX＋HXO
B．HX易溶于水，其水溶液都是强酸
C．其单质都有颜色，都有毒
D．最高价含氧酸酸性最强的是HFO4
解析：选C 解答好本题，除掌握一般规律外，要注意F2及氟的化合物的特殊性：①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2，不像其他卤素单质，②F是最强的非金属，在化合物中不表现正价，无含氧酸，HF的溶液表现弱酸性。
6．下列不能证明K比Na金属性强的事实是( )
A．Na的熔点比钾的高
B．K与H2O的反应比Na剧烈
C．K在O2中燃烧的产物更为复杂
D．KOH的碱性比NaOH强
解析：选A 熔点高低是物理性质。
7．下列说法不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定是同种元素 ②同位素的化学性质不相同 ③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
A．②③⑤⑥ B．①②④⑤
C．①②⑤⑥D．③④⑤⑥
解析：选C 粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等，如H2O与Ne电子数、质子数均相同，H、H粒子是同一元素，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不等，故③对；同位素化学性质几乎相同，物理性质不同，质量数针对某原子而言，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同。
8．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A．还原性
B．与水反应的剧烈程度
C．熔点
D．原子半径
解析：选C 由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔、沸点随核电荷数的增大而降低。
9．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈
B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋＞Ba2＋＞Na＋
D．碱性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH
解析：选D 由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，A错误；钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，B错误；由于金属性：K＞Ba＞Na，故氧化性为Na＋＞Ba2＋＞K＋，C错误；元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性KOH＞Ba(OH)2＞NaOH，D正确。
10．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a
g
HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m)
mol
B.(A－N)
mol
C.(A－N)
mol
D.(A－N＋m)
mol
解析：选A 根据题意，X原子的质子数为(A－N)，1个HmX分子中所含质子数为[m＋(A－N)]个，则agHmX中所含质子的物质的量为×[m＋(A－N)]＝(A－N＋m)
mol。
11．若能发现第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定
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X2，易溶于有机溶剂
D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物
解析：选C 因为此X显－1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比碘弱。不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。
12．最近，我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所形成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A．1.8
g
18O形成的气体的物质的量是0.05
mol
B．0.1
mol重氧水H218O所含的中子数约为6.02×l023
个
C．0.2
mol
18O2气体的体积约为4.48
L
D．18O2气体的摩尔质量为36
g/mol
解析：选C A中，1.8
g
18O所形成的气体为18O2，所以其物质的量为
mol＝0.05
mol；B中，HO中所含的中子数为18－8＝10，所以，0.1
mol
HO的中子数为(0.1×10)
NA＝NA；C中，0.2
mol
18O2气体在标准状况下才能为4.48
L；D中，18O2的摩尔质量为(18×2)
g/mol＝36
g/mol。
二、非选择题
13．(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是________，写出反应的化学方程式：__________________________。
(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是_____________________________，
再滴入氯水，现象是________，有关反应的离子方程式为_________________。
答案：(1)NaCl、KCl 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2,2KI＋Cl2===2KCl＋I2
(2)无明显变化 溶液变蓝色 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
14．现有下列几种微粒：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)以上微粒分别属于________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)质量数相等的微粒为________、________、________(可不填满，也可补充)。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得________种水分子；可得________种相对分子质量不同的水分子。
解析：(1)本题列出的12种微粒分别属于H、U、K、Ca、Cl、N、C
7种元素，1H和1H＋是同一种核素的不同微粒，1H、2H、3H属于氢元素的3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。(2)注意题为“质量数相等的微粒”，而非“质量数相等的原子”。“1H和1H＋”为质量数相等的微粒。(3)氢的同位素与氧的同位素16O形成的H2O有以下6种：
3种3种，与16O可形成6种分子，分别为1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，同理可得，含17O、18O的水分子各有6种，故共有18种水分子，所得18种水分子中，相对分子质量最小的为Mr(1HO)＝18，最大的是Mr(3HO)＝24，此外还有相对分子质量为19、20、21、22、23的5种水分子；故共有相对分子质量不同的水分子7种。
答案：(1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U (2)40K、40Ca 14N、14C 1H、1H＋ (3)18 7
15．最新报道，我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度提高到1
500万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯的原子序数为55。
回答下列问题：
(1)推测铯在元素周期表中的位置__________________________。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出________色气体，向溶液中滴入紫色石蕊试液，显________色，因为____________________________________(写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或“强”)。
解析：55号元素铯位于元素周期表中第六周期、第ⅠA族，铯与钠同主族，金属性比Na强，能与水剧烈反应：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，CsOH是强碱，能使紫色石蕊试液变蓝色。
答案：(1)第六周期、第ⅠA族
(2)无 蓝 2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑ (3)强
16．(1)用X表示原子：
①中性原子的中子数：N＝________。
②阳离子的中子数：AXn＋共有x个电子，则N＝________(用A、x、n表示)。
③阴离子的中子数：AXn－共有x个电子，则N＝________(用A、x、n表示)。
④分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N＝________。
(2)已知某元素R原子的质量数为A，其阴离子Rn－含有x个电子，则m
g
Rn－中含中子的物质的量是________mol。
解析：(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，①N＝A－Z；②AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n；③AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n；④12C16O2分子中的N为6＋8＋8＝22。(2)1
mol
R原子含有的中子的物质的量为[A－(x－n)]
mol，则m
g
Rn－中所含中子的物质的量为(A－x＋n)
mol。
答案：(1)①A－Z ②A－x－n ③A－x＋n ④22 (2)(A－x＋n)
17．某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案
实验现象
①将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
A.浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B.分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
C.浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D.分层，上层无色，下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性。
(2)实验用品：
①仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。
②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1
mol/L
NaBr溶液、0.1
mol/L
NaI溶液、CCl4等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：
实验方案
实验现象
化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论：
___________________________。
解析：钾的金属性比钠强，钾与冷水反应比钠与冷水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或轻微的爆炸；将新制氯水滴入NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，用CCl4萃取，液体分层下层呈橙红色。将溴水滴入NaI溶液中发生反应：Br2＋2NaI===I2＋2NaBr，用CCl4萃取，液体分层，下层呈紫红色。
答案：(2)试管 胶头滴管
(3)
实验方案
实验现象
化学方程式
①
D
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③
B
Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
④
C
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱
1．了解元素周期表的发展历程。
2．了解元素周期表的编排规则及结构。
3．能描述元素在元素周期表中的位置。
1．原子中：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．元素周期表的结构
(1)周期
①数目：元素周期表有7个横行，故有7个周期。
②分类：
(2)族
①数目：元素周期表中有18个纵行，16个族。
②分类：
③常见族的别称：
族
别称
第ⅠA族(除氢)
碱金属元素
第ⅦA族
卤族元素
0族
稀有气体元素
[新知探究]
1．元素周期表的发展历程
(1)诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫首制。
(2)编制：将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行。
(3)意义：揭示了化学元素间的内在联系。
(4)演变：为未知元素留下的空位先后被填满。
(5)现行：元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数。
2．元素周期表的结构
[问题讨论]
(1)根据表中前18号元素在现行元素周期表中的排布，思考其编排原则是什么？
提示：按照原子序数递增原则，从左到右排布，将电子层数相同的元素排在一横行，将最外层电子数相同、性质相近的元素按照电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
(2)什么是原子序数？原子序数与核电荷数、质子数、核外电子数有何关系？
提示：①原子序数是按照元素在周期表中的顺序给元素的编号；②原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(3)什么是周期？
共有几个周期？前20号元素中哪些元素在同一个周期？
提示：①把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行，叫做一个周期；
②元素周期表有7个横行，有7个周期；
③H、
He在第一周期，Li、Be、B、C、N、O、F、Ne在第二周期，Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar在第三周期，K、Ca在第四周期。
(4)
周期序数与原子结构有何关系？
提示：周期序数＝电子层数。
(5)
每周期元素数目是否相同？
如何分类？
提示：①不同，第一周期～第七周期的所排元素种类分别为2、8、8、18、18、32、26；
②
。
(6)什么是族？共有几个族？族是如何分类和表示的？前20号元素中哪些元素在同一个族？
提示：①把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成的纵行；
②元素周期表有18个纵行，有16个族；
③
；
④H、Li、Na、K在第ⅠA族，Be、Mg、Ca在第ⅡA族，B、Al在第ⅢA族，C、Si在第ⅣA族，N、P在第ⅤA族，O、S在第ⅥA族，F、Cl在第ⅦA族，He、Ne、Ar在0族。
(7)同主族的元素原子结构有何共性？
提示：主族族序数＝原子最外层电子数。
[名师点拨]
1．周期
2.族
3.过渡元素
在元素周期表的中部从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ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。
[对点演练]
1．(2016·太原高一检测)下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B．元素周期表有18个族
C．副族元素既有金属元素又有非金属元素
D．第ⅡA族与第ⅢA族相邻
解析：选A 第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项错误；副族元素全部为金属元素，C项错误；第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着7个副族和一个第Ⅷ族(3个纵行)共10个纵行，D项错误。
[新知探究]
[问题讨论]
推算原子序数为55的元素在周期表中的位置。
提示：与55号元素最近的稀有气体Xe的原子序数为54，因55比54多1，故该元素应处于Xe的下一周期(第六周期)，第ⅠA族。即位于第六周期第ⅠA族。
[名师点拨]
1．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)。
应用规律：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
原子序数＝核电荷数＝核外电子数，例如：
X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即钠元素。
(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
续表
特殊位置
元素
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)0族定位法确定元素的位置。
①0族元素的周期序数和原子序数：
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
周期序数
一
二
三
四
五
六
原子序数
2
10
18
36
54
86
②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0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
③求差值定族数：
a．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0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
b．若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。
2．原子序数差法
(1)同周期相邻主族元素原子序数差。
①第二周期到第七周期非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻元素原子序数差为1。
②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第六周期分别依次为1,1,11,11,25。
(2)同主族及0族上下相邻元素原子序数差。
①若为第ⅠA、ⅡA族元素：相差上一周期全部元素种数。
②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素：相差下一周期全部元素种数。
[对点演练]
2．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位于第四周期第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，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为
x＋19
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，即与第四周期的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，若甲的原子序数为x，则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；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
1．下列说法正确的是( )
A．元素周期表中，族序数都等于该元素原子的最外层电子数
B．每一周期元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束
C．第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8
D．同周期元素原子的最外层电子数相同
解析：选C A项，只有主族元素才符合此规律；B项，第一周期无碱金属元素；D项，同周期元素原子的电子层数相同，同主族元素原子的最外层电子数相同。
2．在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是( )
A．第ⅠA族 第六周期
B．第Ⅷ族 第六周期
C．第ⅢB族 第六周期
D．第ⅢA族 第六周期
解析：选C 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，各有15种元素，故第六、七周期，第ⅢB族元素最多。
3．某元素的原子最外层有2个电子，则该元素是( )
A．金属元素 B．稀有气体元素
C．第ⅡA族元素
D．以上叙述都可能
解析：选D 原子最外层有2个电子，该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或者是过渡金属元素，D正确。
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是( )
A．n＝m＋1
B．n＝m＋11
C．n＝m＋25
D．n＝m＋10
解析：选D 在第二、三周期中，第ⅡA族与第ⅢA族相邻，所以n＝m＋1，故A正确。在第四、五周期中，因为第ⅡA族与第ⅢA族元素之间有10个纵行的过渡元素，所以n＝m＋10＋1＝m＋11，故B正确。在第六周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间又比第四、五周期元素多了镧系元素(镧除外)计14种，所以n＝m＋11＋14＝m＋25。
5．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C所在的一组是( )
A．Be、Na、Al
B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl
D．C、Al、P
解析：选C 设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1。所以(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8,
A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
6．元素周期是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。
(2)分析上表规律，可推知，表中X为________。
(3)表示的是(写粒子符号)________。
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式：________________________。
解析：(1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13；(2)由元素周期表的结构可推知X应为16S；(3)19号元素为K，核外电子数比核电荷数小1，为K＋；(4)1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl，组成的常见化合物为NH4Cl。
答案：(1)13 (2)16S (3)K＋ (4)NH4Cl
一、选择题
1．下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．第六周期是元素周期表含元素最多的周期
B．元素周期表有8个主族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第
一、二、三、四
周期
解析：选A 第六周期中包含镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有7个主族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。
2．已知元素的原子序数，可以推断元素原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A．①③ B．②③ C．①②③ D．②③④
解析：选C 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3．由长周期元素和短周期元素共同构成的族是( )
①0族 ②主族 ③副族 ④第Ⅷ族
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
解析：选A 短周期只由主族和0族元素组成，长周期由主族、副族、第Ⅷ族、0族共同组成，所以由长周期元素和短周期元素共同组成的是主族和0族元素。
4．“嫦娥一号”需完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素在月球的含量和分布：K、Th、U、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na、Mn、Cr、Gd，其中属于短周期元素的有( )
A．4种
B．5种
C．6种
D．7种
解析：选B O、Si、Mg、Al、Na属于短周期元素，共5种。
5．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的( )
A．相对原子质量和核外电子数
B．电子层数和最外层电子数
C．相对原子质量和最外层电子数
D．电子层数和次外层电子数
解析：选B 对主族元素而言，其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数；其最外层上的电子数就是该元素在周期表中的族序数；由该元素在周期表中的周期和族决定元素的位置。
6．元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是( )
A．该元素的名称是钠
B．该元素的原子序数为11
C．该元素的地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
解析：选C 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。
7．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是( )
A．元素周期表有7个主族，8个副族
B．元素周期表有3个长周期和3个短周期
C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列(从左往右)
D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)
解析：选D 周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A项错误；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B项错误；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C项错误。
8．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于( )
A．第ⅢA或第ⅢB
B．第ⅣA
C．第ⅠB
D．第ⅠA
解析：选A 在元素周期表中，第二、三周期中第Ⅱ
A族与第Ⅲ
A族元素原子序数相差1，在第四、五、六、七周期中，第Ⅱ
A族与第Ⅲ
B族相邻，故原子序数为(n＋1)的元素位于第ⅢA族或第ⅢB族，A正确。
9．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为( )
A．x－18
B．x－8
C．x＋8
D．x＋18
解析：选A 据题意可知A、B在周期表中的相对位置为，且在第ⅤA族，A所在周期元素种类数为18，所以B的原子序数应为x－18。
10．(2016·山东滨州高一检测)下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是( )
解析：选D 本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
11．(2016·广州高一检测)有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为( )
A．C、N、Si B．N、P、O C．N、O、S D．C、Si、S
解析：选C 31－17＝14，因此三者的内层电子数之和为14，即A、B是次外层电子数为2的第二周期元素，C是次外层电子数为8的第三周期元素。再根据B、C同主族，最外层电子数之和为17即可选出正确选项。
12．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是( )
A．115号元素在第六周期
B．113号元素在第七周期第ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
解析：选B 熟悉稀有气体的原子序数：2,10,18,36,54,86,118，可以快速推断。具体步骤：用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数，即得该元素所在的纵行数。95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
二、非选择题
13．如表所示是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨种元素，填写下列空白：
续表
(1)写出元素符号和名称：
①________，②________，⑧________，⑨________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
⑦单质跟④的氢氧化物溶液反应：________________________。
⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：____________________________。
⑥的单质在③的单质中燃烧：______________________________。
答案：(1)①C，碳 ②N，氮 ⑧Ar，氩 ⑨K，钾
(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
S＋O2SO2
14．(2016·山东东营高一检测)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
(1)元素X单质分子是________(写化学式)。
(2)Y位于元素周期表中的第________周期，第________族。
(3)Z的同主族下一周期的元素的原子序数是________。
解析：因X、Y、Z都是短周期元素，则X、Y、Z分别是第一、二、三周期元素，故X为He，Y为F，Z为S。稀有气体是单原子分子，故X单质分子是He；Y为F，是元素周期表中的第二周期第ⅦA族元素；第四周期有18种元素，故下一周期Z的同主族元素的原子序数是16＋18＝34。
答案：(1)He (2)二 ⅦA (3)34
15．(2016·山东滨州高一检测)(1)根据元素周期表推算：
①第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为_________________。
②原子序数为32和52的元素在周期表中的位置是________。
(2)对照元素周期表，找出下列元素在周期表中的位置。
解析：(1)元素周期表中各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32…所以第五周期的第一种元素和最后一种元素的原子序数分别为37和54；原子序数为32和52的元素分别位于第四周期、第ⅣA族和第五周期、第ⅥA族。(2)地壳中含量最大的三种元素分别是O、Si、Al；人体组织中的三种主要元素分别是C、H、O。
答案：(1)①37、54 ②第四周期、第ⅣA族；第五周期、第ⅥA族
(2)
16.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________(填元素符号)。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式__________________。
解析：本题为元素推断题，解题的关键是熟记元素周期表的结构，结合元素位置与原子结构的关系，依据信息做出相应的判断，Y、Z、W的相对位置若为，则三种原子的最外层电子数之和必然是3的倍数，故不可能在同一周期。只可能是：或，经分析只能是N、O、S，据此其他问题可迎刃而解。
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 S (3)硫酸铵，(NH4)2SO4
17．某研究性学习小组以元素周期表为课题研究“短周期元素在周期表中的分布”，他们提出两种方案，所得3种周期表，第二、三周期的元素位置未改变，仅第一周期的H、He两元素的位置改变试依据方案，完成以下问题：
(1)方案Ⅰ：依据已制得活泼金属氢化物如KH，可将氢元素归为第________族，氦元素原子的最外层电子数为2，已达稳定结构，属________族。
(2)方案Ⅱ：依据同族元素原子最外层电子数相等，应将氦归为第________族。
(3)依据上述两个方案，分别绘出周期表(前三周期部分)。
解析：(1)依据活泼金属氢化物KH中氢元素显－1价，与卤素性质类似，故氢可归为第ⅦA族，依据氦元素的原子已达稳定结构，将其归为稀有气体元素，与Ne、Ar同族。(2)氢元素的最外层电子数为1，氦元素的最外层电子数为2，故两元素应分别归为第ⅠA族和第ⅡA族。(3)依据氢、氦元素的位置可分别绘出满足方案的周期表。
答案：(1)ⅦA 0 (2)ⅡA
(3)方案Ⅰ；
方案Ⅱ
第2课时 元素的性质与原子结构、核素
1．了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。
2．了解碱金属元素、卤族元素、性质的相似性和递变性。
3．知道元素、核素的含义。
4．认识结构决定性质的因果关系。
1．碱金属元素
(1)碱金属元素的原子结构特点
(2)碱金属单质的物理性质
(3)碱金属单质的化学性质
①相似性(用R表示碱金属元素)
②递变性
2．卤族元素
(1)卤族元素的原子结构特点
(2)卤素单质的物理性质
(3)卤素单质的化学性质
①相似性
②递变性
a．卤素单质与氢气的反应。
反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2；
氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。
b．卤素单质间的置换反应。
将氯水加入NaBr溶液中，反应方程式为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；
将氯水加入KI溶液中，反应方程为Cl2＋2KI===2KCl＋I2；
将溴水加入KI溶液中，反应方程式为Br2＋2KI===2KBr＋I2。
Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为：Cl2>Br2>I2。
3．核素
(1)质量数
(2)核素
(3)同位素
①定义：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即同一元素的不同原子互称为同位素。
②特点：天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。
[新知探究]
1．碱金属元素的原子结构
查阅元素周期表中的有关信息，完成下列表格。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径nm
碱金属元素
锂
Li
3
1
2
0.152
钠
Na
11
1
3
0.186
续表
元素符号
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径nm
碱金属元素
钾
K
19
1
4
0.227
铷
Rb
37
1
5
0.248
铯
Cs
55
1
6
0.265
2.碱金属元素化学性质的相似性和递变性
(1)钠、钾与氧气的反应
(2)钠、钾与水反应的实验探究
碱金属
钾
钠
实验操作
实验现象
共同点
a：金属浮在水面上；b：金属熔化成闪亮的小球；c：小球四处游动；d：发出“嘶嘶”的响声；e：反应后的溶液呈红色
不同点
钾与水反应更剧烈
化学方程式
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
实验结论
与水反应的剧烈程度：K>Na金属活泼性：K>Na
[问题讨论]
(1)钠、钾的化学性质有什么异同点？
提示：相同点：都能与氧气和水剧烈反应；
不同点：与氧气反应的剧烈程度：K>Na，与水反应的剧烈程度：K>Na，金属活泼性：K>Na。
(2)你能推测出本族中其他元素与氧气、水等反应的现象有什么异同点吗？
提示：
(3)以碱金属元素为例，从结构的角度分析出同主族元素金属性的变化规律。
提示：从Li→Cs，随核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。
(4)归纳总结碱金属物理性质的相似性和规律性。
提示：
[名师点拨]
判断元素金属性强弱的方法
(1)根据元素的单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度来判断，若其单质与水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(2)根据元素的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断，若其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性越强，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(3)根据金属活动顺序表来判断，排在金属活动顺序表前面的金属，金属性越强。
[对点演练]
1．(2016·兰州高一检测)下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是( )
①钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触
②碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿
③碱金属中还原性最强的是钾
④碱金属阳离子，氧化性最强的是Li＋
⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而大
⑥从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高
A．②③⑥ B．②③④ C．④⑤⑥ D．①③⑤
解析：选A ②中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤；③碱金属中还原性最强的不是钾；⑥从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。所以②③⑥错，选A。
2．(2016·淄博高一检测)关于铯及其化合物的下列说法中不正确的是( )
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强烈，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
解析：选D Cs的最外层电子数是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。
[新知探究]
1．根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下，氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性与递变性。
提示：最外层都有7个电子，易得1个电子，随核电荷数的逐渐增大，电子层数逐渐增加，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
2．卤素单质与H2的反应
化学方程式
反应条件或现象
氢化物的稳定性
F2
H2＋F2===2HF
在暗处剧烈化合并发生爆炸
很稳定
Cl2
H2＋Cl22HCl
光照或点燃发生反应
稳定
Br2
H2＋Br22HBr
加热至一定温度才能反应
较稳定
I2
H2＋I22HI
不断加热才能缓慢反应
不稳定
3.卤素单质间的置换反应
实验操作
实验现象
离子方程式
结论
静置后，液体分层，上层接近无色，下层橙红色
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色
Br2＋2I－===I2＋2Br－
[问题讨论]
(1)
以卤族元素为例，从原子结构的角度分析同主族元素非金属性变化规律。
提示：从F→I，随着核电荷数增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的引力逐渐减弱→元素的原子得电子能力逐渐减弱→元素的非金属性逐渐减弱。
(2)在元素周期表中，同主族元素从上到下元素的金属性、非金属性如何递变？
提示：在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(3)总结卤素单质物理性质的递变规律。
提示：随着核电荷数的增大，颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。
[名师点拨]
判断元素非金属性强弱的方法
1．根据非金属元素单质与
H2
化合的难易程度判断，若单质与H2越容易化合，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
2．根据非金属元素单质与
H2
化合形成气态氢化物的稳定性判断，若生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
3．根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
4．根据非金属元素单质之间的置换反应判断，非金属性强的元素能把非金属性弱的元素从其盐溶液中置换出来。
5．根据元素在周期表中的位置判断，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
[对点演练]
3．(2016·烟台高一检测)下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－
4．(2016·沧州高一检测)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
解析：选A 元素的氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，①③能够说明；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不能够说明；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能够说明；最外层电子数多，元素的非金属性不一定强，如非金属性：O>Cl，但最外层电子数：O
1．原子结构
(1)原子核带正电，核外电子带负电，为什么整个原子却不带电？
提示：1个质子和1个电子所带电量相等且质子数等于电子数。
(2)质量数、质子数、中子数之间有什么关系？
提示：质量数＝质子数＋中子数。
(3)X
的含义是什么？
提示：表示质子数为Z，质量数为A的一种原子。
2．元素、核素和同位素
(1)同位素讨论的范围与同素异形体有何区别？
提示：同位素和同素异形体讨论的范围分别是原子和单质。
(2)元素的相对原子质量是如何计算的？
提示：按照该元素各种核素所占的一定百分比算出的平均值。
(3)从原子结构的角度分析，互为同位素的几种核素其物理性质和化学性质是否完全相同？
提示：互为同位素的各原子核外电子排布完全相同，所以化学性质相同，但物理性质不同。
(4)搜集资料，归纳总结同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中的用途。
提示：①考古中用
C测定文物的年代。②H和H用于制造氢弹。③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
[名师点拨]
1．原子结构
(1)原子结构：原子由原子核和核外电子构成，原子核在原子的中心，由带正电的质子与不带电的中子构成，带负电的电子绕核作高速运动。
(2)离子是指带电的原子或原子团。
带正电荷的离子叫阳离子，带负电荷的离子叫阴离子。
(3)有关粒子间的关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②中性原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数。
③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。
④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。
2．元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系
(1)区别
(2)联系
[对点演练]
5．(2016·成都高一检测)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( )
A.B B.R C.R D.R
解析：选C R2＋核外有a个电子，则R原子核外有(a＋2)个电子，即核内有(a＋2)个质子，R的质量数为a＋2＋b。
6．(2016·南昌高一检测)下列说法错误的是( )
A.H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B.Ca和
Ca、石墨和金刚石均为同位素
C.H和
H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：选B 四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；H和H是质子数均为1，中子数不相等的不同氢原子，它们是不同的核素，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；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误。
1．下列各组比较不正确的是( )
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．熔、沸点：Li>Na>K
D．碱性：LiOH
A．都是金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同
D．化合价相同
解析：选C 钠和锂是同主族元素，在原子结构上都具有相同的最外层电子数，结构的相似性导致了它们化学性质的相似性。
3．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2＜Cl2＜Br2＜I2
解析：选C 卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2＞Cl2＞Br2＞I2，D项错误。
4．下列说法正确的是( )
A．所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的
B．只要知道粒子的质子数，就一定能确定它是什么元素
C．由于质量数＝质子数＋中子数，所以，电子是没有质量的
D．分子的质子数等于该分子中各原子质子数之和
解析：选D 有些原子没有中子，如氢，A项错误；粒子可以指原子、分子、离子，B项错误；电子不是没有质量，而是很小可以忽略，C项错误。
5．下表为元素周期表的一部分。
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①
二
②
③
④
⑤
⑥
三
⑦
⑧
⑨
⑩
四
(1)表中元素________的非金属性最强；元素________的金属性最强；元素________的单质室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素⑦的原子结构示意图为__________________________。
(3)表中元素⑥⑩氢化物的稳定性顺序为________＞________(填写化学式，下同)。
(4)表中元素⑩和 最高价氧化物对应水化物的酸性：
________＞________。
(5)表中元素②和⑦最高价氧化物对应水化物的碱性________＞________。
答案：(1)F K Br (2)
(3)HF HCl (4)HClO4 HBrO4 (5)NaOH LiOH
一、选择题
1．某单核粒子核外含有6个电子，核内含有7个中子，净电荷数为0，则它的化学符号可能是( )
A．13Al B．13Al C．13C D．13C
解析：选C 原子核外有6个电子，净电荷数为0，则其质子数为6，故其质量数为6＋7＝13，符号为C。
2．(2016·广州高一检测)下列说法中，不符合第ⅦA族元素性质特征的是( )
A．从上到下元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．最高价氧化物对应的水化物显酸性
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
解析：选A A项，第ⅦA族元素，从上到下，元素的非金属性减弱，错误；B项，最外层均是7个电子，均易得到1个电子达到8个电子的稳定结构，易形成－1价离子，正确；C项，最高价氧化物对应的水化物显酸性，正确；D项，从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性依次减弱，正确。
3．(2016·广州高一检测)下列关于同主族元素的说法错误的是( )
A．同主族元素随原子序数递增，元素原子的得电子能力逐渐增强
B．同主族元素随原子序数递增，单质氧化能力逐渐减弱
C．同主族元素原子最外层电子数都相同
D．同主族元素的原子半径，随原子序数增大而逐渐增大
解析：选A 同主族元素，最外层电子数相同，随原子序数增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱，故A错误，B、C、D正确。
4．有X和X＋两种粒子，下列叙述正确的是( )
A．一定都是由质子、中子、电子构成的
B．化学性质几乎完全相同
C．质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等
D．核电荷数和核外电子数一定相等
解析：选C 由题意知，X、X＋分别为同种元素的原子和离子，即两者质子数相等，中子数不等，电子数不等。中子数N＝A－Z，N可能为0，故A项错误；决定元素化学性质的是最外层电子数，同种元素的原子与离子的最外层电子数不同，所以化学性质不同，故B项错误；X和X＋的核电荷数相等，但核外电子数不相等，故D项错误。
5．下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A．其单质都能与水反应，通式为X2＋H2O===HX＋HXO
B．HX易溶于水，其水溶液都是强酸
C．其单质都有颜色，都有毒
D．最高价含氧酸酸性最强的是HFO4
解析：选C 解答好本题，除掌握一般规律外，要注意F2及氟的化合物的特殊性：①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2，不像其他卤素单质，②F是最强的非金属，在化合物中不表现正价，无含氧酸，HF的溶液表现弱酸性。
6．下列不能证明K比Na金属性强的事实是( )
A．Na的熔点比钾的高
B．K与H2O的反应比Na剧烈
C．K在O2中燃烧的产物更为复杂
D．KOH的碱性比NaOH强
解析：选A 熔点高低是物理性质。
7．下列说法不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定是同种元素 ②同位素的化学性质不相同 ③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
A．②③⑤⑥ B．①②④⑤
C．①②⑤⑥D．③④⑤⑥
解析：选C 粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等，如H2O与Ne电子数、质子数均相同，H、H粒子是同一元素，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不等，故③对；同位素化学性质几乎相同，物理性质不同，质量数针对某原子而言，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同。
8．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A．还原性
B．与水反应的剧烈程度
C．熔点
D．原子半径
解析：选C 由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔、沸点随核电荷数的增大而降低。
9．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈
B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋＞Ba2＋＞Na＋
D．碱性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH
解析：选D 由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，A错误；钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，B错误；由于金属性：K＞Ba＞Na，故氧化性为Na＋＞Ba2＋＞K＋，C错误；元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性KOH＞Ba(OH)2＞NaOH，D正确。
10．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a
g
HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m)
mol
B.(A－N)
mol
C.(A－N)
mol
D.(A－N＋m)
mol
解析：选A 根据题意，X原子的质子数为(A－N)，1个HmX分子中所含质子数为[m＋(A－N)]个，则agHmX中所含质子的物质的量为×[m＋(A－N)]＝(A－N＋m)
mol。
11．若能发现第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定
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X2，易溶于有机溶剂
D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物
解析：选C 因为此X显－1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比碘弱。不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。
12．最近，我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所形成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A．1.8
g
18O形成的气体的物质的量是0.05
mol
B．0.1
mol重氧水H218O所含的中子数约为6.02×l023
个
C．0.2
mol
18O2气体的体积约为4.48
L
D．18O2气体的摩尔质量为36
g/mol
解析：选C A中，1.8
g
18O所形成的气体为18O2，所以其物质的量为
mol＝0.05
mol；B中，HO中所含的中子数为18－8＝10，所以，0.1
mol
HO的中子数为(0.1×10)
NA＝NA；C中，0.2
mol
18O2气体在标准状况下才能为4.48
L；D中，18O2的摩尔质量为(18×2)
g/mol＝36
g/mol。
二、非选择题
13．(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是________，写出反应的化学方程式：__________________________。
(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是_____________________________，
再滴入氯水，现象是________，有关反应的离子方程式为_________________。
答案：(1)NaCl、KCl 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2,2KI＋Cl2===2KCl＋I2
(2)无明显变化 溶液变蓝色 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
14．现有下列几种微粒：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)以上微粒分别属于________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)质量数相等的微粒为________、________、________(可不填满，也可补充)。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得________种水分子；可得________种相对分子质量不同的水分子。
解析：(1)本题列出的12种微粒分别属于H、U、K、Ca、Cl、N、C
7种元素，1H和1H＋是同一种核素的不同微粒，1H、2H、3H属于氢元素的3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。(2)注意题为“质量数相等的微粒”，而非“质量数相等的原子”。“1H和1H＋”为质量数相等的微粒。(3)氢的同位素与氧的同位素16O形成的H2O有以下6种：
3种3种，与16O可形成6种分子，分别为1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，同理可得，含17O、18O的水分子各有6种，故共有18种水分子，所得18种水分子中，相对分子质量最小的为Mr(1HO)＝18，最大的是Mr(3HO)＝24，此外还有相对分子质量为19、20、21、22、23的5种水分子；故共有相对分子质量不同的水分子7种。
答案：(1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U (2)40K、40Ca 14N、14C 1H、1H＋ (3)18 7
15．最新报道，我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度提高到1
500万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯的原子序数为55。
回答下列问题：
(1)推测铯在元素周期表中的位置__________________________。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出________色气体，向溶液中滴入紫色石蕊试液，显________色，因为____________________________________(写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或“强”)。
解析：55号元素铯位于元素周期表中第六周期、第ⅠA族，铯与钠同主族，金属性比Na强，能与水剧烈反应：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，CsOH是强碱，能使紫色石蕊试液变蓝色。
答案：(1)第六周期、第ⅠA族
(2)无 蓝 2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑ (3)强
16．(1)用X表示原子：
①中性原子的中子数：N＝________。
②阳离子的中子数：AXn＋共有x个电子，则N＝________(用A、x、n表示)。
③阴离子的中子数：AXn－共有x个电子，则N＝________(用A、x、n表示)。
④分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N＝________。
(2)已知某元素R原子的质量数为A，其阴离子Rn－含有x个电子，则m
g
Rn－中含中子的物质的量是________mol。
解析：(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，①N＝A－Z；②AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n；③AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n；④12C16O2分子中的N为6＋8＋8＝22。(2)1
mol
R原子含有的中子的物质的量为[A－(x－n)]
mol，则m
g
Rn－中所含中子的物质的量为(A－x＋n)
mol。
答案：(1)①A－Z ②A－x－n ③A－x＋n ④22 (2)(A－x＋n)
17．某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案
实验现象
①将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
A.浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B.分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置
C.浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D.分层，上层无色，下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性。
(2)实验用品：
①仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。
②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1
mol/L
NaBr溶液、0.1
mol/L
NaI溶液、CCl4等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：
实验方案
实验现象
化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论：
___________________________。
解析：钾的金属性比钠强，钾与冷水反应比钠与冷水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或轻微的爆炸；将新制氯水滴入NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，用CCl4萃取，液体分层下层呈橙红色。将溴水滴入NaI溶液中发生反应：Br2＋2NaI===I2＋2NaBr，用CCl4萃取，液体分层，下层呈紫红色。
答案：(2)试管 胶头滴管
(3)
实验方案
实验现象
化学方程式
①
D
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③
B
Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
④
C
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱