高中化学课公开课学案原子结构与元素周期表复习课

第4课时原子结构与元素周期表复习课

［核心素养发展目标］1.巩固原子的构成，加深对核素、同位素概念的理解，熟练掌握核电荷

数、质子数、中子数、质量数之间的关系。

2.熟练掌握元素周期表的结构，能用原子结构理论解释同族元素性质的相似性和递变性。

一、原子结构核素

1.构成原子的微粒及作用

「质子(Z个)一决定元素的种类

在质子数确定后

原子核《中子K4-Z)个］

决定原子种类

原子(9x)4

I同位素

核外电子(Z个)一最外层电子数决定元素

、的化学性质

2.原子、离子中三种基本微粒的数量关系

(1)原子中：质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;

(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)；

(3)阳离子的核外电子数=质子数一阳离子所带的电荷数;

(4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。

3.微粒符号周围数字的含义

元素化合价

质量数

质子数

4.元素、核素、同位素的关系

具有相同核电荷数的同一类原子的总称,

一种元素可有多种核素

a—器我饕装一譬目的蚯

的一种原子，表示方法f丝

质子数相同,中子数不同的同i种元素

-的不同核素的互称

r判断正误」

(D一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子()

(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同()

(3)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素()

(4)/C1与%C1得电子能力几乎相同()

答案(1)V(2)V(3)X(4"

r深度思考」

+

1.现有下列9种微粒：|H、彳H、%C、依、夕N、陇Fe2,W>'tO2,按要求完成以

下各题：

⑴|H、汨、出分别是氢元素的一种,它们互称为。

(2)玲。2和玲。3互为。

(3虑Fe2+的中子数为,核外电子数为。

(4)上述9种微粒中有种核素，属于种元素。

答案⑴核素同位素(2)同素异形体(3)3024(4)55

2.(1)已知：A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，用序号回答下列问题。

①原子种类由________决定；

②元素种类由决定；

③元素的化合价由________决定。

⑵2.0g由1H和4O构成的水(在单O),该水分子的物质的量为，含中子数为。

(3)核内中子数为N的R2+,质量数为A,则该离子的核外电子数为o

答案(1)①AB②A③D(2)0.1molNA(或6.02X1()23)⑶入一汽一？

m.20

解析(2)由24O的摩尔质量为20gTTIOI।,2g|H21to的物质的量"=而=20o.mo「=

0.1mold个分子含有中子数为［0+(18—8)］=10,故0.1mol以2%0含有的中子数目为01mol

X10X6.02X1023moir=NA或6.02X1()23。

二、元素周期表的结构

［第一、二、三周期

一周期二“期(元素种数分别为2、8、8种

兀，<---

:(7个)［第四、五、六、七周期

?〔区网助［元素种数分别为18、18、32、32种

京1主族：由短周期和长周期共同构成,共7个

TI族［副族:完全由长周期元素构成.共z个

表(16个)］第训族:第8、9、10共3个纵列

、0族:第竺纵列

［判断正误」

(1)第IA族全部是金属元素()

(2)元素周期表中锢系元素和钢系元素都占据同一格，它们是同位素()

(3)两短周期元素原子序数相差8,则周期数一定相差1()

(4)0族元素原子的最外层均有8个电子()

答案(1)X(2)X(3)J(4)X

r深度思考」

请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题:

⑴标出族序数。

(2)用阴影表示出碱金属元素的位置。

(3)将前四周期卤族元素的元素符号填入表中适当的位置。

(4)写出各周期元素的种类。

(5)写出稀有气体元素的原子序数。

(6)写出金属与非金属元素分界线处的金属元素符号。

答案

三、元素周期表在元素推断中的应用

1.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断

(1)元素的位置与原子结构的关系

rl周期序数=电子层数

|元素位置H

依据

互推I主族序数=展外层电子数I

I原子结构U

原子序数=核电荷数=核外电子数

(2)填写符合条件的短周期元素符号

①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。

②族序数是周期数的2倍的元素有幺上。

③族序数是周期数的3倍的元素是Q。

④周期数是族序数的2倍的元素是Lio

⑤周期数是族序数的3倍的元素是Nao

2.由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置

常用0族元素定位法:

(1)明确0族元素信息

0族元素HeNeArKrXeRnOg

所在周期序数1234567

原子序数21018365486118

(2)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

①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下

一个周期的IA族或IIA族；

②若某元素原子序数比相应的0族元素少1〜5时;则应处在同周期的川A〜VHA族；

③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。

r应用体验」

1.A、B、C、D为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外

电子数之和等于B元素原子的质子数。

(1)写出A元素的名称：o

(2)B位于元素周期表中第周期族。

(3)C的原子结构示意图为。

(4)D的单质与水反应的化学方程式为。

(+9)27

答案(1)氮(2)三VIA(3)”(4)C12+H2O=HC1+HC10

解析A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数，设B的质子数为x,A、

C的核外电子数分别为*一9、x-1,即x—9+x-7=x,则x=16,所以B为硫元素，A、C

分别是氮元素和氟元素，D为氯元素。

2.X、Y、Z是周期表中相邻的原子序数依次增大的三种元素，其中X、Y同主族，Y、Z同

周期，且这三种元素原子最外层电子数之和为16,质子数总和为38,则X、Y、Z分别是

答案NPS

解析X、Y、Z是周期表中相邻的三种元素，其中X、Y同主族，Y、Z同周期，且这三种

元素原子最外层电子数之和为16,设X、Y的最外层电子数是a,Z的最外层电子数是4+1,

a+a+a+1=16,a=5,所以X、Y属于第VA族元素、Z属于第VIA族元素，质子数总和

为38,设X的质子数是氏Y的质子数是b+8,Z的质子数是6+9,b+b+8+b+9=38,

所以6=7,所以X是N元素、Y是P元素、Z是S元素。

随堂演练知识落实

1.某元素的一个原子形成的离子可表示为仅"一，下列说法正确的是（）

A*X"-含有的中子数为a+b

B*X"-含有的电子数为“一”

C.X原子的质量数为。+匕+"

D.X原子的质量约为6.02'io"g

答案D

解析中子数=〃一。，电子数=。+及，质量数=8,X的近似摩尔质量为bg-mo「I即阿伏

加德罗常数个X原子的质量为匕g,则1个X原子的质量为&g,故D正确。

2.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（）

_2_his2k1

H2017|Hr

AB

答案D

解析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。

3.（2019•安庆高一检测）下列叙述正确的是（）

A.元素周期表是按元素的相对原子质量排列而成的

B.元素周期表中的副族和vm族元素统称为过渡元素

C.元素周期表共有7个横行（周期）和16个纵列（族）

D.元素周期表中，短周期包括9种非金属元素（稀有气体元素除外）

答案B

解析元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列而成的，共有7个横行（即7个周

期），18个纵列（分7个主族，7个副族，1个VDI族和1个0族）。其中副族和VI0族元素统称为

过渡元素。短周期包括1〜18号元素，除稀有气体元素外共有10种非金属元素。

4.下列各项表述中正确的一组是（）

ABCD

原子序数791216

元素符号NFA1S

周期二三三三

族1VAVIIAIIAVIA

答案D

5.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示，回答下列问题:

(1)X元素形成单质的分子式是__________________________________________

(2)写出Y元素形成的单质跟水反应的化学方程式：.

(3)写出单质Z在空气中燃烧的化学方程式：o

时燃

答案(l)He(2)2F2+2H2O=4HF+02(3)S+O2=^=SO2

课时对点练

【A组基础对点练】

题组一原子构成、核素、同位素

1.关于微粒NX,下列说法正确的是()

A.该微粒的中子数为17

B.该微粒的核外电子数为17

C.该微粒的中子数为20

D.该微粒的质子数为37

答案C

【考点】原子的微粒及其数量关系

【题点】原子的微粒及其数量关系

2.(2019•北京101中学高一期末)联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”，我国的

刘庄教授为汞元素的代言人。下列关于哪Hg的说法中正确的是()

A.质子数为198

B.中子数为118

C.质量数为278

D.中子数与核外电子数之差为80

答案B

解析表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则质子数为80,

选项A错误；中子数+质子数=质量数，则中子数为198—80=118,选项B正确；质量数

为198,选项C错误；质子数=核外电子数，因此核外电子数为80,中子数为118,中子数

与核外电子数之差为38,选项D错误。

【考点】原子的微粒及其数量关系

【题点】原子的微粒及其数量关系

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①②③的叙述正确的是（）

A.①②③互为同位素

B.①②③互为同素异形体

C.①②③是三种化学性质不同的粒子

D.①②③具有相同的质量数

答案A

【考点】元素、核素、同位素的概念理解

【题点】元素、核素、同位素的辨析

4.有两种不同的碳原子，一种原子核内有6个质子和6个中子，另一种原子核内有6个质子

和7个中子，则它们不相同的是（）

A.核电荷数B.核外电子数

C.电子层数D.原子的质量数

答案D

解析由题意可知，这两种碳原子分别为和igC,它们的核电荷数均为6,核外电子数均

为6,电子层数均为2,但其质量数分别为12和13。

【考点】元素、核素、同位素的概念理解

【题点】元素、核素、同位素的辨析

5.下列说法正确的是（）

A.同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同

B.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的

C.钠原子失去一个电子后，它的电子数与锐原子相同，所以变成就原子

D.妆Ar、做＜、熟Ca的质量数相同，所以它们互为同位素

答案A

解析A选项中的各核素属于同一元素，这些核素间必定互为同位素，同位素的化学性质几

乎完全相同，正确；B选项描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了冗原子（|H）的原子核

内只有质子而无中子这个特例，错误；原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核

不改变，仅核外发生电子得失，不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原

子变为离子，C错误；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，D错误。

【考点】原子结构、元素、核素、同位素的综合考查

【题点】元素、核素、同位素的综合考查

6.I3CNMR（核磁共振）、I5N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士

科学家库尔特、维特里希等人为此获得了诺贝尔化学奖。下列有关I3C、UN的叙述正确的是

（）

A.”N与用互为同位素

B.13c与C60互为同素异形体

C.i3c、QN具有相同的中子数

D.”N的核外电子数与中子数相同

答案A

解析”N与MN质子数相同，中子数不同，互为同位素，A项正确；13c是核素，C60是单

质，二者不互为同素异形体，B项错误；13c中子数为7,QN中子数为8,C项错误；核

外电子数为7,中子数为8,二者不相等，D项错误。

【考点】同位素

【题点】同位素与同素异形体辨析

题组二原子结构、元素周期表与元素性质

7.下列微粒结构示意图表示的元素属于VDA族的是（）

答案A

解析A项为F原子，B项为。2-，C项为Ne原子，D项为Na原子。

8.下图各为元素周期表的一部分（数字为原子序数），其中X为35的是（）

CD

答案D

解析依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86、

118;其次根据第五周期有18种元素，即可确定元素X(35号)应为D中位置。

9.具有下列结构的原子，其元素一定属于nA族的是()

A.最外层电子数与次外层电子数相等的原子

B.K层电子数为M层电子数一半的原子

C.最外层有2个电子的原子

D.M层电子数等于其内层电子数之和的看的原子

答案D

解析若该元素位于HA族，则其原子最外层电子数为2,A项中元素原子最外层电子数可

能为2或8;B项中元素最外层电子数为4;C项中元素可能是He,位于0族；D项中，元

素有三个电子层，其最外层电子数一定为2。

【考点】原子结构与元素周期表位置的关系

【题点】位置反映原子结构

10.根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。

(1)写出下列微粒的符号及其在元素周期表中的位置。

@26

符号：_______________________________________

位置：_______________________________________

(2)第三周期IVA族的元素原子序数是。

(3)Na元素的原子序数为11,相邻的同族元素的原子序数是。

(4)短周期元素中，族序数=周期序数的元素有：(填元素符号，下同)。

⑸短周期元素中，族序数=周期序数2倍的元素有：o

(6)短周期元素中，周期序数=族序数2倍的有：.

答案(1)0Na+CICP第二周期VIA族第三周期IA族第三周期VI1A族第三周

期V11A族(2)14(3)3、19(4)H、Be、Al(5)C、S(6)Li

【考点】原子结构与元素周期表

【题点】原子结构与元素周期表

【B组综合强化练】

1.MO和18。是氧元素的两种核素，以表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()

A.环0与*0互为同素异形体

B.16。与18。核外电子排布方式不同

C.通过化学变化可以实现20与|«0间的相互转化

D.标准状况下，11.2IJ6O2和11.2IJ8O2均含M个氧原子

答案D

解析16。与18。是氧元素的不同核素，二者互为同位素，A错误；怖0与18。具有相同的核

内质子数和核外电子数，故核外电子排布方式相同，B错误；16。与18。仅中子数不同，二者

相互转化是原子核发生变化，不能通过化学变化实现，C错误；坨C）2和MO2均为双原子分子，

标准状况下，11.2IJ6O2和11.2LI8O2的物质的量均为0.5mol,均含NA个氧原子，D正确。

【考点】原子的微粒及数量关系

【题点】原子的微粒数量关系与物质的量综合考查

2.下列关于元素的叙述正确的是（）

A.最外层电子数相同的元素都在同一主族

B.只有在原子中，质子数才与核外电子数相等

C.目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素

D.目前使用的元素周期表中，最长的族含有7种元素

答案C

解析最外层电子数为2的元素有的在0族，还有很多在副族，故A错误；电中性微粒中质

子数与核外电子数相等，如原子、分子等，故B错误；目前使用的元素周期表中，最长的周

期含有32种元素，故C正确；目前使用的元素周期表中，IHB族中存在钢系（15种）、的系（15

种），包含元素种类最多，故D错误。

3.已知X"-含N个中子，X的质量数为A,则agX的氢化物中含质子的物质的量是（）

AAN+九）molB

CA,〃）molD.^（A—n）mol

答案A

解析根据可得X的氢化物的化学式为H〃X,因X的质量数为A,则H〃X的摩尔质量为

（A+〃）g・mo「*〃gX的氨化物的物质的量为mol,每个H〃X分子中含有的质子数为A

/iI-/1

—N+〃，则GgX的氢化物中所含质子的物质的量为1（A—N+〃）mol,A项正确。

Ain

【考点】原子的微粒及数量关系

【题点】原子的微粒数量关系与物质的量综合考查

4.（2019・渭南高一检测）某主族元素R原子的质量数为79,己知R的单核离子含有45个中子

和36个电子，下列有关R的叙述错误的是（）

A.R位于第四周期VIA族

B.R最高价氧化物对应水化物的化学式为H3RO4

C.元素R气态氢化物的化学式为H?R

D.R的阴离子具有强还原性

答案B

解析由于主族元素R原子的质量数为79,含有45个中子，所以质子数为79—45=34,由

于R的单核离子含有45个中子和36个电子，所以该原子有4个电子层，最外层是6个电子，

所以R位于第四周期VIA族；由于R的最高正价是+6价，所以R最高价氧化物对应水化物

的化学式为H2RO4,气态氢化物的化学式为H2R,R的阴离子失电子能力较强，所以具有强

还原性。

5.（2019•银川高一检测）X、Y是元素周期表中VHA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

答案C

解析A选项中X原子电子层数多于Y,因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素从

上到下，非金属性逐渐减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B选项中Y的氢化物

如果是HF,X的氢化物是HC1,则沸点HF>HC1,非金属性：F>C1,B错误；C选项中比较

的是氢化物的稳定性，X的氨化物比Y的稳定，说明X的非金属性比Y的强，C正确；D

选项中Y单质能够将X从其盐溶液中置换出来，说明Y的非金属性强于X,与题干相反，D

错误。

6.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两元素的原子序数之和是A元素原子序数的

4倍，则符合A、B、C的一组元素是（）

A.Be、Na^AlB.B、Mg、Si

C.0、P、ClD.C、AkP

答案c

解析解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的

关系列式求解。由于A、B、C为