《第一节 原子结构与元素周期表》（同步训练）高中化学必修第一册-人教版-2024-2025学年

《第一节原子结构与元素周期表》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构的描述，正确的是（）A.原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成B.原子核的电荷数等于核外电子数C.原子核外电子层数与原子序数无关D.原子核内的质子数等于原子核外的电子数2、下列哪项不是决定原子种类的粒子？A、质子数B、中子数C、电子数D、质量数3、下列有关元素周期表的描述中，正确的是（）A、同一周期内，原子半径从左到右逐渐减小B、同一主族内，原子半径从上到下逐渐增大C、主族元素的最外层电子数等于其族序数D、金属元素的原子最外层电子数总是小于44、下列关于原子结构与元素周期表的描述中，正确的是（）A.原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电B.元素周期表中，原子序数相同的元素位于同一周期C.原子核外电子层数与元素所在的周期数相同D.元素的化学性质主要决定于其原子核内的质子数5、下列关于元素周期表的说法中正确的是（）A.元素周期表共有7个横行，称为周期，每个周期都是从金属元素开始，到非金属元素结束。B.第一周期只有两种元素，分别是氢和氦，它们都是非金属。C.主族元素的最外层电子数等于其所在的族序数。D.过渡金属元素都具有相同的最外层电子数。6、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）A.元素周期表中，原子序数越大，原子半径越小B.元素周期表中，同一周期的元素，其最外层电子数依次增加C.元素周期表中，金属元素在周期表的下部D.元素周期表中，非金属元素在周期表的上部7、下列关于原子结构与元素周期表的描述中，哪一项是正确的？A、氢元素位于元素周期表的第一周期，第一主族，其原子核外只有一个电子。B、卤族元素位于元素周期表的第七周期，第十七主族，包括氟、氯、溴、碘和砹。C、氧元素位于元素周期表的第二周期，第十六主族，氧原子的价电子排布为2s22p4，电子总数是8。D、镁元素的原子核外有12个电子，其中4个电子填充在最高能级上，即3s能级。8、关于原子结构与元素周期表的关系，以下说法正确的是（）A.同一周期元素的原子的所有电子层数相同，但最外层电子数不同B.相同电子层数的原子，其最外层电子数从左到右逐渐增加C.同一个元素的原子的所有质子数和电子数都相同D.不同元素的原子，其质子数与电子数之间存在一定的比例关系9、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A、原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量可以忽略不计。B、原子的电子排布遵循泡利不相容原理，即一个原子轨道最多只能容纳2个自旋相反的电子。C、原子的电子层数等于其原子序数。D、原子的电子云密度分布与电子在原子核外的运动轨迹完全一致。10、在元素周期表中，随着原子序数的递增，下列关于元素性质变化趋势的描述正确的是：A.元素的金属性逐渐增强B.元素的非金属性逐渐减弱C.同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大D.同一主族从上到下，元素的原子半径逐渐减小11、下列关于原子结构与元素周期表的描述，正确的是：A.原子序数等于核外电子数，但不等于核内质子数。B.元素周期表中的每一周期都包含18种元素。C.原子核外电子排布的规律是电子先填充能量最低的轨道。D.原子核内的质子数决定了元素的化学性质。12、根据现代原子结构理论，下列关于原子核外电子分布的描述，正确的是：A、电子只存在于s轨道上B、电子同时存在于s、p、d、f等不同类型的轨道上C、电子仅存在于s和p两类轨道上D、电子只能占据原子的一个轨道13、下列关于元素周期表中元素的性质的描述，不正确的是（）A.同一周期元素的金属性从左到右逐渐增强B.同一主族元素的最外层电子数相同C.元素周期表的周期数等于元素的电子层数D.同一主族元素原子半径从上到下逐渐增大14、下列关于原子半径的说法中，哪一项是错误的？A.同一周期内，从左至右，原子半径逐渐减小。B.同一族内，从上到下，原子半径逐渐增大。C.氧的原子半径大于氮的原子半径。D.钠的原子半径大于锂的原子半径。15、下列关于原子结构与元素周期表的描述，正确的是：A、元素的化学性质主要取决于原子核内的质子数。B、原子的电子层数等于其所在的周期数。C、元素周期表中，金属元素位于非金属元素的左侧。D、原子的电子排布遵循泡利不相容原理和洪特规则，但与元素周期表的位置无关。16、目前已知的元素周期表中共有（）个纵行（族）。A.18B.16C.14D.12二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：1.下列关于原子结构的知识点，正确的是：A.原子核由中子、质子和电子组成B.原子的电子层由内到外，能量逐渐降低C.所有原子都是由等量的质子和中子组成D.原子核的正电荷总数等于核外电子的负电荷总数第二题题目描述：（6分）已知元素X位于第三周期，且最外层电子数为其电子层数的两倍。试确定元素X，并写出其原子结构示意图，以及在元素周期表中的位置。第三题题目：根据以下信息，完成下列要求：1.某元素的原子序数为12，其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²。2.另一元素X的原子序数为20，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。要求：（1）写出元素Y的核外电子排布式。（2）比较元素X和元素Y的最外层电子数，并解释原因。（3）若元素Y位于周期表中的第三周期，推测元素Y可能形成的化合物的类型。第四题题目描述：写出下列各元素的原子结构示意图，并根据原子结构示意图填写下列空白：1.氖（Ne）2.镁（Mg）3.硅（Si）4.硫（S）《第一节原子结构与元素周期表》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子结构的描述，正确的是（）A.原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成B.原子核的电荷数等于核外电子数C.原子核外电子层数与原子序数无关D.原子核内的质子数等于原子核外的电子数答案：B解析：A选项中，原子核由质子和中子构成，但原子核外还有电子，所以A选项错误。B选项正确，因为原子核的电荷数等于核外电子数，保持电中性。C选项错误，因为原子核外电子层数与原子序数有关，随着原子序数的增加，电子层数也增加。D选项与B选项描述相同，但D选项没有明确指出电中性，所以B选项更准确。2、下列哪项不是决定原子种类的粒子？A、质子数B、中子数C、电子数D、质量数答案：C解析：原子种类由其质子数决定，故选项A正确。中子数虽然也对原子质量产生影响，但并不决定原子种类，所以选项B不是决定原子种类的粒子。质量数是质子数和中子数之和，也不是决定原子种类的因素，故选项D也不正确。选项C电子数虽然在原子化学性质中非常重要，但它并不决定原子种类。因此，正确答案为C。3、下列有关元素周期表的描述中，正确的是（）A、同一周期内，原子半径从左到右逐渐减小B、同一主族内，原子半径从上到下逐渐增大C、主族元素的最外层电子数等于其族序数D、金属元素的原子最外层电子数总是小于4答案：B解析：选项A错误，同一周期内，原子核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小；选项C错误，主族元素的最外层电子数通常等于其族序数，但氧族元素和卤族元素第一个元素除外；选项D错误，并非所有金属元素的原子最外层电子数都小于4，例如铷（Rb）和锶（Sr）的第一层电子数都等于4。因此，选项B正确，同一主族内，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。4、下列关于原子结构与元素周期表的描述中，正确的是（）A.原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电B.元素周期表中，原子序数相同的元素位于同一周期C.原子核外电子层数与元素所在的周期数相同D.元素的化学性质主要决定于其原子核内的质子数答案：C解析：选项A中，原子核确实由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，但这并不是题目要求选择的内容。选项B中，虽然原子序数相同的元素确实位于同一周期，但这并不是题目要求选择的内容。选项D中，元素的化学性质主要决定于其原子核外的电子排布，而不是质子数。因此，选项C是正确的，因为原子核外电子层数确实与元素所在的周期数相同。5、下列关于元素周期表的说法中正确的是（）A.元素周期表共有7个横行，称为周期，每个周期都是从金属元素开始，到非金属元素结束。B.第一周期只有两种元素，分别是氢和氦，它们都是非金属。C.主族元素的最外层电子数等于其所在的族序数。D.过渡金属元素都具有相同的最外层电子数。【答案】C【解析】选项A描述不完全准确，虽然元素周期表确实有7个横行即7个周期，但并不是所有的周期都是从金属元素开始到非金属元素结束；比如第一周期就只有氢和氦两种元素，而它们都是非金属。选项B正确指出第一周期的两个元素，但没有指出这是由于它们的电子排布特性决定的，不过这个信息对于本题来说不是必需的。选项C正确地指出了主族元素的最外层电子数与其所在族序数的关系，这是一条重要的规律。选项D错误，过渡金属元素的最外层电子数并不相同，它们通常在d轨道上填充电子，因此最外层电子数会有所不同。因此，正确答案为C。6、下列关于元素周期表的描述，正确的是（）A.元素周期表中，原子序数越大，原子半径越小B.元素周期表中，同一周期的元素，其最外层电子数依次增加C.元素周期表中，金属元素在周期表的下部D.元素周期表中，非金属元素在周期表的上部答案：B解析：选项A中，原子序数越大，电子层数越多，原子半径越大，所以A错误。选项B中，同一周期的元素，其最外层电子数从左到右依次增加，符合元素周期律，所以B正确。选项C中，金属元素不仅分布在周期表的下部，如氢、碱金属等也位于上部，所以C错误。选项D中，非金属元素不仅分布在周期表的上部，如氢、卤素等也位于下部，所以D错误。因此，正确答案为B。7、下列关于原子结构与元素周期表的描述中，哪一项是正确的？A、氢元素位于元素周期表的第一周期，第一主族，其原子核外只有一个电子。B、卤族元素位于元素周期表的第七周期，第十七主族，包括氟、氯、溴、碘和砹。C、氧元素位于元素周期表的第二周期，第十六主族，氧原子的价电子排布为2s22p4，电子总数是8。D、镁元素的原子核外有12个电子，其中4个电子填充在最高能级上，即3s能级。答案：C解析：此题考察的是元素周期表的基本知识和原子结构知识。A选项中，虽然描述基本正确，但氢元素实际上不属于第一主族，通常位于第IA族或曰第一主族，尽管它不以典型的碱金属形式出现。由此可排除A。B选项错误在于，卤族元素确实包括氟、氯、溴、碘和砹，但是它们位于元素周期表的同一族（第VIIA族或第十七主族），而不一定是第七周期。周期表按照周期和族来分类，周期数实际上代表电子层数，而不是族数。因此B项错误。C选项描述正确。氧元素位于第三周期，第十六主族，氧的电子排布为1s²2s²2p⁴，这使得氧原子的电子总数确实是8。D选项描述也有误，镁元素原子核外有12个电子，但实际上，镁的最外层电子排布应该是3s²，也就是说最外层只有2个电子，没有4个电子填充在3s能级，这是由于电子填充规则，即电子尽可能占据能量较低的轨道。综上所述，正确答案是C。8、关于原子结构与元素周期表的关系，以下说法正确的是（）A.同一周期元素的原子的所有电子层数相同，但最外层电子数不同B.相同电子层数的原子，其最外层电子数从左到右逐渐增加C.同一个元素的原子的所有质子数和电子数都相同D.不同元素的原子，其质子数与电子数之间存在一定的比例关系答案：C解析：A选项错误，同一周期元素的原子电子层数是相同的，但最外层电子数增多的规律是从左到右逐渐增多，所以A选项不正确。B选项错误，虽然最外层电子数是逐渐增加的，但不是所有具有相同电子层数的原子都会增加电子，例如，氦原子只有一个电子层，最外层仅有两个电子。C选项正确，因为同一个元素的原子，其原子必须处于电中性状态，所以质子数等于电子数。D选项不正确，虽然不同元素原子的质子数与电子数之间存在一定的比例关系，但不能说这是一定的比例关系，因为元素的性质不仅取决于它们原子的核外电子排布，还受到核子数和原子半径的影响。所以正确答案是C。9、下列关于原子结构的说法中，正确的是：A、原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量可以忽略不计。B、原子的电子排布遵循泡利不相容原理，即一个原子轨道最多只能容纳2个自旋相反的电子。C、原子的电子层数等于其原子序数。D、原子的电子云密度分布与电子在原子核外的运动轨迹完全一致。答案：A解析：选项A正确，因为原子的质量几乎全部集中在原子核上，而电子的质量非常小，相对于原子核的质量可以忽略不计。选项B描述的是泡利不相容原理，但应该是“一个原子轨道最多只能容纳2个自旋相同的电子”，所以B错误。选项C错误，因为原子的电子层数并不等于其原子序数，而是由其原子序数决定的电子层数。选项D错误，因为电子云是描述电子在原子核外空间的概率密度分布，而不是具体的运动轨迹。10、在元素周期表中，随着原子序数的递增，下列关于元素性质变化趋势的描述正确的是：A.元素的金属性逐渐增强B.元素的非金属性逐渐减弱C.同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大D.同一主族从上到下，元素的原子半径逐渐减小答案：C解析：选项A错误，因为在一个周期内，从左向右，元素的金属性实际上是逐渐减弱的。选项B错误，因为在同一周期内，从左向右，元素的非金属性是逐渐增强的。选项C正确，电负性是指元素吸引电子对的能力，在同一周期中，从左至右，随着核电荷数的增加，电子层数不变，但正电荷对最外层电子的吸引力逐渐加强，导致电负性逐渐增大。选项D错误，同一主族从上到下，虽然电子层数增加，但由于屏蔽效应的影响，有效核电荷对最外层电子的吸引力减弱，因此原子半径实际上是从上到下逐渐增大的。综上所述，本题选C。11、下列关于原子结构与元素周期表的描述，正确的是：A.原子序数等于核外电子数，但不等于核内质子数。B.元素周期表中的每一周期都包含18种元素。C.原子核外电子排布的规律是电子先填充能量最低的轨道。D.原子核内的质子数决定了元素的化学性质。答案：C解析：选项A中，原子序数等于核外电子数，也等于核内质子数，因此错误。选项B中，元素周期表的每一周期并不都包含18种元素，例如第一周期只有2种元素。选项C中，原子核外电子排布的规律确实是先填充能量最低的轨道，这是电子排布的基本原则，因此正确。选项D中，虽然原子核内的质子数决定了元素的种类，但元素的化学性质还受到核外电子排布的影响，因此错误。12、根据现代原子结构理论，下列关于原子核外电子分布的描述，正确的是：A、电子只存在于s轨道上B、电子同时存在于s、p、d、f等不同类型的轨道上C、电子仅存在于s和p两类轨道上D、电子只能占据原子的一个轨道答案：B解析：在现代原子结构理论中，电子可以存在于s、p、d、f等不同类型的电子轨道上。每种轨道类型对应着不同形状和能量的电子云。s轨道是一个球形轨道，p轨道是哑铃形的，d和f轨道则具有更加复杂的形状。因此，选项B是正确的。选项A、C、D分别忽略了p、d、f轨道的存在，或限制了电子只能占据一个轨道，因此是错误的。13、下列关于元素周期表中元素的性质的描述，不正确的是（）A.同一周期元素的金属性从左到右逐渐增强B.同一主族元素的最外层电子数相同C.元素周期表的周期数等于元素的电子层数D.同一主族元素原子半径从上到下逐渐增大答案：A解析：A选项中，同一周期元素的金属性实际上是从左到右逐渐减弱的，因为随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，使得金属性减弱。B、C、D选项都是正确的。B选项说明了主族元素的特征；C选项正确描述了元素的电子层结构与周期数的关系；D选项说明了原子半径随着主族元素从上到下逐渐增大。14、下列关于原子半径的说法中，哪一项是错误的？A.同一周期内，从左至右，原子半径逐渐减小。B.同一族内，从上到下，原子半径逐渐增大。C.氧的原子半径大于氮的原子半径。D.钠的原子半径大于锂的原子半径。答案：C解析：选项A和B描述了原子半径随元素在周期表中位置变化的趋势，这是正确的。对于同一周期内的元素，随着核电荷数增加，电子之间的排斥力增加的同时，核对电子的吸引力也增强，导致原子半径呈现减小的趋势；对于同一族内的元素，由于电子层数增加，最外层电子距离核的距离变大，因此原子半径会增大。然而，选项C中的氧和氮位于同一周期，且氧的位置更靠右，根据上述规律，氧的原子半径应该小于氮的原子半径，所以选项C是错误的。选项D中钠和锂同属碱金属族，且钠位于锂下方，按照规则，钠的原子半径确实大于锂的原子半径，因此D选项正确。综上所述，本题选C。15、下列关于原子结构与元素周期表的描述，正确的是：A、元素的化学性质主要取决于原子核内的质子数。B、原子的电子层数等于其所在的周期数。C、元素周期表中，金属元素位于非金属元素的左侧。D、原子的电子排布遵循泡利不相容原理和洪特规则，但与元素周期表的位置无关。答案：B解析：本题考查了原子结构与元素周期表的相关知识。A选项错误，元素的化学性质主要取决于其原子的最外层电子数；C选项错误，金属元素和非金属元素没有固定的位置关系；D选项错误，原子的电子排布确实遵循泡利不相容原理和洪特规则，但这也与元素周期表的位置有关。只有B选项正确，原子的电子层数确实等于其所在的周期数。16、目前已知的元素周期表中共有（）个纵行（族）。A.18B.16C.14D.12答案：A.18解析：元素周期表包含了所有目前已知的元素，按照电子构型的相似性进行排列。纵行（族）的划分是根据电子排布中价电子层数的相同性。通常情况下，元素周期表中从左到右一共有18个纵行，每个族代表一个特定的电子排布模式。第1族（碱金属）、第2族（碱土金属）、以及从第13族到第18族分别代表不同类型的价电子排布。因此，正确答案是A，18个纵行。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：1.下列关于原子结构的知识点，正确的是：A.原子核由中子、质子和电子组成B.原子的电子层由内到外，能量逐渐降低C.所有原子都是由等量的质子和中子组成D.原子核的正电荷总数等于核外电子的负电荷总数答案：D解析：选项A错误，因为原子核只由质子和中子组成，电子在原子核外的电子层中运动。选项B错误，实际上，原子的电子层由内到外，能量是逐渐升高的。选项C错误，因为并不是所有原子都含有相等数量的质子和中子。例如，氢原子只有一个质子没有中子。选项D正确，根据电中性原理，原子核的正电荷（由质子提供）总数等于核外电子的负电荷总数，因此原子整体不带电。这是原子结构中的一个基本规律。第二题题目描述：（6分）已知元素X位于第三周期，且最外层电子数为其电子层数的两倍。试确定元素X，并写出其原子结构示意图，以及在元素周期表中的位置。答案：元素X为硫（S），原子序数为16。原子结构示意图为：质子数：16中子数：通常为16（不同同位素中中子数可能有所不同）电子排布：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴在元素周期表中，硫位于第三周期，第16族（或按照旧分类为VIA族）。解析：根据题目条件，元素X处于第三周期，这意味着它有三个电子层。最外层电子数是其电子层数的两倍，即最外层电子数为6个。结合这些信息，可以推断出该元素的电子排布应该是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，这正是硫（S）的电子排布。硫的原子序数为16，位于元素周期表的第三周期，第16族，是一个典型的非金属元素，具有较强的非金属性和一定的氧化性。硫的存在形式多样，包括单质硫磺、硫酸盐等，在自然界中广泛存在。第三题题目：根据以下信息，完成下列要求：1.某元素的原子序数为12，其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²。2.另一元素X的原子序数为20，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。要求：（1）写出元素Y的核外电子排布式。（2）比较元素X和元素Y的最外层电子数，并解释原因。（3）若元素Y位于周期表中的第三周期，推测元素Y可能形成的化合物的类型。答案：（1）元素Y的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。（2）元素X和元素Y的最外层电子数均为2。原因是它们都属于第IIA族元素