原子結(jié)構(gòu)與元素周期表高一化學(xué)講義課時(shí)作業(yè)（原卷版）

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1.能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)示意圖描述原子的結(jié)構(gòu)，能從微觀角度了解原子的核外電子排布。2.了解周期表結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置間的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)一原子的構(gòu)成知識(shí)點(diǎn)二元素周期表知識(shí)點(diǎn)一原子的構(gòu)成一、原子的構(gòu)成1．構(gòu)成：(2)關(guān)系：核電荷數(shù)＝原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)(原子呈電中性)。2．質(zhì)量數(shù)(1)含義：原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。(2)關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。陽(yáng)離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＋離子電荷數(shù)。陰離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)－離子電荷數(shù)。3．原子構(gòu)成的表示方法二、核外電子排布1．電子層(1)含義：在含有多個(gè)電子的原子里，電子分布在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層。(2)不同電子層的表示方式及能量關(guān)系電子層數(shù)1234567字母代號(hào)KLMNOPQ離核遠(yuǎn)近由近到遠(yuǎn)能量高低由低到高(1)能量最低原理：原子中的電子是處在原子核的引力場(chǎng)中，電子一般總是先從能量較低的內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充能量較高的下一層。(2)電子層最多容納的電子數(shù)：①原子核外第n層最多能容納的電子數(shù)為2n2。②無(wú)論原子有幾個(gè)電子層，其最外層中的電子數(shù)最多只有8個(gè)(K層只有2個(gè))。③次外層最多能容納的電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)。(3)原子最外電子層有8個(gè)電子(最外層為K層時(shí)，最多只有2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。3．原子結(jié)構(gòu)的表示方法如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，請(qǐng)注明各部分表示的意義：【歸納總結(jié)】1．1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)原子核內(nèi)無(wú)中子的原子：eq\o\al(1,1)H。(2)原子最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na。(3)原子最外層有2個(gè)電子的元素：Be、Mg、He。(4)原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。(5)原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。(6)原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。(7)原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。(8)原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。(9)原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。2．電子總數(shù)相同的粒子(1)10電子微粒：(2)18電子微粒：【例1】在ROeq\o\al(n－,3)中，共有x個(gè)核外電子，R原子的質(zhì)量數(shù)為A，則R原子核內(nèi)含有的中子數(shù)為()A．A－x＋n＋48B．A－x＋n＋24C．A－x＋n－24 D．A＋x－n－24【例2】核外電子排布遵循一定的規(guī)律。下列關(guān)于核外電子排布的說(shuō)法正確的是()A．某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子B．最外層電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子D．某元素原子的最外層只有2個(gè)電子，則該元素一定是金屬元素【例3】和Na＋具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的一組微粒是()A．CH4NHeq\o\al(＋,4)B．CH4H2OC．NHeq\o\al(＋,4)H3O＋ D．OH－NH3【例4】某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的m倍(m為大于1的整數(shù))，則該原子的核外電子總數(shù)為()A．2mB．2m＋10C．2m＋2 D．m＋2【例5】A、B、C、D、E的核電荷數(shù)均小于18，A元素的原子M層上有一個(gè)電子；B元素原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的4倍；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；D元素原子最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；E元素的原子M層電子數(shù)為a－b，L層電子數(shù)為a＋b，則A、B、C、D、E元素的元素符號(hào)分別為_(kāi)______、_________、__________、__________、__________?！咀兪?】eq\o\al(297,118)Og原子的核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()A．118B．297C．61 D．179【變式2】某＋2價(jià)陽(yáng)離子(M2＋)含24個(gè)電子，它的質(zhì)量數(shù)為56，則該離子中核內(nèi)中子數(shù)是()A．24B．30C．32 D．34【變式3】下列說(shuō)法中正確的是()A．某單核微粒的核外電子排布為，則該微粒一定是氬原子B．最外層只有3個(gè)電子的元素一定是金屬元素C．NHeq\o\al(－,2)與OH－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素的原子容易失去電子成為陽(yáng)離子【變式4】A、B兩種原子，A的M電子層比B的M電子層少3個(gè)電子，B的L電子層電子數(shù)恰為A的L電子層電子數(shù)的2倍。A和B分別是()A．硅原子和鈉原子B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子知識(shí)點(diǎn)二元素周期表一、元素周期表1．原子序數(shù)(1)含義：按照元素在周期表中的順序給元素編號(hào)。(2)原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。2．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)編排原則：(2)周期①概念：元素周期表每一個(gè)橫行，叫做一個(gè)周期。②與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：周期的序數(shù)就是該周期元素所具有的電子層數(shù)。③分類：一、二、三周期稱為短周期，四、五、六、七周期稱為長(zhǎng)周期。(3)族：周期表中族的特點(diǎn)和劃分個(gè)數(shù)元素周期表中有18個(gè)縱列，共有16個(gè)族特點(diǎn)主族元素的族序數(shù)＝最外層電子數(shù)分類主族共有7個(gè)，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA副族共有8個(gè)，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、第Ⅷ族(包括第8、9、10三個(gè)縱列)0族占據(jù)元素周期表的第18縱列，最外層電子數(shù)為8(He是2)3．元素周期表中的方格中各符號(hào)的意義：二、核素同位素1．核素(1)含義：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)實(shí)例——?dú)湓氐娜N核素原子符號(hào)(eq\o\al(A,Z)X)原子名稱氫元素的原子核質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)eq\o\al(1,1)H氕10eq\o\al(2,1)H或D氘11eq\o\al(3,1)H或T氚122．同位素(1)含義：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素(即同一元素的不同核素互稱為同位素)，如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(D)、eq\o\al(3,1)H(T)互為同位素。(2)特點(diǎn)：(3)用途：①在考古工作中測(cè)定文物年代的是eq\o\al(14,6)C。②用于制造原子彈、核發(fā)電的是eq\o\al(235,92)U。③用于制造氫彈的是eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H?！練w納總結(jié)】一、由元素的原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置——0族元素定位法1．明確0族元素信息0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期序數(shù)1234567原子序數(shù)210183654861182．比大小定周期：比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。3．求差值定族數(shù)：若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個(gè)周期的第ⅠA族或第ⅡA族。例：原子序數(shù)為84的元素R，在周期表中的位置為()A．第五周期第ⅥA族B．第六周期第ⅣA族C．第五周期第ⅣA族D．第六周期第ⅥA族二、元素、核素、同位素與同素異形體的比較1.元素核素同位素同素異形體概念質(zhì)子數(shù)相同的同一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的不同核素同種元素形成的不同單質(zhì)舉例H、C、N三種元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互為同位素O2與O3互為同素異形體2．元素、核素、同位素、同素異形體的聯(lián)系3．同位素的“六同三不同”：【例1】在元素周期表中前四周期的五種元素的位置關(guān)系如圖所示。若B元素的核電荷數(shù)為Z，則五種元素的原子序數(shù)之和為()A．5ZB．5Z＋18C．5Z＋10 D．5Z＋8【例2】核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問(wèn)題的重要手段之一，氘(eq\o\al(2,1)H)是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是()A．eq\o\al(2,1)H的中子數(shù)為2B．eq\o\al(2,1)H的核電荷數(shù)為1C．eq\o\al(2,1)H是自然界中最輕的原子D．eq\o\al(2,1)H是氫元素的一種同素異形體【變式1】下列各圖為元素周期表的一部分(圖中數(shù)字代表元素的原子序數(shù))，其中正確的是()【變式2】如圖為元素周期表的一部分。其中A、C、D、E為短周期元素，最外層電子數(shù)之和為23，下列說(shuō)法正確的是()元素A對(duì)應(yīng)的氧化物一定可用于滅火B(yǎng)．元素B、E的原子序數(shù)相差19C．與金屬鈉的反應(yīng)中，1molC原子和1molE原子得電子數(shù)目一定相等D．C、D均可形成18電子分子【變式3】據(jù)國(guó)外有關(guān)資料報(bào)道，在獨(dú)居石(一種共生礦，化學(xué)成分為Ce、La、Nd等的磷酸鹽)中，查明有116()、124、126號(hào)元素。試判斷116號(hào)元素應(yīng)位于周期表的()A．第六周期ⅣA族B．第七周期ⅥA族C．第七周期ⅦA族D．第八周期ⅥA族1．鈷(eq\o\al(60,27)Co)是一種穿透力很強(qiáng)的核輻射元素，可用來(lái)治療癌癥。下列關(guān)于eq\o\al(60,27)Co的說(shuō)法不正確的是()A．質(zhì)量數(shù)為60B．質(zhì)子數(shù)為27C．核外電子數(shù)為27 D．中子數(shù)為602．下列說(shuō)法中肯定錯(cuò)誤的是()A．某原子K層上只有一個(gè)電子B．某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍C．某離子M層上和L層上電子數(shù)均為K層上電子數(shù)的4倍D．某離子的核電荷數(shù)與最外電子層上的電子數(shù)相等3.下列說(shuō)法正確的是()A．相鄰周期的同一主族的兩種元素，其原子序數(shù)之差都相同B．同周期的第ⅡA族元素與第ⅢA族元素的原子序數(shù)之差都相同C．第一周期、0族的元素都是非金屬元素D．原子序數(shù)為奇數(shù)，族序數(shù)一定為奇數(shù)4．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在核電荷數(shù)不大于10的元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有()A．1對(duì)B．2對(duì)C．3對(duì) D．4對(duì)5．短周期元素中，a元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；b元素原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍；c元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半；d元素原子最外層有1個(gè)電子，d的陽(yáng)離子與b的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則四種元素原子序數(shù)關(guān)系中正確的是()A．c＞d＞b＞aB．d＞b＞a＞cC．a(chǎn)＞d＞c＞b D．b＞a＞c＞d6.甲、乙是周期表中同主族相鄰元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是()A．x＋2B．x＋4C．x＋8 D．x＋187.235g發(fā)生裂變反應(yīng)：+++10，下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)=136，b=54 B．Sr(鍶)位于第IIA第六周期C．235g含有中子數(shù)為143NA D．凈產(chǎn)生的中子()數(shù)為10NA8.元素X的最高正價(jià)和負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之差為6，元素Y原子次外層與元素X原子次外層均為8個(gè)電子，X、Y的離子具有相同的電子排布，X、Y形成的化合物是A．CaCl2 B．MgCl2 C．MgF2 D．KBr9.下列說(shuō)法正確的是A．元素所在族序數(shù)等于元素原子最外層電子數(shù)B．含有元素種類最多的族是第IIIB族C．短周期元素中，原子核外倒數(shù)第二層電子數(shù)等于其他各層電子數(shù)和的共有3種D．前20號(hào)元素中，最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)一半的只有P10.下列關(guān)于現(xiàn)行的元素周期表的說(shuō)法正確的是A．元素周期表中第Ⅷ族是包含元素種類最多的族B．第三、四周期同主族元素的原子序數(shù)可能相差8或18C．元素原子的最外層電子數(shù)等于該元素所在族的序數(shù)D．位于同一周期的甲、乙兩種元素，甲位于第IA族，原子序數(shù)為x，乙位于第IIIA族，則乙的原子序數(shù)可能為x+1311.有關(guān)元素周期表判斷，下列敘述不正確的是①短周期元素中，若兩種元素的原子序數(shù)相差8，則它們一定是同主族元素②第IA元素稱為堿金屬元素③某元素的核電荷數(shù)為34，則該元素位于第四周期第VIA族④元素周期表中各主族元素都含有金屬元素和非金屬元素⑤除0族外，短周期元素的最高化合價(jià)在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)⑥所含元素種類最多的族是第ⅢB，所含元素形成化合物種類最多的是第IVA⑦主族金屬元素都符合原子的最外層電子數(shù)⑧同一主族元素的最外層電子數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同的元素位于同一主族A．①②⑤⑥ B．①②⑦⑧ C．①②④⑤⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧WXYZ12.A．X的最高價(jià)氧化物與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸B．W、Y兩種元素的最簡(jiǎn)單氫化物之間能反應(yīng)C．工業(yè)上常采用電解法制備單質(zhì)YD．Z原子的核外最外層電子數(shù)為613.下列敘述中正確的是A．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，其化學(xué)性質(zhì)也一定相同B．兩種原子若核外電子排布相同，則一定屬于同種元素C．有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定為氧化還原反應(yīng)D．兩種原子，若最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)一定相似14.已知1～20號(hào)元素中A、B、C、D四種元素的原子中，質(zhì)子數(shù)為A<B<C<D，A元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；B元素的原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半；C元素的原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多1個(gè)。D的原子核外K層、L層電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和，試推斷：(1)元素的名稱：C__________，D__________。(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖：A__________，B__________。(3)若沒(méi)有“質(zhì)子數(shù)為A<B<C<D”的限制，C還可以是_________(填名稱)元素。15.據(jù)報(bào)道，某些花崗巖會(huì)產(chǎn)生放射性的氡(eq\o\al(222,86)Rn)，從而對(duì)人體產(chǎn)生傷害，是不當(dāng)居室裝修產(chǎn)生的“隱形殺手”。請(qǐng)回答：(1)該原子的質(zhì)量數(shù)是________，質(zhì)子數(shù)是________，中子數(shù)是________。(2)請(qǐng)將以下Rn的原子結(jié)構(gòu)示意圖補(bǔ)全。(3)請(qǐng)根據(jù)Rn的原子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)氡氣的化學(xué)性質(zhì)：A．非?；顫姡菀着c氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)B．比較活潑，能與鈉等金屬反應(yīng)C．不太活潑，與氮?dú)庑再|(zhì)相似D．很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)你選擇________選項(xiàng)，理由是______________________________________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，鐳能衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn，故稱eq\o\al(222,86)Rn為鐳射氣；釷能衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn，故將eq\o\al(222,86)Rn稱為釷射氣；錒能衰變?yōu)閑q\o\al(219,86)Rn，故將eq\o\al(219,86)Rn稱為錒射氣。eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn是________(填標(biāo)號(hào))。A．同種元素B．同位素C