高中人教版 (新课标)第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表教案

这是一份高中人教版 (新课标)第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表教案，共31页。

教案
组长审核：
学员编号： 年 级：高一 课 时 数：3课时
学员姓名： 辅导科目：化 学 学科教师：
授课主题
元素周期表
教学目的
1.了解原子序数与原子结构间的关系。
2.了解元素周期表的编排原则，知道周期和族的表示方法。
3.了解元素周期表的基本结构，知道主族和副族的概念。
4.能从整体上把握元素周期表的结构，会正确表示元素在周期表中的位置。
5.以碱金属元素和卤族元素为例，了解原子结构与元素性质之间的关系，认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。
6.知道核素和同位素的含义。
教学重难点

授课日期及时段

教学内容

要点一、元素周期表的编排
1．原子序数
　 按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号为原子序数。
原子序数=核电荷数＝核内质子数＝核外电子数（原子中）
要点诠释：
存在上述关系的是原子而不是离子，因为离子是原子失去或得到电子而形成的，所以在离子中：核外电子数＝质子数加上或减去离子的电荷数。
2．现在的元素周期表的科学编排原则
（1）将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行，称为周期；
（2）把最外层电子数相同（氦除外）的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，称为族。
要点二、元素周期表的结构
1. 周期
周期
短周期
长周期
一
二
三
四
五
六
七
对应行数
1
2
3
4
5
6
7
所含元素种数
2
8
8
18
18
32
32
每周期0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
2. 族
族
主族
副族
Ⅷ族
0族
族数
7
7
1
1
族序号
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ
0
列序号
1
2
13
14
15
16
17
3
4
5
6
7
11
12
8\9\10
18
要点诠释：
（1）周期：元素周期表有7个横行，也就是7个周期。前三周期叫短周期，后四个周期叫长周期。
（2）族：常见的元素周期表共有18个纵行，从左到右分别叫第1纵行、第2纵行……第18个纵行。把其中的第8、9、10三个纵行称为第Ⅷ族，其余每一个纵行各称为一族，分为七个主族、七个副族和一个0族，共16个族。
　族序数用罗马数字表示，主族用A、副族用B，并标在族序数的后边。如ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅠB、ⅡB、ⅢB……
（3）第18纵行的氦最外层有2个电子，其它元素原子的最外层都有8个电子，它们都已达到稳定结构，化学性质不活泼，化合价都定为0价，因而叫做0族。
（4）元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
（5）在周期表中根据组成元素的性质，有些族还有一些特别的名称。例如：第ⅠA族：碱金属元素；第ⅡA族：碱土金属元素；第ⅣA族：碳族元素；第ⅤA族：氮族元素；第ⅥA族：氧族元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。
　　（6）第六周期的镧系元素、第七周期的锕系元素分别包含15种元素，为了使元素周期表的结构紧凑，放在第ⅢB族；但实际上每种元素都占有元素周期表的一格，所以另外列出，放在元素周期表的下方。

3.周期表与原子结构的关系
（1）周期序数＝电子层数
（2）族序数＝最外层电子数（对主族而言）
（3）原子序数=质子数
要点三、元素的性质与原子结构
　　 应用元素周期表，以典型金属元素族（碱金属）和典型非金属元素族（卤族元素）为例，运用理论探究和实验探究的方法，达到掌握元素的性质与原子结构关系的目的。重点掌握元素周期表中同一主族元素的相似性和递变性。
1．碱金属元素
　　查阅元素周期表和课本，我们可得到碱金属元素的有关信息如下表：
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
锂
Li
3

1
2
0.152
钠
Na
11

1
3
0.186
钾
K
19

1
4
0.227
铷
Rb
37

1
5
0.248
铯
Cs
55

1
6
0.265
要点诠释：
（1）碱金属元素原子结构的特点：
　　①相同点：碱金属元素原子的最外层都有1个电子，
　　②不同点：碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同。
（2）碱金属元素性质的相似性和递变性
　　①相似性：由于碱金属元素原子最外层都只有一个电子，所以都容易失去最外层电子，都表现出很强的金属性，化合价都是+1价。
　　②递变性：随着核电荷数的递增，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故从锂到铯，金属性逐渐增强。
　　注：元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。
（3）碱金属单质的性质
　　①化学性质：碱金属单质都能与氧气等非金属单质反应，生成对应的金属氧化物等化合物；都能与水反应，生成对应的金属氢氧化物和氢气；并且随着核电荷数的递增，碱金属单质与氧气、水等物质的反应越来越剧烈。
　　4Li+O22Li2O
　　2Na+O2Na2O2
　　2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
　　2K+2H2O==2KOH+H2↑
　　实验探究：对比钾、钠与氧气、水的反应

实验内容
现象
结论或解释
与氧气反应
钠在空气中燃烧
钠开始熔化成闪亮的小球，着火燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体
化学方程式：
2Na+O2Na2O2
钾在空气中燃烧
钾开始熔化成闪亮的小球，剧烈反应，生成橙黄色固体
化学方程式：
K+O2KO2（超氧化钾）
碱金属与水反应
钠与水的反应
钠块浮在水面，熔化成闪亮小球，四处游动嘶嘶作响，最后消失
化学方程式：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑

钾与水的反应
钾块浮在水面，熔成闪亮的小球，四处游动，嘶嘶作响，甚至轻微爆炸，最后消失
化学方程式：
2K+2H2O==2KOH+H2↑
实验中的注意事项：a．钠、钾在实验室里都保存在煤油中，所以取用剩余的金属块可放回原试剂瓶中，并且使用前要用滤纸把表面煤油吸干。
　　b．对钠、钾的用量要控制；特别是钾的用量以绿豆粒大小为宜，否则容易发生爆炸危险。
　　c．对碱金属与水反应后的溶液，可用酚酞试液检验生成的碱。

②物理性质
碱金属单质
颜色和状态
密度／g·cm－3
熔点／℃
沸点／℃
锂（Li）
银白色、柔软
0.534
180.5
1347
钠（Na）
银白色、柔软
0.97
97.81
882.9
钾（K）
银白色、柔软
0.86
63.65
774
铷（Rb）
银白色、柔软
1.532
38.89
688
铯（Cs）
略带金属光泽、柔软
1.879
28.40
678.4
要点诠释：
相似性：除铯外，其余都呈银白色；都比较柔软；有延展性；导电性和导热性也都很好；碱金属的密度都比较小，熔点也都比较低。
递变性：随着核电荷数的递增，碱金属单质的密度依次增大（钾除外）；熔沸点逐渐降低。
2．卤族元素
（1）原子结构的特点

要点诠释：
①相同点：最外层电子数都是7个。
　　②不同点：核电荷数和电子层数不同。
（2）卤族元素性质的相似性和递变性
　　①相似性：最外层电子数都是7个，化学反应中都容易得到1个电子，都表现很强的非金属性，其化合价均为－1价。
　　②递变性：随着核电荷数和电子层的增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，元素原子的得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，卤素单质的氧化性逐渐减弱。
注：元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。

（3）卤素单质的物理性质
卤素单质
颜色和状态
密度
熔点／℃
沸点／℃
F2
淡黄绿色气体
1.69 g / L（15℃）
－219.6
－188.1
Cl2
黄绿色气体
3.215 g / L（0℃）
－101
－34.6
Br2
深红棕色液体
3.119 g / cm3（20℃）
－7.2
58.78
I2
紫黑色固体
4.93 g / cm3
113.5
184.4
要点诠释：
随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深；状态由气→液→固；密度逐渐增大；熔沸点都较低，且逐渐升高。
（3）卤素单质的化学性质
　①卤素单质与氢气反应

F2＋H2＝2HF
在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定
Cl2＋H22HCl
光照或点燃发生反应，生成氯化氢较稳定
Br2＋H22HBr
加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢较稳定
I2＋H22HI
不断加热才能缓慢反应；碘化氢不稳定，在同一条件下同时分解为H2和I2，是可逆反应
要点诠释：
　 随着核电荷数的增多，卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱：HF>HCl >HBr >HI；元素的非金属性逐渐减弱：F>Cl>Br>I。
　②卤素单质间的置换反应
　　实验探究：对比卤素单质（Cl2、Br2、I2）的氧化性强弱

实验
内容
将少量氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。
将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。
现象
静置后，液体均分为两层。上层液体均呈无色，下层液体分别呈橙色、紫色。
静置后，液体分为两层。上层液体呈无色，下层液体呈紫色。
方程式
①2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
②2KI+Cl2==2KCl+I2
③2KI+Br2==2KBr+I2
结论
随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐减弱：Cl2>Br2>I2
（4）卤素的特殊性
①氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃，氟化银易溶于水，无感光性。
②氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。
③溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。
④碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。

要点四、核素、同位素
1．质量数：
　　 如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
要点诠释：
（1）1个电子的质量约为1个质子质量的1/1836，所以原子的质量主要集中在原子核上。
（2）1个质子的相对质量为1.007，1个中子的相对质量为1.008，其近似整数值均为1。
（3）质量数的表达式：质量数（A）＝质子数（Z）+中子数（N）
（4）元素是具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
（5）精确的测定结果证明，同种元素的原子的原子核内，质子数相同，中子数不一定相同。
（6）是原子符号，其意义为：表示一个质量数为A、质子数为Z的X原子。

2．核素：
　　 把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。
要点诠释：
（1）核素概念的外延为原子，这里的原子泛指导电呈电中性的原子和带有电荷的简单阴、阳离子。如与为同一种核素。
（2）绝大多数的元素都包含多种核素。
（3）有的核素在自然界中稳定存在，而有的核素具有放射性而不能在自然界中稳定存在。

3．同位素：
　　 质子数相同而中子数不相同的同一元素的不同原子互称为同位素。
要点诠释：
（1）同一元素的不同核素互称为同位素。如、、都是氢的同位素，见下表：
氢元素的原子核
质量数（A）
原子名称
原子符号
应用
质子数（Z）
中子数（N）
1
0
1
氕

——
1
1
2
氘
或D
用于制造氢弹
1
2
3
氚
或T

（2）“同位”即指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。
（3）许多元素都有同位素，如、、是氧的同位素。
（4）同位素中，有些具有放射性，称为放射性同位素。如就是碳的放射性同位素。
（5）同位素中，有的是天然的，有的是人造的。如元素周期表中原子序数为112号的元素的各同位素都是人造的。
（6）天然稳定存在的同位素，相互间保持一定的比率。
（7）同位素的化学性质几乎相同，其原因是同位素的质子数相同，原子核外电子排布相同。
（8）元素的相对原子质量，就是按照该元素各核素原子所占的一定百分比算出的平均值。
（9）同位素的应用：在日常生活中，工农业生产和科学研究中有着重要的用途。如考古时利用测定一些文物的年代，和用于制造氢弹，利用放射性同位素释放的射线育种、治疗癌症和肿瘤等。

类型一：元素周期表的结构
例1、下列叙述中正确的是（ ）
A. 除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18种元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
【答案】C
【解析】短周期中，O、F无正价，A项不正确；第六周期有32种元素，B项不正确；副族元素全部是金属元素，C项正确；碱金属元素是指除H外的第ⅠA族所有元素，D项不正确。故答案为C项。
【总结升华】根据元素周期表的结构分析。元素周期表中只有主族和0族中有非金属元素，第ⅡA族全部是金属元素，过渡元素全部是金属元素。
举一反三：
【变式1】在下列元素中，不属于主族元素的是（ ）
A．氢 B．铁 C．钙 D．碘
【答案】B
【解析】从周期表中可以看出，铁属于第Ⅷ族元素，不属于主族元素。
【变式2】下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是（ ）
A. 把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B. 每一个横行就是一个周期
C. 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纵行
D. 每一个纵行就是一个族
【答案】D
【解析】元素周期表中，第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此元素周期表中包括18个纵行，分成16个族，D项不正确。
【变式3】在元素周期表中，第三、四、五、六周期所含元素种数分别是（ ）
A. 8、18、32、32 B. 8、8、18、18
C. 8、18、18、32 D. 18、18、32、32
【答案】C
例2．在现有的元素周期表中，同一周期的第ⅡA、第ⅢA族两种元素的原子序数之差不可能是（ ）
A．1 　　　　　　B．11　　　　　 C．18　　　　　 D．25
【答案】C
【解析】在同一周期的前提下，二、三周期中ⅡA、ⅢA的元素原子序数相邻，其差为1；四、五周期中ⅡA、ⅢA的元素之间多了10种过渡元素，所以其原子序数之差为11；六、七周期中第ⅢB族分别是镧系、锕系元素，分别包括15种元素，所以第ⅡA、第ⅢA族元素原子序数之差为25。
【总结升华】元素周期表共有18个纵列，可分为16个族。其中第8、9、10三个纵列称为第Ⅷ族，其它每个纵列称为一族，包括七个主族、七个副族和一个0族，其中它们的排列顺序并不是按主副族依次排列，需要总结理清。

举一反三：
【变式1】A、B两元素分别为某周期第ⅡA族、第ⅢA族元素，若A元素的原子序数为x，则B元素的原子序数可能为（ ）
①x+1 　②x+8　 ③x+11 　④x+18 　⑤x+25　 ⑥x+32
A．①②③ 　　　　B．③④⑤ 　　　　C．①③⑤ 　　　　D．②④⑥
【答案】C
【变式2】国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，建议把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1例，稀有气体元素为第18列。据此规定，下列说法错误的是（ ）
A．第9列元素中没有非金属元素
B．只有第2列元素原子最外层有2个电子
C．第1列和第17列元素的单质熔沸点变化趋势相反
D．在所有列中，第3列的元素种类最多
【答案】B
【变式3】甲、乙是周期表中同一主族相邻的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能为（ ）
A．x+2　　　　　 B．x+4　　　　　 C．x+8　　　　　 D．x+18 
【答案】B
类型二：根据原子序数确定元素在周期表中的位置
例3、 (2015 上海模拟)中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。关于的叙述错误的是
A. 原子序数116 B. 中子数177
C. 核外电子数116 D. 该元素位于第七周期ⅣA族
【思路点拨】元素符号的左下角标有质子数，左上角标有质量数。
【答案】D
【解析】根据原子构成，原子序数=核外电子数=116，质量数为293，中子数177；该元素位于第七周期ⅥA族，D错。故选D。
【总结升华】中各数量间的关系与互求一直是高考考查的重点和热点，题目往往以信息题的形式给出，但起点高，落点低，只要牢固掌握原子结构的基础知识，细心分析就能得出正确答案。
举一反三：
【变式1】推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序数
6
13
34
53
88
周期





族






【答案】
原子序数
6
13
34
53
88
周期
二
三
四
五
七
族
ⅣA
ⅢA
ⅥA
ⅦA
ⅡA

【变式2】下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（ ）
A.14、24、34 B.26、31、35 C.5、15、20 D.11、17、18
【答案】C
类型三：碱金属元素
例4．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ）
A. 单质都是银白色的柔软金属，密度都比较小
B. 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C. 碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D. 单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
【答案】C
【解析】铯单质略带金色光泽，A项不正确；锂在空气中燃烧主要生成Li2O，B项不正确；碱金属单质均能与水反应生成碱和氢气，C项正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，D项不正确。
【总结升华】根据碱金属物理性质、化学性质的相似性和递变性分析，同时注意其中的特殊性。

举一反三：
【变式1】下列叙述中错误的是（ ）
A．随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大
B．碱金属单质都具有强还原性，它们的离子都具有强氧化性
C．碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而降低
D．碱金属元素在自然界里都是以化合态存在的
【答案】B
【解析】碱金属具有强还原性，其原子很容易失电子，变成阳离子，其阳离子很难再得电子，氧化性很弱。
【变式2】下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是（ ）
A. 原子半径：Li C. 熔点、沸点：LiNa>K>Rb>Cs
【答案】A
【解析】按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，碱金属的原子半径依次增大，A项正确；密度Na>K，B项不正确；单质熔、沸点依次降低，C项不正确；还原性依次增强，D项不正确。

类型四：卤族元素
例5．按氟、氯、溴、碘四种元素的顺序，下列性质的递变规律不正确的是（ ）
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔、沸点依次升高
C．Cl2可从KBr溶液中还原出Br2
D．单质都能与H2化合，且逐渐变难
【答案】C
【解析】卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，其密度依次增大，熔沸点依次升高，所以A、B都正确；卤素单质都能与H2化合生成对应的氢化物，但按F2、Cl2、Br2、I2顺序依次变难；单质的氧化性顺序为F2＞Cl2＞Br2＞I2，所以Cl2可将KBr溶液中的Br－氧化成Br2。
【总结升华】掌握同一主族元素原子及单质从上到下的性质递变性，并善于与碱金属元素对比，是学习知识和培养各种能力的关键。
举一反三：
【变式1】下列关于卤化氢的说法中不正确的是（ ）
A．卤素原子半径越大，氢化物越稳定
B．卤素原子半径越大，氢化物越不稳定
C．卤化氢的稳定性为：HF＞HCl＞HBr＞HI
D．卤素单质与氢气越难反应，生成物越不稳定
【答案】A
【变式2】下列物质中，酸性最强的是（　　）
A. H4SiO4 B. H3PO4 C. H2SO4 D. HClO4
【答案】D
【解析】非金属性：C1>S>P>Si，酸性：HC1O4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3，酸性最强的是HC1O4。
【变式3】随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A. 单质的熔沸点逐渐降低 B. 卤素离子的还原性逐渐增强
C. 气态氢化物稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强
【答案】B
【解析】随着卤素原子半径的增大，单质的熔沸点逐渐升高，A项不正确；卤素离子的还原性逐渐增强，B项正确；气态氢化物稳定性逐渐减弱，C项不正确；单质的氧化性逐渐减弱，D项不正确，故答案为B项。

类型五：核素、同位素
例6. （2014•上海）“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料．下列关于Pu的说法正确的是（　　）
A．Pu与U互为同位素
B．Pu与Pu互为同素异形体
C．Pu与U具有完全相同的化学性质
D．Pu与Pu具有相同的最外层电子数
【答案】D
【解析】A．有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，Pu与U质子数不同，不是同位素，故A错误；
B．同种元素形成的不同单质互称同素异形体，Pu与Pu均为原子，不是同素异形体，故B错误；
C．Pu与U质子数不同属于不同的元素，其化学性质不同，故C错误；
D．Pu与Pu具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，则具有相同的最外层电子数，故D正确；故选D。

举一反三：
【变式1】 据报道，上海某医院正在研究用放射性的治疗肿瘤。该原子的原子核内中子数与核外电子数之差为（ ）
A．72 　　　　　　B．19　　　　　　 C．53 　　　　　　D．125
【答案】B
【变式2】下列关于原子的几种描述中，不正确的是（ ）
A．18O与19F具有相同的中子数
B．16O与17O具有相同的电子数
C．12C与13C具有相同的质量数
D．14N与15N具有相同的质子数
【答案】C
【变式3】下列关于12C和13C说法正确的是（ ）
A．两者互为同位素 B．两者互为同素异形体
C．两者属于同一种核素 D．两者属于不同的元素
【答案】A
【解析】12C和13C质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。

类型一：元素周期表的结构
例1、下列叙述中正确的是（ ）
A. 除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18种元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
【答案】C
【解析】短周期中，O、F无正价，A项不正确；第六周期有32种元素，B项不正确；副族元素全部是金属元素，C项正确；碱金属元素是指除H外的第ⅠA族所有元素，D项不正确。故答案为C项。
【总结升华】根据元素周期表的结构分析，元素周期表中只有主族和0族中有非金属元素，第ⅡA族全部是金属元素，过渡元素全部是金属元素。
举一反三：
【变式1】在元素周期表中，第三、四、五、六周期所含元素种数分别是（ ）
A. 8、18、32、32 B. 8、8、18、18
C. 8、18、18、32 D. 18、18、32、32
【答案】C
【变式2】短周期元素中非金属元素共有（ ）
A. 9种 B. 10种 C. 12种 D.13种
【答案】D
【解析】短周期元素中包括：H、He、B、C、N、O、F、Ne、Si、P、S、Cl、Ar共13种非金属元素。
例2．在现有的元素周期表中，同一周期的ⅡA、ⅢA族两种元素的原子序数之差不可能是（ ）
A．1 　　　　　　B．11　　　　　 C．18　　　　　 D．25
【答案】C
【解析】在同一周期的前提下，二、三周期中ⅡA、ⅢA的元素原子序数相邻，其差为1；四、五周期中ⅡA、ⅢA的元素之间多了10种过渡元素，所以其原子序数之差为11；六、七周期中第ⅢB族分别是镧系、锕系元素，分别包括15种元素，所以第ⅡA、ⅢA族元素原子序数之差为25。
【总结升华】元素周期表共有18个纵列，可分为16个族。其中第8、9、10三个纵列称为第Ⅷ族，其它每个纵列称为一族，包括七个主族、七个副族和一个0族，其中它们的排列顺序并不是按主副族依次排列，需要总结理清。

举一反三：
【变式1】国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，建议把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1例，稀有气体元素为第18列。据此规定，下列说法错误的是（ ）
A．第9列元素中没有非金属元素
B．只有第2列元素原子最外层有2个电子
C．第1列和第17列元素的单质熔沸点变化趋势相反
D．在所有列中，第3列的元素种类最多
【答案】B
【变式2】甲、乙是周期表中同一主族相邻的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能为（ ）
A．x+2　　　　　 B．x+4　　　　　 C．x+8　　　　　 D．x+18 
【答案】B
【变式3】已知A、B是元素周期表中同主族相邻两元素，A、B所在周期分别有m、n种元素。若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为（ ）
①x+m 　　②x―m　　 ③x+n　　 ④x―n
A．①③ 　　　　　B．①④　　　　　 C．②③ 　　　　　D．①②③④
【答案】D
【解析】若A、B为ⅠA族或ⅡA族元素：当A在B之上，则B的原子序数为x+m；当A在B之下，则B的原子序数为x－n。若A、B为ⅢA～ⅦA族元素：当A在B之上，则B的原子序数为x+n；当A在B之下，则B的原子序数为x－m。
类型二：根据原子序数确定元素在周期表中的位置
例3、114号元素（289Uuq）是由设在杜布纳的核研究联合研究所的科学家1998年用钙轰击钚获得，是迄今为止已知的最稳定同位素，半衰期达30秒，相比之下，是超铀元素中异乎寻常的长寿核素，似乎正在证实稳定岛理论的预言。下列关于该元素的说法中不正确的是（ ）
A. 该元素为放射性元素 B. 该元素属于过渡元素
C. 该元素位于第七周期ⅣA族 D. 该元素的主要化合价有+4、+2
【答案】B
【解析】根据元素周期的结构确定该元素在周期表中的位置及有关性质。从周期表看，83号后的元素全部为放射性元素，A项正确；周期表中第七周期最后一种元素0族元素的原子序数为118，则可以确定该元素位于第七周期ⅣA族，不属于过渡元素，B项不正确，C项正确；该元素位于ⅣA族，与碳同主族，主要化合价有+4、+2，D项正确。
【总结升华】熟悉元素周期表的结构，熟记各周期0族元素的原子序数，就能利用上述方法根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置。
举一反三：
【变式1】元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间（ ）
A. 第八周期第IA族 B. 第七周期第 ⅦA族
C. 第七周期第0族 D. 第六周期第ⅡA族
【答案】A
【解析】元素周期表中，第七周期若排满，最后一种元素原子序数为118，119号元素应位于第八周期第IA族。
【变式2】推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序数
6
13
34
53
88
周期





族






【答案】
原子序数
6
13
34
53
88
周期
二
三
四
五
七
族
ⅣA
ⅢA
ⅥA
ⅦA
ⅡA

【变式3】下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（ ）
A.14、24、34 B.26、31、35 C.5、15、20 D.11、17、18
【答案】C
类型三：碱金属元素
例4．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ）
A. 单质都是银白色的柔软金属，密度都比较小
B. 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C. 碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D. 单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
【答案】C
【解析】铯单质略带金色光泽，A项不正确；锂在空气中燃烧主要生成Li2O，B项不正确；碱金属单质均能与水反应生成碱和氢气，C项正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，D项不正确。
【总结升华】根据碱金属物理性质、化学性质的相似性和递变性分析，同时注意其中的特殊性。

举一反三：
【变式1】钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A．钾的密度比钠小
B．钾原子的电子层比钠原子多一层
C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈
D．加热时，钾比钠更易气化
【答案】B
【变式2】下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是（ ）
A. 原子半径：Li C. 熔点、沸点：LiNa>K>Rb>Cs
【答案】A
【解析】按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，碱金属的原子半径依次增大，A项正确；密度Na>K，B项不正确；单质熔、沸点依次降低，C项不正确；还原性依次增强，D项不正确。

类型四：卤族元素
例5．按氟、氯、溴、碘四种元素的顺序，下列性质的递变规律不正确的是（ ）
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔、沸点依次升高
C．Cl2可从KBr溶液中还原出Br2
D．单质都能与H2化合，且逐渐变难
【答案】C
【解析】卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，其密度依次增大，熔沸点依次升高，所以A、B都正确；卤素单质都能与H2化合生成对应的氢化物，但按F2、Cl2、Br2、I2顺序依次变难；单质的氧化性顺序为F2＞Cl2＞Br2＞I2，所以Cl2可将KBr溶液中的Br－氧化成Br2。
【总结升华】掌握同一主族元素原子及单质从上到下的性质递变性，并善于与碱金属元素对比，是学习知识和培养各种能力的关键。
举一反三：
【变式1】下列关于卤化氢的说法中不正确的是（ ）
A．卤素原子半径越大，氢化物越稳定
B．卤素原子半径越大，氢化物越不稳定
C．卤化氢的稳定性为：HF＞HCl＞HBr＞HI
D．卤素单质与氢气越难反应，生成物越不稳定
【答案】A
【变式2】砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述不正确的是（ ）
A．砹的非金属性在卤素中是最弱的，At－易被氧化
B．砹在常温下为白色固体
C．砹单质的熔点在卤素单质中最高
D．砹单质易溶于四氯化碳等有机溶剂中
【答案】B
【变式3】随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A. 单质的熔沸点逐渐降低 B. 卤素离子的还原性逐渐增强
C. 气态氢化物稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强
【答案】B
【解析】随着卤素原子半径的增大，单质的熔沸点逐渐升高，A项不正确；卤素离子的还原性逐渐增强，B项正确；气态氢化物稳定性逐渐减弱，C项不正确；单质的氧化性逐渐减弱，D项不正确，故答案为B项。

类型五：核素、同位素
例6.（2015•石家庄一模）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（　　）
A. Cl2与Cl2氧化能力相近，二者互为同位素
B. Se与Se所含质子数相同，中子数不同
C. 同主族元素形成的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
D. 同周期主族元素形成的简单离子半径随核电荷数的增大而减小
【思路点拨】A.质子数相同，中子数不同的原子互称同位素；B．质量数=质子数+中子数；C．同主族元素形成的最高价氧化物对应的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱；
D．电子层数越多，离子半径越大。
【答案】B
【解析】A．质子数相同，中子数不同的原子互称同位素，Cl2与Cl2是氯元素的单质，不是同位素，故A错误；B．Se与Se所含质子数均为34，中子数分别为44、46，故B正确；C．同主族元素形成的最高价氧化物对应的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，不是最高价氧化物的水化物则没有该规律，故C错误；D．电子层数越多，离子半径越大，Na+有两个电子层，Cl﹣有三个电子层，则半径：Cl﹣＞Na+，故D错误。故选B。
【总结升华】本题考查了同位素，原子结构、元素的性质的变化规律，题目难度不大，注意把握非金属性和半径的比较方法。
举一反三：
【变式1】下列关于12C和13C说法正确的是（ ）
A．两者互为同位素 B．两者互为同素异形体
C．两者属于同一种核素 D．两者属于不同的元素
【答案】A
【解析】12C和13C质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。

【变式2】 34Se是人体必需微量元素，克山病就是由于人体内硒缺乏引起的。下列关于78Se和 80Se的说法正确的是（　　）
A. 78Se和 80Se互为同素异形体　
B. 78Se和 80Se互为同位素
C. 78Se和 80Se 分别含有44和46个质子
D. 78Se和 80Se都含有34个中子
【答案】B
【解析】同素异形体是由同种元素组成的不同单质， 78Se和 80Se互为同位素，不是同素异形体，A项不正确，B项正确；78Se和 80Se 都含34个质子，分别含有44和46个中子，C项和D项均不正确。

类型六：核素、元素的相对原子质量
例7、氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453中 （ ）　　　　　 　　　 　　　　
A．75.77%表示35Cl的质量分数　　　　　 B．24.23%表示35Cl的丰度 
C．35. 453表示氯元素的相对原子质量　 D．36.966表示37Cl的质量数 
【答案】C
【解析】本题考查同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969和75.77%分别表示35Cl的相对原子质量和丰度。
【总结升华】元素丰度即元素的原子在自然界中所占的原子个数百分比，元素的相对原子质量是按照该元素的各种天然同位素原子的相对原子质量以及所占的原子个数百分比计算出的平均值。
举一反三：
【变式1】设某元素某原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断正确的是（ ）
　　A．不能由此确定该元素的相对原子质量
　　B．这种元素的相对原子质量为m+n
　　C．若碳原子质量为Wg，此原子的质量为（m+n）Wg
　　D．核内中子的总质量小于质子的总质量
【答案】A
【解析】题目所给仅是一种核素的相对原子质量，不能确定元素的相对原子质量，因为元素的相对原子质量是各种同位素的相对原子质量与其原子个数百分比乘积所求出的平均值。质量数等于质子数加中子数，m+n仅是这种元素的质量数，不是元素的相对原子质量，故A中的论断是正确的，B中的论断是不对的。C中的论断是不对的，核素的相对原子质量是某原子质量与原子质量1/12的比值，而不是与原子质量的比值。D中的论断是不准确的，中子的总质量不一定小于质子的总质量。

【变式2】铜有两种天然同位素63Cu和65Cu，参考铜的相对原子质量63.5，估算63Cu的平均原子百分含量约是（ ）
A. 20% B. 25% C. 66.7% D. 75%
【答案】D
【解析】根据质量守恒，满足此式的是63Cu和65Cu的原子个数百分数分别为X、Y，则有63X+65Y=63.5（X+Y），可知X︰Y应为原子个数比，用十字交叉法得出的是原子个数比：，故的原子个数百分含量为=75%。

【变式3】氯元素中有和两种天然、稳定的核素，和的原子个数比为3∶1。由和构成的、相对分子质量分别为70、72、74的三种分子的个数比为（ ）
A．6∶6∶1 　　　　　B．3∶3∶1 　　　　　　C．6∶3∶1 　　　　　　D．9∶3∶1
【答案】C

【变式4】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 H mX中所含质子的物质的量是（ ）
A. mol 　 B. mol
C. mol 　　　　　　　　 D. mol
【答案】A
【解析】同位素X 的质量数为A，中子数为N，其质子数为（A-N），H mX分子中所含质子数为（A-N+m），a g HmX的物质的量为mol，则a g H mX中所含质子的物质的量是 mol，答案为A项。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 元素周期表中有七个横行，分为七个周期
B. 元素周期表中有九个横行，分为七个周期
C. 元素周期表中有18个纵行，分为18个族
D. 元素周期表中有16个纵行，分为16个族
2. 下列关于元素周期表的说法中，正确的是（ ）
A. 元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的
B. 元素周期表共有7个周期16个族
C. 过渡元素都是金属元素，第Ⅰ族都是金属元素
D. 最外层电子数相同的元素都在同一族
3. 下列说法中不正确的是（ ）
A. 元素的原子序数等于核电荷数
B. 元素原子的质子数等于核外电子数
C. 元素所在周期序数等于该元素原子的最外层电子数
D. 元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数
4. （2014 人大附中） 16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 （ ）
A. 16O2和18O2互为同位素
B. 16O和18O核外电子排布方式不同 
C.通过化学变化可以实现16O和18O间的相互转化 
D.标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子 
5．卤族元素的原子序数之差不可能是（ ）
　　A．16　　　　　　 B．26 　　　　　C．36 　　　　　D．44
6.（2015 海淀会考模拟）据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡22286Rn，从而对人体产生危害。该同位素原子的中子数和质子数之差为(　　)
A．136　　　　B．50　　　　C．86　　　　D．222
7. 碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是（ ）
A. 密度小，熔、沸点低 B. 在自然界中无游离态存在
C. 常温下易液化 D. 最外层只有一个电子，容易失去
8. 钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A. 钾的密度比钠的小 B. 钾原子的电子层比钠原子多一层
C. 钾与水反应比钠与水反应更剧烈 D. 加热时，钾比钠更容易汽化
9．如图所示在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现下列现象，正确的结论是（ ）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　A．①加入的是CCl4，②加入苯，③加入酒精
　　B．①加入的是酒精，②加入CCl4，③加入苯
　　C．①加入的是苯，②加入CCl4，③加入酒精
　　D．①加入的是苯，②加入酒精，③加入CCl4
10．下列氢氧化物中，碱性最强的是（ ）
　　A．KOH 　　　B．NaOH　　　　 C．LiOH 　　　　D．CsOH
11．据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡，从而对人体产生伤害。该同位素原子的中子数和质子数之差是（ ）
　　A．136 　　　B．50 　　　　C．86 　　　　D．222
12．(2014 北京四中同步)下列叙述中正确的是（ ）
A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18个元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
13．据报道，用10B合成的10B20有较好的抗癌作用。下列叙述正确的是（ ）
　　A．10B20是一种新型的化合物
　　B．10B的中子数和核外电子数不相等
　　C．10B20是一种单质
　　D．10B和10B20互为同位素
二、填空题
1．A、B、C是周期表中相邻的三种短周期元素，其中A、B同周期，B、C同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数之和为31，则A、B、C分别是____________。
2. 在下列各组元素中，除一种元素外，其余都可以按照某种共性归为一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给的六种类型的编号填入表中。
①主族元素；②过渡元素；③同周期元素；④同主族元素；⑤金属元素；⑥非金属元素
元素组
例外元素
其他元素的归属编号
（1）S、Na、Mg、N


（2）N、P、Si、As


（3）K、Ca、Al、Zn


（4）Cu、Fe、Ag、Ca


3. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

在上表中用字母代号回答下列问题：
（1）属于长周期元素的有______________________；
（2）属于过渡元素的有______________________；
（3）属于稀有气体元素的有______________________；
（4）属于碱金属元素的有______________________；
（5）写出下列几种在周期表中的位置：c_______________；e_______________；h_______________；
【答案与解析】
一、选择题
1. A
【解析】元素周期表中有七个横行，分为七个周期，A项正确，B项不正确；元素周期表中有18个纵行，分为16个族，C项和D项都不正确。
2. B
【解析】元素周期表是按照元素的核电荷数排布而成的，A项不正确；第ⅠA族中氢元素不是金属元素，C项不正确；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦元素最外层电子数为2，但它位于0族，而不在第ⅡA族，D项不正确。
3. C
【解析】元素周期表中，元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数，不等于其最外层电子数，C项不正确。
4. D
【解析】A中的物质是氧分子，而同位素对象是原子，故A错；B中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相等，故B错；16O和18O间的相互转化 是原子核的变化，不是化学变化，化学变化中生成新物质，但不能生成新原子，故C错；1.12L16O2和1.12L18O2在标准状况下的物质的量均为0.05mol，含有氧原子数均为0.1NA，故D正确。 
【总结升华】注意区分同位素、核素概念。
5．A
【解析】本题考查元素周期表的结构，需要综合分析利用。卤族元素位于ⅡA～ⅦA中，上下两种相邻的两种元素原子序数之差为下一种元素所在周期包含的元素种数；而原子序数最小的氟位于第二周期，所以卤族相邻的元素原子序数之差为：8、18、18、32，所以不相邻的卤族元素原子序数之差就可能是上述四种数字中几个相邻数的和，所以其结果可能有26、36、44、50、68、76。
6. B
【解析】22286Rn的质量数为222，质子数为86，则中子数＝质量数－质子数＝222－86＝136，故中子数和质子数之差为136－86＝50。
7. D
【解析】结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，化学性质活泼。
8. B
【解析】由于钾原子的电子层比钠原子多一层，原子半径越大，越容易失电子，金属活动性越强。
9．C
【解析】酒精与水互溶，苯、四氯化碳与水互不相溶，并且苯的密度小于水，四氯化碳密度大于水；溴易溶于有机溶剂，而微溶于水。
10．D
【解析】本题考查利用碱金属的金属性判断最高价氧化物的水化物的碱性强弱。碱金属的金属性顺序为：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，所以铯的氢氧化物——CsOH的碱性最强。　
11．C
【解析】短周期元素的最高正化合价一般等于其最外层电子数即族序数，但F元素无正价，O元素无最高正价，与题意不符，A错误；除短周期外，第四、五周期均有18种元素，但第六周期有32种元素，第七周期尚未排满，因此B项错误；C是正确的；碱金属元素是指Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等元素，并不包括ⅠA族的氢元素，故D项错误。
12．C
二、填空题
1． A为N，B为O，C为S（或填元素名称）
【解析】本题考查运用元素周期表结构的推断。根据题中三种元素的相邻关系可得以下几种可能的位置关系：
　　① 　　　② 　　　③ 　　④
　　设B、C最外层电子数为x，则①、②中A最外层电子数为x－1，而③、④中A最外层电子数为x+1。经验证三种元素原子最外层电子数之和为17，可知只①②是可能的，并且x=6，即A在ⅤA族，B、C在ⅥA族。所以①中A为N、B为O、C为S，②中A为P、B为S、C为N，然后验证三种元素质子数之和为31，可知只有①符合。
巧解：本题也由题干数据结合元素周期表猜测可能元素，然后再检验吻合题意即可。
2.（1）N ③ （2）Si ④（3）Zn ① （4）Ca ②
3. （1）d e j （2）de （3）k （4）b （5）第三周期第ⅡA族 第四周期第VIII族 第三周期第ⅥA族
【解析】元素周期表有七个横行即七个周期，第1、2、3周期为短周期，第4、5、6周期为长周期，第7周期为不完全周期。主族由长周期和短周期共同组成，过渡元素全部由长周期元素组成。碱金属元素属于第ⅠA元素，稀有元素是0族元素。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1. 下列关于元素周期表的说法中，正确的是（ ）
A. 元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的
B. 元素周期表共有7个周期16个族
C. 过渡元素都是金属元素，第ⅠA族都是金属元素
D. 最外层电子数相同的元素都在同一族
2．卤族元素的原子序数之差不可能是（ ）
　　A．16　　　　　　 B．26 　　　　　C．36 　　　　　D．44

3. 碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是（ ）
A. 密度小，熔、沸点低 B. 在自然界中无游离态存在
C. 常温下易液化 D. 最外层只有一个电子，容易失去
4.（2014•上海）下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（　　）
A．H3O+和OH﹣
B．CO和N2
C．HNO2和 NO2﹣
D．CH3+和NH4+
5. 砹（At）是卤素中核电荷数最大的元素，推测砹或砹的化合物性质的叙述中错误的是（ ）
A. 砹为有色固体 B. HAt 很稳定
C. AgAt不溶于水 D. 砹单质熔沸点比碘单质熔沸点高
6. （2014 人大附中） 16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 （ ）
A. 16O2和18O2互为同位素
B. 16O和18O核外电子排布方式不同 
C.通过化学变化可以实现16O和18O间的相互转化 
D.标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子 

7．如图所示在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现下列现象，正确的结论是（ ）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　A．①加入的是CCl4，②加入苯，③加入酒精
　　B．①加入的是酒精，②加入CCl4，③加入苯
　　C．①加入的是苯，②加入CCl4，③加入酒精
　　D．①加入的是苯，②加入酒精，③加入CCl4

8．碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预测中，错误的是（ ）
　　A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
　　B．它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱
　　C．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
　　D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
9．下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是（ ）
A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去
B．碱金属单质都是强还原剂
C．碱金属单质都能在O2中燃烧生成过氧化物
D．碱金属单质都能与水反应生成碱和H2
10．①钾比水轻；②钾的熔点低；③钾与水反应时要放出热量；④钾与水反应后溶液是呈碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞试液的水中，以上实验能证明上述四点性质中的（ ）
　　A．①④　　　　　 B．①②④　　　　 C．①③④　　　　 D．①②③④
11．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质，下列说法正确的是（ ）
A. 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B. 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C. 短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D. 同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
12．据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡，从而对人体产生伤害。该同位素原子的中子数和质子数之差是（ ）
　　A．136 　　　B．50 　　　　C．86 　　　　D．222
13． (2015高考·江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是（ ）
A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z
B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
14．科学家最近制造出第112号新元素，其原子的质量数为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是（ ）
　　A．其原子核内中子数和质子数都是112
　　B．其原子核内中子数为112，核外电子数为165
　　C．其原子质量是12C原子质量的277倍
　　D．其原子质量与12C原子质量之比为277∶12
15．据报道，用10B合成的10B20有较好的抗癌作用。下列叙述正确的是（ ）
　　A．10B20是一种新型的化合物
　　B．10B的中子数和核外电子数不相等
　　C．10B20是一种单质
　　D．10B和10B20互为同位素
16．已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为（ ）
　　A．39∶61 　　　B．61∶39 　　　C．1∶1 　　　D．39∶11
二、填空题
1．A、B、C是周期表中相邻的三种短周期元素，其中A、B同周期，B、C同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数之和为31，则A、B、C分别是____________。
2. 在下列各组元素中，除一种元素外，其余都可以按照某种共性归为一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给的六种类型的编号填入表中。
①主族元素；②过渡元素；③同周期元素；④同主族元素；⑤金属元素；⑥非金属元素
元素组
例外元素
其他元素的归属编号
（1）S、Na、Mg、N


（2）N、P、Si、As


（3）K、Ca、Al、Zn


（4）Cu、Fe、Ag、Ca


3. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

在上表中用字母代号回答下列问题：
（1）属于长周期元素的有______________________；
（2）属于过渡元素的有______________________；
（3）属于稀有气体元素的有______________________；
（4）属于碱金属元素的有______________________；
（5）写出下列几种在周期表中的位置：c_______________；e_______________；h_______________；

【答案与解析】
一、选择题
1. B
【解析】元素周期表是按照元素的核电荷数大小排布而成的，A项不正确；第ⅠA族中氢元素不是金属元素，C项不正确；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦元素最外层电子数为2，但它位于0族，而不在第ⅡA族，D项不正确。
2．A
【解析】本题考查元素周期表的结构，需要综合分析利用。卤族元素位于ⅡA～ⅦA中，上下两种相邻的两种元素原子序数之差为下一种元素所在周期包含的元素种数；而原子序数最小的氟位于第二周期，所以卤族相邻的元素原子序数之差为：8、18、18、32，所以不相邻的卤族元素原子序数之差就可能是上述四种数字中几个相邻数的和，所以其结果可能有26、36、44、50、68、76。
3. D
【解析】结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，化学性质活泼。
4. D
【解析】A、H3O+的质子数为11，电子数为11﹣1=10，OH﹣的质子数为9，电子数为9+1=10，电子数相同，故A错误；
B、CO的质子数为14，电子数为14，N2的质子数为14，电子数为14，电子数相同，故B错误；
C、HNO2的质子数为1+7+8×2=24，电子数为24，NO2﹣的质子数为7+8×2=23，电子数为23+1=24，电子数相同，故C错误；
D、CH3+的质子数为6+1×3=9，电子数为9﹣1=8，NH4+的质子数为11，电子数为11﹣1=10，电子数不同，故D正确。故选D。
5. B
【解析】根据卤素性质的递变性， 随着原子序数的递增，氢化物的稳定性逐渐减弱，HAt不稳定，B项错误。
6. D
【解析】A中的物质是氧分子，而同位素对象是原子，故A错；B中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相等，故B错；16O和18O间的相互转化 是原子核的变化，不是化学变化，化学变化中生成新物质，但不能生成新原子，故C错；1.12L16O2和1.12L18O2在标准状况下的物质的量均为0.05mol，含有氧原子数均为0.1NA，故D正确。
7．C
【解析】酒精与水互溶，苯、四氯化碳与水互不相溶，并且苯的密度小于水，四氯化碳密度大于水；溴易溶于有机溶剂，而微溶于水。
8．C
【解析】本题考查碱金属元素的递变规律。Fr是碱金属元素中最下边的元素，其原子半径最大，金属性最强，所以FrOH是碱性很强的碱，与水反应会因剧烈而爆炸，在氧气燃烧要生成比过氧化物更复杂的氧化物。
9．C
【解析】碱金属元素原子最外层都有一个电子，在化学反应中都容易失去，所以它们的单质都具有强还原性，与水反应时生成对应的氢氧化物和H2，因此A、B、D都正确；碱金属元素从上到下，失电子能力逐渐增强，在与O2反应时其生成物也各不相同，锂生成Li2O；钠生成Na2O2；钾以下生成更复杂的氧化物，如KO2等。
10．D
【解析】将钾投入到滴有酚酞的水中，仔细观察，认真分析可知；或将钠与水反应的实验进行迁移推测。
11．B
【解析】金属和非金属分界线附近的金属大多既有金属性，也有非金属性，A项不正确；第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，B项正确；短周期元素形成离子后，最外层不一定是8电子稳定结构，比如Li+，其最外层是“2”电子稳定结构，C项不正确；同一主族元素，其最外层电子数虽然相同，但原子半径不同，化学性质有一定的相似性，同时也有一定的递变性，不可能完全相同，D项不正确。故答案为B项。
12．B
13．A
【解析】X、Y、Z、W四种元素都是短周期主族元素，且原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，可知X为O。Y是至今发现的非金属性最强的元素，可知Y是F。Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，可知Z是Al。W的单质广泛用作半导体材料，可知W是Si。
A：四种元素的最外层电子数分别为6、7、3、4，最外层电子数由多到少的顺序为Y、X、W、Z。
B：电子层数越多半径越大；电子层数相同时，质子数越小，半径越大。所以原子半径由大到小的顺序应为Z、W、X、 Y。
C：铝是金属元素，主要体现金属性。
D：非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强。非金属性Y、X、W，所以对应气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W。故选A。
14．D
【解析】原子的相对原子质量的标准是：一个12C质量的1/12。
15．C
16．A
【解析】本题考查元素相对原子质量的计算及应用。设质量数为191的铱的原子个数百分数为x，则另一种原子个数百分数为1―x，由元素的相对原子质量计算方法可得：191x+193(1―x)=192.22，解得x=0.39。所以两种同位素的原子个数比应为。
二、填空题
1． A为N，B为O，C为S（或填元素名称）
【解析】本题考查运用元素周期表结构的推断。根据题中三种元素的相邻关系可得以下几种可能的位置关系：
　　① 　　　② 　　　③ 　　④
　　设B、C最外层电子数为x，则①、②中A最外层电子数为x－1，而③、④中A最外层电子数为x+1。经验证三种元素原子最外层电子数之和为17，可知只①②是可能的，并且x=6，即A在ⅤA族，B、C在ⅥA族。所以①中A为N、B为O、C为S，②中A为P、B为S、C为N，然后验证三种元素质子数之和为31，可知只有①符合。
巧解：本题也由题干数据结合元素周期表猜测可能元素，然后再检验吻合题意即可。
2.（1）N ③ （2）Si ④（3）Zn ① （4）Ca ②
3.（1）d e j （2）de （3）k （4）b （5）第三周期第ⅡA族 第四周期第Ⅷ族 第三周期第ⅥA族
【解析】元素周期表有七个横行即七个周期，第1、2、3周期为短周期，第4、5、6周期为长周期，第7周期为不完全周期。主族由长周期和短周期共同组成，过渡元素全部由长周期元素组成。碱金属元素属于第ⅠA元素，稀有元素是0族元素。