物质结构元素周期律 高考化学一轮复习：物质结构元素周期律

高中化学

第二章物质结构要素的周期律

第一讲原子结构和性质

教学大纲解释

1.理解元素、核素、同位素的含义。

2.了解原子组成。了解原子序数、核荷数、质子数、中子数、核外电子数及其相互关系。

3.了解原子核外的电子组态。

测试站点集成

原子构成

1.原子结构

2.粒子关系

原子中:质子数=核荷数=核外电子数-原子序数

质量数=质子数+中子数

阳离子中:质子数=核外电子数+电荷数绝对值

质量数=质子数+中子数

在阴离子中:质子数、核外电子数和电荷数的绝对值

质量数-质子数+中子数

【例1】美国科学家将铅和氢两种元素的原子核碰撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素。原子核内的中子数和原子核外的电子数之差为()'

7 A 57 B 47 C 61 D.293

【思维分析】对于原子来说，核外电子数等于质子数，所以中子数与核外电子数之差为175-118 = 57。

【回答】a。

1-1.美国科学家分析海水沉积

发现北大西洋和太平洋海水中14360nd和14460Nd(元素Nd)含量明显不同，得出周围大陆岩石中14360Nd和14460Nd含量不同的结论。以下相关陈述是正确的()

A14360Nd和14460Nd是同素异形体

硼元素钕是主要的家庭元素

C 14360Nd和14460Nd中的质量数和中子数不同

D.由于不同地方岩石中14360Nd和14460Nd的含量不同，Nd元素的相对原子量并不固定

1-2.(容易出错)铱星公司(破产)原本计划发射77颗卫星实现全球卫星通信，而要发射的卫星数量正好等于铱星原子核外的电子数量。以下关于铱的说法是正确的()

铱原子的质子数是70

硼铱原子的相对原子质量是77

碳铱原子的质子数是77

D.铱是一种非金属元素

测试场地2元素、核素和同位素

1.元素:具有相同核荷数(辅助质子数)的同类原子的总称。比如甄11H(H)、氘21H(D)和氚31H(T)是三种不同的原子，但它们的原子核中都含有一个质子，属于同一种元素，叫做氢。

2.核素:人们把一个有一定数量质子和一定天数中子的原子称为放射性核素。例如，11H、21H和31H各自是核物种。

3.同位素:同一元素的几个原子，质子数相同，中子数不同，称为该元素的同位素。比如H(氢)、D(重氢)、T(超重氢)是彼此的同位素。

【例2】(2005年广东高考)硒是人体必需的微量元素。以下关于7834Se和8034Se的说法是正确的()

A7834Se和8034Se是同素异形体

B7834Se和8034Se是同位素

C7834Se和8034Se分别含有44和46个质子

D7834Se和8034Se都含有34个中子

【思路分析】7834Se和8034Se的边电荷数相同，属于同一类原子，所以是彼此的同位素；7834Se和8034Se都含有34个质子，中子数分别为44和46。

【答案】B’

2-1.据报道，10B合成的10B20具有非常好的抗癌作用。以下说法是正确的()

10B和10B20是彼此的同位素

10B和10B20是彼此的同素异形体

碳10B的中子数和核外电子数不相等

D 10B20代表由20个10B原子形成的硼分子

2-2.(容易出错)在以下各组物质中，同位素是()

石墨和金刚石水和重水(D20)

c纯碱和烧碱d .贞和氘

测试点3的核外电子组态定律

核

一个

每个电子层最多可以容纳2n2个电子

即电子层序号:1 2 3 4 5 6 7

代表符号:K L M N 0 P Q

最大电子数:2 8 18 32 50 72 98

外面

电

臀部

一行

最外层电子数不超过8(K层为最外层时不超过2)

布

规则

法律

三

第二外层中的电子数最多不超过18，倒数第二层中的电子数不超过32

四

核外电子总是先充满能量最低、距离最近的电子壳层

之后由内向外排列在能量较高且远离原子核的电子层

关于项目含义的注释

以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求

(2)以上是核外电子构型的初步知识，只能解释1 ~ 18号元素的结构问题。为了解释更多的问题，我们需要进一步了解核外电子构型遵循的其他规律

[实施例3]在第n电子壳层中，当它是原子的最外层时，容纳的数量最多与(n-1)层的相同。当它被用作电子的次级外层时，它的电子I(n+1)层可以多到10层，那么这个电子层就是()

AK层BL层

CM层D-N层j

【思路分析】很容易把a和b排除在问题的意义之外。m层为最多我最多能容纳8个，和L层一样；而当m层作为次外层时，最大数量为18，比l层多10。

[回答] C i

3-1.(引申)在由下列原子组成的简单物质中，绝对可以用稀硫酸产生H2的是()

原子核里没有中子

B M层有5个电子

原子核外最外面的电子数=电子层数

D.N层的电子数等于K层的电子数，亚外层有8个电子

3-2.(易错)下面的粒子结构示意图说明是正确的()

测试点4相对原子质量，

定义:以12C原子质量的1/12(约1.66× 10× 7kg)为标准，与其他原子的质量进行比较。其国际单位成立

(国际单位制)单位为1，符号为氩(单位1一般不写)

原子质量:指原子的真实质量，也称为绝对质量，是通过提炼得到的

通过密集实验测量。

例如，对于C12分子，m(C12)= 2.657 X10-26千克

核素的相对原子质量:每个核素的质量与12C的质量之比。一种元素有几种同位素，所以应该有几种同位素

与核素的相对原子质量，如35C1是34.969，37 C1是

36.966

元素的近似相对原子质量:取核素的相对原子质量

近似整数值，数值等于核素的质量数。例如:

35Cl为35，37C1为37

元素的相对原子质量:根据元素的各种天然同位素原子

按原子百分比计算的平均值。例如氩(氯)=

Ar(35Cl)×a%+Ar(37C1)×b%

元素的近似相对原子质量:元素同位素质量的世代

同位素相对原子质量与其丰度乘积之和

注:核素的相对原子质量不是元素的相对原子质量

通常，可以用元素的近似相对原子质量代替元素的相对原子质量来进行必要的计算

【例4】160中“16”的意思是()

氧的相对原子质量

氧同位素的近似相对原子质量

氧的近似相对原子质量

D.氧同位素的质量数

【思路分析】一个元素的相对原子质量是该元素的质子质量(Ar)与各种同位素丰度(%)的乘积之和，所以a是错的；同位素的原子质量是一个原子的绝对质量与12C的质量之比。同位素的近似相对原子质量是一个原子的质量与12C的质量之比的近似整数倍，在数值上等于相同的质量。所以，BD是正确的。元素的近似相对原子质量是同位素的近似相对原子质量(即质量数)乘以其丰度的总和

c错误。

回答:BD，

I4-1。硼有两种天然同位素12B和11B，硼的已知量为10.8。以下关于硼中12B的质量分数的判断是正确的

a等于20%，b小于20%

c略高于20%。d等于80%

4-2.(容易出错)元素R的氧化物用R205表示。已知使用15

当15g与8g氧完全反应生成R205时，R的原始质量为()

A 14 B 23 C 31 D 75

测试点5的简单粒子半径变化规律

(1)当电子层数相同时，原子半径随着原子序数的增加而减小

例:r (na) >: r(Mg)>;r(A1)>;,.(si)>;r(P)>;,.(s)gt。，-(C1)。一

(2)当外层电子数相同时，原子半径随着电子层数的增加而增加

例:(李)

离开

臀部

一半

小路

(1)同一元素的离子半径:阴离子大于原子，原子大于阳离子

孩子，低阳离子大于高阳离子

例如:r(C1一号)>:r(CI)，r(Fe)>；r(Fe2+)>;r(Fe3+)

(2)对于电子壳层结构相同的离子，核荷数越大，半径越小

例如:r(02-1) >: r(F-)>钠离子>；r(Mg2+>;r(Al3+)

(3)对于相同电荷的离子，电子层越多，半径越大。

侧:r (Li+)

R(02 one)

(4)可以选择不同电荷和电子壳层的离子作为参考比较

例:将r(k+)与r(Mg2+)比较，选择r(Nd+)作为参考，显示r(K+)

>。钠离子>；r(Mg2+)

[实施例5]下列化合物中阴离子半径与阳离子半径的最大比值为()

a LiI B NaBr C . C . KCl D . CSf

【思路分析】离子的电子层数越多，半径越大。在卤离子中，I-的电子层数最多，所以半径最大，而在碱金属中，Li+的半径最小。

【回答】A

5-1.(容易出错)关于同一元素的原子或离子，以下说法是正确的()

原子半径小于阴离子半径

原子半径大于阴离子半径

原子半径小于阳离子半径

D.正电荷多的阳离子半径大于正电荷少的阳离子半径

5-2.(扩展问题)几种短周期元素的原子半径和主价见下表:

元素代码

K

L

M

Q

稀有

T

普通

原子半径/mn

0.183

0.160

0.143

0.102

0.089

0.074

0.152

主价

+1

+2

+3

+6，一个2

+2

—2

+1

以下说法是正确的()

AK、L、M的金属性逐渐增强

b在RCl2。在分子中，每个原子满足8个电子的稳定结构

CQ元素的最高价氧化物是电解质，其水溶液可以导电

D. K在单质T中燃烧形成的化合物含有非极性共价键和离子键

南粤高考回放

[振体1(广东化学，2008)]2007年诺贝尔化学奖获得者Ger-hardErtl对Pt表面催化CO氧化反应模型进行了深入研究。以下为20278Pt左右。正确的说法是()

A 20278Pt和19878Pt的质子数相同，称为同位素

B20278Pt和19878Pt具有相同的中子数，称为同位素

C20278Pt和19878Pt具有相同数量的核外电子，属于同一核素

D.20278pt和19878Pt的质量数不同，不能称为同位素。

【思维分析】同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的原子。核素是指含有一定数量质子和中子的原子。比如20278Pt和19878Pt是Pt的两种核素，称为同位素。

【回答】A

【点评】本科目考查核素和同位素的概念，以及原子中粒子之间的定量关系。

[真题2](广东，2007)毕在医学上有重要应用。以下关于20983Bi和21083Bi的说法是正确的()

A20983Bi和21083Bi都含有83个中子

B20983Bi和21083Bi是彼此的同位素

C20983Bi和21083Bi的核外电子数不同

D.20983 BI和21083Bi分别含有126和127个质子

【思路分析】4822Bi和5022Bi是质子、电子、中子数相同的同位素。

【答案b .

【点评】考察原子结构，各种粒子数的关系，同位素的概念。

【振体3】(广东，2006)闪电期间空气中产生臭氧空，以下说法正确()

03和02是彼此的同位素

B 02比03稳定

等体积O2和O2含有相同的质子数

D 03和02之间的相互转换是物理变化

【思路分析】03和02都是简单物质，都是同素异形体；03不稳定，容易转化为02，而03需要放电条件，所以03比02更稳定，两者之间的转化是化学变化；等体积的03比02含有更多的质子。

【答案】B

【点评】本科目考查元素化合物的基本概念和性质，属于记忆层面。近几年全国各地高考真题

【振体4】(2008年综合管理)以下给定原子序数的元素组

元素，是()不能形成原子数比为1:1的稳定化合物

A3和17 B 1和8 C.1和6 D.7和12

【思路分析】具体元素可以代入，然后判断。每个选项对应的元素和符合要求的化合物是:

锂和氯，氯化锂；；在b项，h和0，H2O2；在c、h和c项中，C6H6、C2H2等。在d项中，n和Mg，Mg3N2。

【答案】D

【点评】考察原子序数、原子结构、材料成分之间的关系。

【振体5】(宁夏综治2007)以下说法有误()

A13C和14C属于同一种元素，它们是彼此的同位素

B1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C.14c和14N质量数相等，但中子数不同。

D.6Li和7Li的电子数和中子数相等

【分析思路】d误差可以从元素、核素、同位素的概念，原子质量数=质子数+中子数，原子数=核荷数-质子数-核外手数等基础知识中找到。

【答案】D

【点评】本题目从原子结构方面考察学生对双基的掌握情况，了解原子中粒子之间的数量关系。

[Zhenti 6](河南，2004)如果两种元素的核外电子数与最外层电子数之比相等，那么在元素周期表前10位元素中，满足上述关系的元素所占比例为()

A 1到B2到C3到D 4

【分析思路】分析这个问题，首先要明确两个元素不能在同一个周期内，如果在同一个周期内，就是一个元素。也就是说，只有一个元素处于第一个周期，另一个元素处于第二个周期。所以两种元素最外层电子的比例是1: 2。如果一个元素在第一周期的最外层电子数是1或2，那么另一个元素的最外层电子数是2或4。

【答案】B

【点评】考察原子的核外电子层的排列规律。J

[振体7](浙江，2004)在下列离子中，()I等于离子的月核外的电子层数

AA13+ B Me+ C Be2+ D.H+ I

【思维分析】选项A和B都有两个电子层，所以B是合理的；选项C的月份有一个电子层，选项D核心外的电子层数为0。

【答案】B

【点评】熟悉短周期元素的核外电子构型有利于解决此类问题

粤南名校入学考试

1.(2007年佛山模拟)有科学家预测未发现元素中可能存在稳定的超重元素，比如Z=114、N=184的原子。下面关于这个元素的进一步推论肯定是错误的()

这种元素的原子有七个电子层

这种元素的最高正价是+6

这种元素的单质可能是一种好的半导体材料

这种元素不可能与氢形成气态氢化物

2.(2008，广州天河区3号2号款)钛无毒，对体液惰性，随肌肉骨骼生长，被称为“生物金属”。以下关于4822Ti和5022Ti的说法是正确的()

A4822Ti和5022Ti原子中都有22个中子

B4822Ti和5022Ti在元素周期表中位置相同，都在第四列

C.由4822Ti和5022Ti组成的钛元素称为同质成分|

D.4822Ti和5022Ti是同一个核素|

3.(广州第二模式，2008)短周期元素X和Y，X原子的电子周期为Z，最外层电子数为(2n+1)，Y原子最外层电子数为外腿数的三倍。以下说法必须正确()

AX和y都是非金属元素，x的最高价为+5正

BX和钇形成的化合物都是酸性氧化物

c元素x可以形成化学式为KX03的盐

脱氧核糖核酸的氢化物易溶于水，可用于喷泉实验

4.(2008年广州执信中学模拟)元素X，Y，Z的原子序数是18。X的阳离子、Y的阳离子和Z的阴离子都具有相同的I粗层结构，Y的阳离子半径小于Z的阳离子半径，因此元素X和Y的原子序数由小到大的顺序为()

A Z、Y、X B Y、Z、X CY、X、ZD。z、X、Y

5(2007年广州高三调查)元素A和B的原子序数小于18。已知A元素原子的最外层电子数为A，第二外层电子为B，B元素原子的M电子层数为(a-b)，L层电子数为(A+B) L，A和B元素形成的化合物的性质可能有()

甲能与水反应，乙能与氢氧化钠反应

C.能与硫酸反应。能与碳酸钠反应

高考实践练习

第1卷(共42分)

一、选择题(本题目包括6个小题，每题7分，共42分。每个问题有1-2个选项。)

据科学家预测，月球土壤中吸附了数百万吨31He，每吨3He核聚变释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦主要以2He的形式存在。以下说法是正确的

A 42He的原子核包含四个质子

' B 32He和42He是彼此的同位素'

C 32He的原子核中有三个中子

D 42He的最外层电子数为2，因此具有很强的金属性

2.已知一个元素的阴离子Rn- 1，其原子核中的中子数为A-X+n，象棋3中的A为质量数。那么Wg-Rn中的电子总数是(NA是avogade常数) ()

A W(A–x)NA//A B W(A–n)NA//A

c W(A–x-n)NA//A-W D W x NA//A

3.已知自然界有两种铱，质量数分别为191和193，其平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子数比为()

甲39:61乙61:39丙1.1丁39:11

4.在短周期元素中，原子的最外层电子壳层只有一个或两个电子熔化()

稀有气体元素

c非金属元素d不可能确定是哪种元素

| 5.与元素周期表中16号元素和4号元素的原子相比，前者的下列数据是后者的四倍()

最外层的电子数

电子层数二次外层电子数

6.已知短周期元素的离子aA2+，aB+，cC3-1，dD-都具有相同的电子壳层结构，所以下面的说法是正确的()

原子半径a >:B& gt；D>。C

b原子序数d >:c >；b>。a

C.离子半径c >: D >;B>。A

D.简单物质a的还原性> B& gt；D>。C

第二卷(共58分)

7.(16分)(天津，2004)用A质子数、B中子数、C核外电子数、D最外层电子数、E电子层数填写以下空框。

(1)同位素类型由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _确定；

(2)要素的类型由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _决定；

(3)一种元素是否有同位素，由_ _ _ _ _ _决定；

K.(4)核素的相对原子质量由_ _ _ _ _ _确定；

(5)主族元素的化学性质主要由_ _ _ _ _ _决定；

(6)核电负荷由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _确定；

(7)碱金属原子的电子损失能力的相对强度由_ _ _ _ _ _决定；

(8)原子电子损失能力的相对强度由_ _ _ _ _ _决定。

8.(16分)A、B、C、D、E五种元素的原子数依次递增，都属于短周期元素。众所周知，A是非金属元素，它的电子数等于最外层的电子数。Bl+和Ch+1汁液与氖原子具有相同的电子壳层结构，C是两性元素。Dl 1。Eh_1具有与氩原子相同的电子壳层结构。

(1)写出这五种元素的元素符号

A _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _b _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；C _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

D._______________;d _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .

(2)写出E与NaOH溶液反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _。

(3)比较元素A、B、C、D和E的原子半径_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ o

9.(12分)1919年，朗缪尔提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子称为等电子体。等电子体在结构和物理性质上相似。

(1)根据上述原理，在仅由第二周期的元素组成的共价分子中，那些等电子的是；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(2)从此等电子原理发展起来。比如由短周期元素组成的粒子，只要原子数相同，每个原子最外层电子的和相同，也可以称为等电子体，它们也有相似的结构特征。在由短周期元素组成的物质中，与NO2-等电子的分子是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

10.(14分)(2004年国家综合治理)X、Y、Z三种元素在短周期内原子序数依次变小，原子核外电子层数之和为5。X元素原子最外层电子壳层上的电子数是Y和Z元素最外层电子壳层上的电子数之和。Y元素原子最外层电子层上的电子数是其电子层的两倍，X和Z可以形成XZ3化合物。请完成以下问题:

(1)x元素的名称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

z元素的名称是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(2)XZ3化合物的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(3)分别写出X和Y的含氧酸的化学式。

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