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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第二课时教学设计
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第二课时教学设计，共27页。
学习目标：1.知道元素周期表的发展历程，培养探索未知的意识。2.能说出元素周期表的编排原则及其结构。3.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。4.知道核素、同位素的含义。
1．元素周期表的结构
(1)原子核外电子排布的表现方法：原子结构示意图。试写出下列原子的结构示意图。
(2)元素周期表的发展历程
(3)元素周期表的编排原则
①原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。
②原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝
核电荷数＝质子数＝核外电子数。
③横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。
④纵行原则：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列。
(4)元素周期表的结构
①周期
a．含义：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列的一横行，叫做一个周期。
b．数目：元素周期表有7个横行，有7个周期。
c．特点：周期序数＝该周期元素原子的电子层数。
d．分类：
②族
a．含义：元素周期表18个纵行中，除中间8、9、10三个纵行为一族外，其余每一纵行为一族。
b．数目：元素周期表中有18个纵行，但只有16个族。
c．特点：主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数。
d．分类
e．常见族的别称
(5)认识元素周期表的相关信息
元素周期表中每个格中的信息(以Fe为例)：
2．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
②填写符合条件的短周期元素符号
a．族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。
b．族序数是周期数的2倍的元素有C、S。
c．族序数是周期数的3倍的元素是O。
d．周期数是族序数的2倍的元素是Li。
e．周期数是族序数的3倍的元素是Na。
(2)由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置。
3．核素 同位素
(1)核素
①概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
②实例——氢的三种核素
(2)同位素
①概念：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，即同一元素的不同核素互称为同位素。
②特点——两同两不同
a．两同：质子数相同，核外电子相同；
b．两不同：质量数不同，中子数不同。
③性质
a．同位素在周期表里占据同一位置。
b．同位素的化学性质几乎相同。
c．天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
④用途
eq \\al(14, 6)C在考古工作中用于测定文物的年代；eq \\al(235, 92)U用于制造原子弹、核发电；eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H用于制造氢弹等。
(3)原子的相对原子质量与元素的相对原子质量
①原子的相对原子质量＝eq \f(一个该原子的质量,一个12C原子质量×\f(1,12))
②元素的相对原子质量，是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比计算出的平均值。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量( )
(2)一个横行即是一个周期，一个纵行即是一个族( )
(3)最外层电子数相同的元素一定是同族元素( )
(4)不同元素的核素的质量数一定不同( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2．关于元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表有8个主族
B．ⅠA族的元素全部是金属元素
C．元素周期表有7个周期
D．短周期是指第1、2周期
[解析] 周期表中有7个主族，A选项错误；ⅠA族中的氢元素是非金属元素，B选项错误；短周期是指第1、2、3周期，D选项错误。
[答案] C
3．下列8种化学符号：eq \\al(1,1)H2、eq \\al(2,1)H2、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(6,3)Li、eq \\al(23,11)Na、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(7,3)Li、eq \\al(24,12)Mg。
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)中子数相等，但质子数不相等的核素是__________和________。
[解析] (1)eq \\al(1,1)H2、eq \\al(2,1)H2为分子不属于核素范畴。(2)eq \\al(6,3)Li、eq \\al(7,3)Li的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。(3)eq \\al(23,11)Na和eq \\al(24,12)Mg的中子数相等，但质子数不同。
[答案] (1)6 (2)eq \\al(6,3)Li eq \\al(7,3)Li (3)eq \\al(23,11)Na eq \\al(24,12)Mg
知识点一 元素周期表的结构
1.周期
(1)结构
(2)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系
①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：
2.族
(1)结构
(2)同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。
②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
3．金属元素与非金属元素的分界线
【典例1】 下列说法正确的是( )
A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B．D－核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族
C．位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19
[思路启迪] 解答本题的关键是总结元素周期表中同周期相邻主族元素和同主族相邻周期元素的原子序数差值的规律。
[解析] 氢和锂两种元素的原子序数之差为2，却同位于第ⅠA族，A错误；简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同，D－核外有36个电子，即与第四周期的0族元素Kr处于同一周期，且D比Kr少一个电子，即在第ⅦA族，B正确；甲、乙同主族，若甲的原子序数为x，则根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x＋2或x＋8或x＋18或x＋32，C错误；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
[答案] B
同主族相邻元素原子序数的差值为周期所包含的元素种数，所以可能为2,8,18或32；根据第ⅡA族和第ⅢA族的位置关系及元素周期表的结构推断出同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为1,11或25。
[针对训练1] 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( )
[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。
[答案] D
知识点二 元素周期表的应用
1.根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置
元素的位置与原子结构的关系
依据原子序数确定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序数为7，则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图，由其电子层数为2，确定其处于第二周期，由其最外层有5个电子确定其处在第ⅤA族。
2．0族定位法确定元素的位置
(1)0族元素的周期序数和原子序数
(2)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，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0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。
【典例2】 核反应不仅能发电也能制造元素。2016年初国际上确认，利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118的四种新元素，填补了目前元素周期表的空白，其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法正确的是( )
A．核反应发电实现了化学能到电能的转化
B．115号元素一定是处于ⅤA族的非金属元素
C．117号元素与F、Cl、Br、I均处于ⅦA族
D．四种新元素位于元素周期表中的不同周期
[思路启迪] 此类题目是考查元素周期表的结构，首先要熟练掌握0族元素的位置及原子序数的推算方法，确定各族稀有气体的原子序数；其次要准确掌握各纵行和族的对应关系，整合题干信息得出正确的结论。
[解析] 核反应发电是核能转化成电能，故A错误；115号元素是位于第七周期第ⅤA族的金属元素，故B错误；117号元素是位于第七周期第ⅦA族的元素，故C正确；四种新元素都在第七周期，故D错误。
[答案] C
(1)元素周期表中列数与族的对应关系如表所示：
(2)各周期0族元素的原子序数
[针对训练2] 我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列，曾制得一种氮化物合成纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的( )
A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族
[解析] 据氮化物的化学式为RN知，N为－3价，则R为＋3价，所以R的原子序数为28＋3＝31；大于31且最邻近的0族元素原子序数为36(氪：第四周期)，31－36＝－5，因此R元素也在第四周期，8－|－5|＝3，则R在第ⅢA族。
[答案] B
知识点三 核素 同位素
1.元素、核素、同位素、同素异形体的比较
(1)区别
(2)联系
2．元素、核素、同位素的判断方法
(1)判断元素、核素和同位素时，要抓住各种粒子的本质。质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。
(2)分析原子表示符号的几组数字。eq \\al(A,Z)X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的不论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。
3．原子结构与同位素的认识误区
(1)原子不一定都有中子，如eq \\al(1,1)H。
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。
(3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NHeq \\al(＋,4)与OH－等。
(4)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。
4．原子和元素的相对原子质量
(1)原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的eq \f(1,12)作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量。
M(核素)＝eq \f(m核素,\f(1,12)m12C)
(2)元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。
如A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量。
(3)元素的近似相对原子质量：可根据各种核素的质量数按(2)方法计算。
【典例3】 下列说法错误的是( )
A.eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B.eq \\al(40,20)Ca和eq \\al(42,20)Ca、石墨和金刚石均为同位素
C.eq \\al(1,1)H和eq \\al(2,1)H是不同的核素
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
[思路启迪] 解决概念分析题目时即要准确把握概念的内涵，又要关注概念间的关联点和差异性。
[解析] 四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；eq \\al(1,1)H和eq \\al(2,1)H是质子数均为1，中子数不相等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同但化学性质却相同，D正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误。
[答案] B
元素、核素、同位素的辨析
(1)元素是宏观概念，原子是微观概念，所以质量数是指某一原子的质量数，而不能说是某一元素的质量数，元素没有质量数。元素只讲种类不讲个数，而原子既可说种类也可说个数。例如：三种元素的说法是正确的而三个元素的说法就是错误的，三种原子或三个原子均正确。
(2)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素。
(3)有多少种核素就有多少种原子。
(4)同位素中的“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一个位置。
[针对训练3] 有六种微粒，它们分别是eq \\al(40,19)M、eq \\al(40,20)N、eq \\al(40,18)X、eq \\al(40,19)Q＋、eq \\al(40,20)Y2＋、eq \\al(40,17)Z－，它们所属元素的种类为 ( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
[解析] 质子数决定元素的种类，eq \\al(40,19)M、eq \\al(40,19)Q＋是K元素形成的微粒，eq \\al(40,20)N、eq \\al(40,20)Y2＋表示Ca元素形成的微粒；eq \\al(40,18)X表示Ar原子，eq \\al(40,17)Z－表示Cl－。
[答案] B
课堂归纳小结
[知识脉络]
[核心要点]
1．元素周期表中的数量关系
(1)周期序数＝核外电子层数。
(2)主族序数＝最外层电子数。
(3)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2.元素周期表结构的记忆口诀
七个周期横着看，三短和四长；纵看共有十八列，七主七副零Ⅷ三；副族元素中间站，主族元素靠两边；若分金属非金属，硼砹之间划连线。
3．元素种类由质子数决定，核素种类由质子数和中子数共同决定。
4．具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称同位素，同位素间的化学性质基本相同，物理性质不同。
1．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三、四周期
[解析] 笫ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C错误；短周期包括第一、二、三周期，D错误。
[答案] A
2．已知某短周期元素有3个电子层且最外层上有5个电子，则该元素在周期表中位于( )
A．第二周期第ⅣA族 B．第二周期第ⅤA族
C．第三周期第ⅣA族 D．第三周期第ⅤA族
[解析] 短周期元素中电子层数即周期序数，最外层电子数即主族的族序数，因此，该元素位于元素周期表中第三周期第ⅤA族。
[答案] D
3．2015年12月31日，日本获得第113号元素的正式命名权。这种原子(记作eq \\al(278,113)Ja)是由30号元素Zn连续轰击83号元素Bi获得的。下列说法不正确的是( )
A．获得新核素eq \\al(278,113)Ja的过程，发生的是化学变化
B．题中涉及的三种元素，都属于金属元素
C．这种超重核素eq \\al(278,113)Ja的中子数与质子数之差为52
D．这种新核素，是同主族元素中原子半径最大的
[解析] 由30号元素Zn连续轰击83号元素Bi获得eq \\al(278,113)Ja的过程属于核变化，A不正确；题中涉及的三种元素Ja、Zn、Bi都是金属元素，B正确；eq \\al(278,113)Ja的质子数为113，中子数＝278－113＝165，中子数与质子数之差为165－113＝52，C正确；eq \\al(278,113)Ja位于第七周期第ⅢA族，是同主族元素中原子半径最大的，D正确。
[答案] A
4．原子序数为x的元素位于周期表中的ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能处在( )
A．ⅢA族 B．ⅠA族
C．镧系 D．ⅢB族
[解析] 原子序数为x＋1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族，在短周期中为ⅢA族，长周期中为ⅢB族，镧系元素属于ⅢB族。
[答案] B
5．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。
(2)分析上表规律，可推知，表中X为________。
(3)表示的是(写粒子符号)________。
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式：____________。
[解析] (1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13；(2)由元素周期表的结构可推知X应为16S；(3)19号元素为K，核外电子数比核电荷数小1，为K＋；(4)1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl，组成的常见化合物为NH4Cl。
[答案] (1)13 (2)16S (3)K＋ (4)NH4Cl
课后作业(十九)
[基础巩固]
一、元素周期表的结构
1．下列说法正确的是( )
A．常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
B．元素周期表有16个纵行，也就是16个族
C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族
D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期
[解析] 元素周期表中有18个纵行，16个族，第Ⅷ族占3个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。
[答案] A
2．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的( )
A．相对原子质量和核外电子数
B．电子层数和最外层电子数
C．相对原子质量和最外层电子数
D．电子层数和次外层电子数
[解析] 对主族元素而言，其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数；其最外层上的电子数就是该元素在周期表中的族序数；由该元素在周期表中的周期和族决定元素的位置。
[答案] B
3.元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是( )
A．该元素的名称是钠
B．该元素的原子序数为11
C．该元素在地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
[解析] 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。
[答案] C
二、元素周期表的应用
4．已知元素的原子序数，可以推断元素原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A．①③ B．②③ C．①②③ D．②③④
[解析] 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
[答案] C
5．几种粒子具有相同的核电荷数，则可说明( )
A．可能属于同一种元素
B．一定是同一种元素
C．一定有相同的原子序数
D．核外电子数一定相等
[解析] 粒子可能是分子、原子、离子，虽然具有相同的核电荷数，但不一定是同一种元素，如CH4与H2O，B错误。核外电子数不一定相等，如Na与Na＋、F与F－等，D错误。粒子种类未确定，则不能判定一定是原子，故C不正确。
[答案] A
6．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( )
[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；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。
[答案] D
三、核素 同位素
7．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互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
[解析] 由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应为同位素，同位素的化学性质相同。
[答案] B
8．下列说法正确的是( )
A．有H、D、T与16O、17O、18O构成的水分子的相对分子质量有18个
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3
D．氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于化学变化
[解析] H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种，分别与16O、17O、18O构成的水分子共有6×3＝18种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的水分子的相对分子质量个数小于18，A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比，为2∶4∶6＝1∶2∶3，C正确；氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，D错误。
[答案] C
[能力提升]
9．两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为( )
①m－4 ②m＋4 ③m＋8 ④m－2 ⑤m＋6
⑥m－12 ⑦m＋14
A．①②④⑤ B．①②③⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥⑦
[解析] 两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3，则X为ⅢA族元素时，Y为ⅤⅡA族元素；或X、Y均为ⅥA族元素；还有可能为X在ⅤA族，Y为ⅤⅡA族或H；①若Y为Cl，X为Al，则X的原子序数为m－4，故①正确；②若Y为F，X为Al，则X的原子序数为m＋4，故②正确；③若Y为S，X为O，则X的原子序数为m＋8，故③正确；④若Y为Cl，X为P，则X的原子序数为m－2，故④正确；⑤若Y为H，X为N，则X的原子序数为m＋6，故⑤正确；⑥若Y为Cl，X为N，则X的原子序数为m－12，故⑥正确；⑦若Y为H，X为P，则X的原子序数为m＋14，故⑦正确；故答案为D。
[答案] D
10．0.05 ml某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12 L H2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是( )
A．第三周期ⅠA族 B．第三周期ⅡA族
C．第四周期ⅠA族 D．第四周期ⅡA族
[解析] 设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，则0.05x＝eq \f(1.12,22.4)×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第四周期ⅡA族。
[答案] D
11．据相关报道，在日本生产的婴儿奶粉中检测到铯的人工放射性核素。下列说法正确的是 ( )
A．133Cs的核电荷数为133
B．133Cs＋核外有54个电子
C．133Cs质子数比137Cs少4个
D．铯与水的反应比钠与水的反应缓慢
[解析] A项，核电荷数等于原子序数为55，错误；B项正确；C项，质子数决定元素种类，133Cs和137Cs质子数相等，错误；D项，Cs的金属性比Na强，与水反应更剧烈，错误。
[答案] B
12．X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是( )
A.N、S、Cl B．B、Si、P
C．C、P、S D．Be、Al、Si
[解析] 设Y的质子数为n，则X、Z的质子数分别为n－8－1，Z为n＋1。由题意知，n－8－1＋n＋n＋1＝40，n＝16，即Y为硫元素，X为氮元素，Z为氯元素。
[答案] A
13．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有________，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期第________族；i元素位于第________周期第________族。
(3)元素f是第________周期第________族元素，请在下面方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
[解析] (1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，包括1～18列。由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期笫ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。
[答案] (1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、d、c、e、f 三 0 四 ⅡB
(3)三 ⅥA eq \x(\a\al(16 S, 硫, 32))
14．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的eq \\al(45,26)Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)eq \\al(45,26)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。
(2)以下关于eq \\al(45,26)Fe的叙述正确的是________(填字母)。
A.eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(55,26)Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C.eq \\al(45,26)Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成eq \\al(43,26)Fe
(3)某同学认为eq \\al(45,26)Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是________________________________________________。
[解析] (1)eq \\al(45,26)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。(2)eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(56,26)Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，eq \\al(45,26)Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。
[答案] (1)19 26 (2)AC
(3)eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(55,26)Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同
15．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨9种元素，填写下列空白：
(1)写出元素符号和名称：
①________，②________，⑧________，⑨________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
⑦的单质跟④的氢氧化物溶液反应：_____________________。
⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：________________。
⑥的单质在③的单质中燃烧：__________________。
[解析] 根据元素周期表的位置可推知：①～⑨分别为C、N、O、Na、Al、S、Cl、Ar、K。
[答案] (1)①C碳 ②N氮 ⑧Ar氩 ⑨K钾
(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O S＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))SO2
周期数
第二或第三周期
第四或第五周期
第六或第七周期
差值
1
11
25
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
周期序数
一
二
三
四
五
六
原子序数
2
10
18
36
54
86
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
X
Y
Z
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
③
三
④
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
学习目标：1.知道元素周期表的发展历程，培养探索未知的意识。2.能说出元素周期表的编排原则及其结构。3.能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。4.知道核素、同位素的含义。
1．元素周期表的结构
(1)原子核外电子排布的表现方法：原子结构示意图。试写出下列原子的结构示意图。
(2)元素周期表的发展历程
(3)元素周期表的编排原则
①原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。
②原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝
核电荷数＝质子数＝核外电子数。
③横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。
④纵行原则：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列。
(4)元素周期表的结构
①周期
a．含义：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列的一横行，叫做一个周期。
b．数目：元素周期表有7个横行，有7个周期。
c．特点：周期序数＝该周期元素原子的电子层数。
d．分类：
②族
a．含义：元素周期表18个纵行中，除中间8、9、10三个纵行为一族外，其余每一纵行为一族。
b．数目：元素周期表中有18个纵行，但只有16个族。
c．特点：主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数。
d．分类
e．常见族的别称
(5)认识元素周期表的相关信息
元素周期表中每个格中的信息(以Fe为例)：
2．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
②填写符合条件的短周期元素符号
a．族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。
b．族序数是周期数的2倍的元素有C、S。
c．族序数是周期数的3倍的元素是O。
d．周期数是族序数的2倍的元素是Li。
e．周期数是族序数的3倍的元素是Na。
(2)由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置。
3．核素 同位素
(1)核素
①概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
②实例——氢的三种核素
(2)同位素
①概念：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，即同一元素的不同核素互称为同位素。
②特点——两同两不同
a．两同：质子数相同，核外电子相同；
b．两不同：质量数不同，中子数不同。
③性质
a．同位素在周期表里占据同一位置。
b．同位素的化学性质几乎相同。
c．天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
④用途
eq \\al(14, 6)C在考古工作中用于测定文物的年代；eq \\al(235, 92)U用于制造原子弹、核发电；eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H用于制造氢弹等。
(3)原子的相对原子质量与元素的相对原子质量
①原子的相对原子质量＝eq \f(一个该原子的质量,一个12C原子质量×\f(1,12))
②元素的相对原子质量，是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比计算出的平均值。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)现行元素周期表的编排依据是相对原子质量( )
(2)一个横行即是一个周期，一个纵行即是一个族( )
(3)最外层电子数相同的元素一定是同族元素( )
(4)不同元素的核素的质量数一定不同( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2．关于元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表有8个主族
B．ⅠA族的元素全部是金属元素
C．元素周期表有7个周期
D．短周期是指第1、2周期
[解析] 周期表中有7个主族，A选项错误；ⅠA族中的氢元素是非金属元素，B选项错误；短周期是指第1、2、3周期，D选项错误。
[答案] C
3．下列8种化学符号：eq \\al(1,1)H2、eq \\al(2,1)H2、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(6,3)Li、eq \\al(23,11)Na、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(7,3)Li、eq \\al(24,12)Mg。
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)中子数相等，但质子数不相等的核素是__________和________。
[解析] (1)eq \\al(1,1)H2、eq \\al(2,1)H2为分子不属于核素范畴。(2)eq \\al(6,3)Li、eq \\al(7,3)Li的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。(3)eq \\al(23,11)Na和eq \\al(24,12)Mg的中子数相等，但质子数不同。
[答案] (1)6 (2)eq \\al(6,3)Li eq \\al(7,3)Li (3)eq \\al(23,11)Na eq \\al(24,12)Mg
知识点一 元素周期表的结构
1.周期
(1)结构
(2)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系
①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：
2.族
(1)结构
(2)同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。
②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
3．金属元素与非金属元素的分界线
【典例1】 下列说法正确的是( )
A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B．D－核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族
C．位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19
[思路启迪] 解答本题的关键是总结元素周期表中同周期相邻主族元素和同主族相邻周期元素的原子序数差值的规律。
[解析] 氢和锂两种元素的原子序数之差为2，却同位于第ⅠA族，A错误；简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体相同，D－核外有36个电子，即与第四周期的0族元素Kr处于同一周期，且D比Kr少一个电子，即在第ⅦA族，B正确；甲、乙同主族，若甲的原子序数为x，则根据元素周期表结构可知乙的原子序数可能为x＋2或x＋8或x＋18或x＋32，C错误；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
[答案] B
同主族相邻元素原子序数的差值为周期所包含的元素种数，所以可能为2,8,18或32；根据第ⅡA族和第ⅢA族的位置关系及元素周期表的结构推断出同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数之差为1,11或25。
[针对训练1] 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( )
[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。
[答案] D
知识点二 元素周期表的应用
1.根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置
元素的位置与原子结构的关系
依据原子序数确定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序数为7，则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图，由其电子层数为2，确定其处于第二周期，由其最外层有5个电子确定其处在第ⅤA族。
2．0族定位法确定元素的位置
(1)0族元素的周期序数和原子序数
(2)比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，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0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～第ⅢA族。
【典例2】 核反应不仅能发电也能制造元素。2016年初国际上确认，利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118的四种新元素，填补了目前元素周期表的空白，其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法正确的是( )
A．核反应发电实现了化学能到电能的转化
B．115号元素一定是处于ⅤA族的非金属元素
C．117号元素与F、Cl、Br、I均处于ⅦA族
D．四种新元素位于元素周期表中的不同周期
[思路启迪] 此类题目是考查元素周期表的结构，首先要熟练掌握0族元素的位置及原子序数的推算方法，确定各族稀有气体的原子序数；其次要准确掌握各纵行和族的对应关系，整合题干信息得出正确的结论。
[解析] 核反应发电是核能转化成电能，故A错误；115号元素是位于第七周期第ⅤA族的金属元素，故B错误；117号元素是位于第七周期第ⅦA族的元素，故C正确；四种新元素都在第七周期，故D错误。
[答案] C
(1)元素周期表中列数与族的对应关系如表所示：
(2)各周期0族元素的原子序数
[针对训练2] 我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列，曾制得一种氮化物合成纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的( )
A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族
[解析] 据氮化物的化学式为RN知，N为－3价，则R为＋3价，所以R的原子序数为28＋3＝31；大于31且最邻近的0族元素原子序数为36(氪：第四周期)，31－36＝－5，因此R元素也在第四周期，8－|－5|＝3，则R在第ⅢA族。
[答案] B
知识点三 核素 同位素
1.元素、核素、同位素、同素异形体的比较
(1)区别
(2)联系
2．元素、核素、同位素的判断方法
(1)判断元素、核素和同位素时，要抓住各种粒子的本质。质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。
(2)分析原子表示符号的几组数字。eq \\al(A,Z)X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的不论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。
3．原子结构与同位素的认识误区
(1)原子不一定都有中子，如eq \\al(1,1)H。
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。
(3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NHeq \\al(＋,4)与OH－等。
(4)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。
4．原子和元素的相对原子质量
(1)原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的eq \f(1,12)作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量。
M(核素)＝eq \f(m核素,\f(1,12)m12C)
(2)元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。
如A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量。
(3)元素的近似相对原子质量：可根据各种核素的质量数按(2)方法计算。
【典例3】 下列说法错误的是( )
A.eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B.eq \\al(40,20)Ca和eq \\al(42,20)Ca、石墨和金刚石均为同位素
C.eq \\al(1,1)H和eq \\al(2,1)H是不同的核素
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
[思路启迪] 解决概念分析题目时即要准确把握概念的内涵，又要关注概念间的关联点和差异性。
[解析] 四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；eq \\al(1,1)H和eq \\al(2,1)H是质子数均为1，中子数不相等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同但化学性质却相同，D正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误。
[答案] B
元素、核素、同位素的辨析
(1)元素是宏观概念，原子是微观概念，所以质量数是指某一原子的质量数，而不能说是某一元素的质量数，元素没有质量数。元素只讲种类不讲个数，而原子既可说种类也可说个数。例如：三种元素的说法是正确的而三个元素的说法就是错误的，三种原子或三个原子均正确。
(2)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素。
(3)有多少种核素就有多少种原子。
(4)同位素中的“位”即核素的位置相同，在元素周期表中占同一个位置。
[针对训练3] 有六种微粒，它们分别是eq \\al(40,19)M、eq \\al(40,20)N、eq \\al(40,18)X、eq \\al(40,19)Q＋、eq \\al(40,20)Y2＋、eq \\al(40,17)Z－，它们所属元素的种类为 ( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
[解析] 质子数决定元素的种类，eq \\al(40,19)M、eq \\al(40,19)Q＋是K元素形成的微粒，eq \\al(40,20)N、eq \\al(40,20)Y2＋表示Ca元素形成的微粒；eq \\al(40,18)X表示Ar原子，eq \\al(40,17)Z－表示Cl－。
[答案] B
课堂归纳小结
[知识脉络]
[核心要点]
1．元素周期表中的数量关系
(1)周期序数＝核外电子层数。
(2)主族序数＝最外层电子数。
(3)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2.元素周期表结构的记忆口诀
七个周期横着看，三短和四长；纵看共有十八列，七主七副零Ⅷ三；副族元素中间站，主族元素靠两边；若分金属非金属，硼砹之间划连线。
3．元素种类由质子数决定，核素种类由质子数和中子数共同决定。
4．具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称同位素，同位素间的化学性质基本相同，物理性质不同。
1．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三、四周期
[解析] 笫ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C错误；短周期包括第一、二、三周期，D错误。
[答案] A
2．已知某短周期元素有3个电子层且最外层上有5个电子，则该元素在周期表中位于( )
A．第二周期第ⅣA族 B．第二周期第ⅤA族
C．第三周期第ⅣA族 D．第三周期第ⅤA族
[解析] 短周期元素中电子层数即周期序数，最外层电子数即主族的族序数，因此，该元素位于元素周期表中第三周期第ⅤA族。
[答案] D
3．2015年12月31日，日本获得第113号元素的正式命名权。这种原子(记作eq \\al(278,113)Ja)是由30号元素Zn连续轰击83号元素Bi获得的。下列说法不正确的是( )
A．获得新核素eq \\al(278,113)Ja的过程，发生的是化学变化
B．题中涉及的三种元素，都属于金属元素
C．这种超重核素eq \\al(278,113)Ja的中子数与质子数之差为52
D．这种新核素，是同主族元素中原子半径最大的
[解析] 由30号元素Zn连续轰击83号元素Bi获得eq \\al(278,113)Ja的过程属于核变化，A不正确；题中涉及的三种元素Ja、Zn、Bi都是金属元素，B正确；eq \\al(278,113)Ja的质子数为113，中子数＝278－113＝165，中子数与质子数之差为165－113＝52，C正确；eq \\al(278,113)Ja位于第七周期第ⅢA族，是同主族元素中原子半径最大的，D正确。
[答案] A
4．原子序数为x的元素位于周期表中的ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能处在( )
A．ⅢA族 B．ⅠA族
C．镧系 D．ⅢB族
[解析] 原子序数为x＋1的元素应位于ⅡA族右侧相邻的族，在短周期中为ⅢA族，长周期中为ⅢB族，镧系元素属于ⅢB族。
[答案] B
5．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。
(2)分析上表规律，可推知，表中X为________。
(3)表示的是(写粒子符号)________。
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式：____________。
[解析] (1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13；(2)由元素周期表的结构可推知X应为16S；(3)19号元素为K，核外电子数比核电荷数小1，为K＋；(4)1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl，组成的常见化合物为NH4Cl。
[答案] (1)13 (2)16S (3)K＋ (4)NH4Cl
课后作业(十九)
[基础巩固]
一、元素周期表的结构
1．下列说法正确的是( )
A．常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
B．元素周期表有16个纵行，也就是16个族
C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族
D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期
[解析] 元素周期表中有18个纵行，16个族，第Ⅷ族占3个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。
[答案] A
2．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的( )
A．相对原子质量和核外电子数
B．电子层数和最外层电子数
C．相对原子质量和最外层电子数
D．电子层数和次外层电子数
[解析] 对主族元素而言，其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数；其最外层上的电子数就是该元素在周期表中的族序数；由该元素在周期表中的周期和族决定元素的位置。
[答案] B
3.元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息中错误的是( )
A．该元素的名称是钠
B．该元素的原子序数为11
C．该元素在地壳中的含量为22.99%
D．该元素的元素符号为Na
[解析] 据图可知，该元素的名称是钠，其元素符号为Na，原子序数为11，相对原子质量为22.99，故选C。
[答案] C
二、元素周期表的应用
4．已知元素的原子序数，可以推断元素原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A．①③ B．②③ C．①②③ D．②③④
[解析] 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
[答案] C
5．几种粒子具有相同的核电荷数，则可说明( )
A．可能属于同一种元素
B．一定是同一种元素
C．一定有相同的原子序数
D．核外电子数一定相等
[解析] 粒子可能是分子、原子、离子，虽然具有相同的核电荷数，但不一定是同一种元素，如CH4与H2O，B错误。核外电子数不一定相等，如Na与Na＋、F与F－等，D错误。粒子种类未确定，则不能判定一定是原子，故C不正确。
[答案] A
6．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( )
[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；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。
[答案] D
三、核素 同位素
7．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互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
[解析] 由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应为同位素，同位素的化学性质相同。
[答案] B
8．下列说法正确的是( )
A．有H、D、T与16O、17O、18O构成的水分子的相对分子质量有18个
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3
D．氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于化学变化
[解析] H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种，分别与16O、17O、18O构成的水分子共有6×3＝18种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的水分子的相对分子质量个数小于18，A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比，为2∶4∶6＝1∶2∶3，C正确；氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，D错误。
[答案] C
[能力提升]
9．两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为( )
①m－4 ②m＋4 ③m＋8 ④m－2 ⑤m＋6
⑥m－12 ⑦m＋14
A．①②④⑤ B．①②③⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥⑦
[解析] 两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3，则X为ⅢA族元素时，Y为ⅤⅡA族元素；或X、Y均为ⅥA族元素；还有可能为X在ⅤA族，Y为ⅤⅡA族或H；①若Y为Cl，X为Al，则X的原子序数为m－4，故①正确；②若Y为F，X为Al，则X的原子序数为m＋4，故②正确；③若Y为S，X为O，则X的原子序数为m＋8，故③正确；④若Y为Cl，X为P，则X的原子序数为m－2，故④正确；⑤若Y为H，X为N，则X的原子序数为m＋6，故⑤正确；⑥若Y为Cl，X为N，则X的原子序数为m－12，故⑥正确；⑦若Y为H，X为P，则X的原子序数为m＋14，故⑦正确；故答案为D。
[答案] D
10．0.05 ml某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12 L H2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是( )
A．第三周期ⅠA族 B．第三周期ⅡA族
C．第四周期ⅠA族 D．第四周期ⅡA族
[解析] 设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x价，则0.05x＝eq \f(1.12,22.4)×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第四周期ⅡA族。
[答案] D
11．据相关报道，在日本生产的婴儿奶粉中检测到铯的人工放射性核素。下列说法正确的是 ( )
A．133Cs的核电荷数为133
B．133Cs＋核外有54个电子
C．133Cs质子数比137Cs少4个
D．铯与水的反应比钠与水的反应缓慢
[解析] A项，核电荷数等于原子序数为55，错误；B项正确；C项，质子数决定元素种类，133Cs和137Cs质子数相等，错误；D项，Cs的金属性比Na强，与水反应更剧烈，错误。
[答案] B
12．X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是( )
A.N、S、Cl B．B、Si、P
C．C、P、S D．Be、Al、Si
[解析] 设Y的质子数为n，则X、Z的质子数分别为n－8－1，Z为n＋1。由题意知，n－8－1＋n＋n＋1＝40，n＝16，即Y为硫元素，X为氮元素，Z为氯元素。
[答案] A
13．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有________，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期第________族；i元素位于第________周期第________族。
(3)元素f是第________周期第________族元素，请在下面方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
[解析] (1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，包括1～18列。由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期笫ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。
[答案] (1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、d、c、e、f 三 0 四 ⅡB
(3)三 ⅥA eq \x(\a\al(16 S, 硫, 32))
14．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的eq \\al(45,26)Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)eq \\al(45,26)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。
(2)以下关于eq \\al(45,26)Fe的叙述正确的是________(填字母)。
A.eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(55,26)Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C.eq \\al(45,26)Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成eq \\al(43,26)Fe
(3)某同学认为eq \\al(45,26)Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是________________________________________________。
[解析] (1)eq \\al(45,26)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。(2)eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(56,26)Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，eq \\al(45,26)Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。
[答案] (1)19 26 (2)AC
(3)eq \\al(45,26)Fe与eq \\al(55,26)Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同
15．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨9种元素，填写下列空白：
(1)写出元素符号和名称：
①________，②________，⑧________，⑨________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
⑦的单质跟④的氢氧化物溶液反应：_____________________。
⑤的氧化物跟④的氢氧化物溶液反应：________________。
⑥的单质在③的单质中燃烧：__________________。
[解析] 根据元素周期表的位置可推知：①～⑨分别为C、N、O、Na、Al、S、Cl、Ar、K。
[答案] (1)①C碳 ②N氮 ⑧Ar氩 ⑨K钾
(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O S＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))SO2
周期数
第二或第三周期
第四或第五周期
第六或第七周期
差值
1
11
25
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
周期序数
一
二
三
四
五
六
原子序数
2
10
18
36
54
86
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
X
Y
Z
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
③
三
④
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
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