人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表课后复习题

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元素周期表
知识点一：　元素周期表


1． 发展历程



2．编排原则

例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)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束(　　)

3、元素周期表的结构

要点解释：常见族的特别名称：
第ⅠA族(除氢)：碱金属元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。



点拨：　


例2．元素周期表中所含元素种类最多的族是哪一族？

例3．现行元素周期表元素种类最多的周期是哪一周期？

知识点二、碱金属元素

1．结构特点
(1)完成表格

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
碱
金
属
元
素
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
(2)得出结论：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
2．碱金属的性质
(1)物理性质

(2)化学性质
①与O2反应
碱金属
化学反应方程式
反应程度
产物复杂
程度
活泼性
Li
4Li＋O22Li2O



Na
2Na＋O2Na2O2
K
K＋O2KO2
Rb
－
Cs
－
②与水反应
碱金属
钾
钠
实验操作


实验现象
熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后溶液加酚酞变红
熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红
实验原理
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
结论
钾比钠的活动性强
例4．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8个(　　)
(2)化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价(　　)
(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大(　　)
(4)碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应(　　)
(5)Li在空气中加热生成LiO2(　　)
例5．钾与水(含酚酞)反应的实验现象能表明钾的一些性质，请连一连。
(1)钾浮在水面上　　　　　 A．钾与水反应放热且钾的
熔点较低
(2)钾熔化成闪亮的小球 B．钾与水反应剧烈，放出的热使生成的H2燃烧
(3)钾球四处游动，并有轻,微的爆鸣声 C．钾的密度比水小
(4)溶液变为红色 D．钾与水反应后
的溶液呈碱性
例6．下列各组比较不正确的是(　　)
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K＞Na＞Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．熔、沸点：Li＞Na＞K
D．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH

归纳总结　碱金属的原子结构与化学性质的关系
(1)相似性
原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑(R表示碱金属元素)。
(2)递变性
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
①

②与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成 Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。
③与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。
知知识点三、卤族元素

1．原子结构
(1)完成表格：
元素名称
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子序数
9
17
35
53
原子结构
示意图




最外层电子数
7
7
7
7
电子层数
2
3
4
5
原子半径
由小到大



(2)得出结论：卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
2．卤族元素单质的性质
(1)物理性质

(2)化学性质
①与H2反应
a．填写下表：

反应条件
化学方程式
产物稳
定性
F2
暗处
H2＋F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2＋Cl22HCl
较稳定
Br2
加热
H2＋Br22HBr
不稳定
I2
不断加热
H2＋I22HI
很不稳定
b.得出结论：从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
②卤素单质间的置换反应
a．填写下表：
实验操作
实验现象
化学方程式

静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色
2KI＋Br2===2KBr＋I2

静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
b.得出结论：Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－。
提醒　因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
例7．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(X代表卤素)
(1)卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示(　　)
(2)HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强(　　)
(3)卤素单质的颜色从F2―→I2按相对分子质量增大而加深(　　)
(4)将F2通入NaCl溶液中可置换出Cl2(　　)

例8．已知还原性I－>Br－>Cl－>F－，试从原子结构的角度分析原因。

例9．　下列对卤素的说法不符合递变规律的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大

归纳总结　卤素的原子结构与化学性质的关系
(1)相似性(X表示卤素元素)
卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。
①与H2反应：X2＋H22HX。
②与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX。
③与H2O反应
a．X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
b．2F2＋2H2O===4HF＋O2。
④与NaOH溶液反应
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
(2)递变性(X表示卤素元素)
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
①

②与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：
稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；
还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
③卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。
④氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强。
⑤最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。

知识点四 核素和同位素


1．原子结构


2．原子核外电子的排布
（1）原子核外电子运动的特点
原子核外电子绕着原子核高速运动时没有确定的轨道的，就好像一团云雾 “带负电荷的云雾”笼罩在原子核周围．电子密集的地方，电子出现的机会多；反之，电子云稀疏的地方，电子出现的机会少．
电子的能量并不相同，能量低的，受核电荷的吸引大，通常在离核近的区域运动；能量高的，在离核远的区域运动．根据电子的能量差异和运动空间离核的远近不同，核外电子分别处于不同的电子层上．
【注意】核外电子是客观存在的，电子层是人为规定的．最外层电子数为该元素(主族元素)的最高正价，最低负价为该元素的最高正价—8．
（2）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
① 核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层.
② 原子核外各电子层最多容纳2 n2个电子.
③ 原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)
④ 次外层电子数不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数不能超过32个
（3）电子层的表示方法
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多容纳电子数(2 n2)
2
8
18
32
2 n2
能量大小
K
3．原子半径
由于原子核在原子中只占很少的一部分，原子半径主要是由最外层电子界定的．
原子半径的判断依据：
① 根据电子层数判断：电子层越多，原子半径越大．
② 当电子层数相同时，根据质子数判断：由于，故质子数越多，F电越大，原子半径越小．
③ 当电子层数、质子数相同时，根据最外层电子数判断，电子数越多，充斥的轨道越多，原子半径越大．

4：核素
元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称．
核素：具有一定数目的质子和中子的一种原子，叫做核素．如H、H、H各为一种核素．
同位素：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．
同位素核素之间的关系

质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值加起来所得的数值
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
原子x代表的含义
X：该元素的元素符号；Z：该原子的原子核内质子数；
A：该原子的质量数；b：微粒个数；n：微粒所带的电荷数
同素异形体：同种元素不同的单质．例如：氧气和臭氧，金刚石和石墨，红磷和白磷．

例10．下列符号代表几种元素？几种原子？它们的关系？
　　　　　

随堂练习：

1．原子序数为x的元素位于周期表中的第 ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能为(　　)
A．第ⅢA族 B．第 ⅠA族
C．镧系元素 D．第ⅢB族
2．下列原子序数所代表的元素中，全部属于主族元素的一组是(　　)
A．22、26、11 B．13、15、35
C．29、34、16 D．18、12、14
3．如果发现了原子序数为116的元素，下列对它的叙述中正确的是(　　)
①位于第七周期　②非金属元素　③最外电子层有6个电子　④没有放射性　⑤属于第ⅥA族元素　⑥属于锕系元素
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③⑥ D．③④⑤
4．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)


①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
5．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是(　　)
①HCl比H2S稳定　②HClO氧化性比H2SO4强　③HClO4酸性比H2SO4强　④Cl2能与H2S反应生成S　⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子
A．②⑤ B．①②
C．①②④ D．①③⑤
6．下列叙述中肯定能说明金属A比金属B活泼性强的是(　　)
A．A原子最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子电子层数比B原子的电子层数多
C．1 mol A从酸中置换生成的H2比1 mol B从酸中置换生成的H2 多
D．常温下，A能从酸中置换出氢，而B不能
7．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下：N＋He→O＋H。下列叙述正确的是(　　)
A.O原子核内有9个质子
B.H原子核内有1个中子
C．O2和O3互为同位素
D．通常情况下，He和N2化学性质都很稳定
8．已知：①为纪念著名天文学家哥白尼，国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”；②合理利用核能符合“低碳经济”的要求，U是核反应堆的重要原料；③锂被誉为“高能金属”，制取锂的原料是β­锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6和少量钙、镁杂质)。下列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是(　　)
A.Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55
B.U和U是同位素，核反应属于化学变化
C．40Ca2＋与18O具有相同的电子数
D．Si2O中质子总数为80
9．有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q＋、Y2＋、Z－，它们所属元素的种类为(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种

课后作业：

一、单选题
1.在离子 RO3n-中, 共有x个核外电子，R 原子的质量数为 A ， 则R原子核内含有的中子数目是（      ）
A. A－x＋n＋48                  B. A－x＋n＋24                  C. A－x－n－24                  D. A＋x－n－24
2.2012年11月有媒体报道，我国内蒙古发现了世界级铀矿，内含有可用作核反应堆燃料的 U． U原子核内的质子数为（   ）
A. 92                                       B. 143                                       C. 235                                       D. 327
3.下列有关元素周期表的说法中正确的是（   ）
A. 能生成碱的金属元素都在ⅠA族
B. 稀有气体元素原子的最外层电子数为2或8
C. 原子序数为14的元素位于元素周期表的第3周ⅥA族
D. 元素周期表有18个纵行，分列16个族，即7个主族、8个副族和1个0族
4.已知R2+离子核外有a个电子，b个中子．表示R原子组成正确的是  （   ）
A. R                                   B. R                                   C. R                                   D. R
5.下列说法不正确的是（   ） ①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②同位素的性质几乎完全相同；③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；④电子数相同的粒子不一定是同一种元素；⑤一种元素只能有一种质量数：⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数．⑦Cl2中35Cl与37Cl的原子个数之比与HCl中的35Cl与37Cl的原子个数之比相等．
A. ②③⑤⑥⑦                          B. ①②④⑤                          C. ①②⑤⑥                          D. ③④⑥⑦
6.国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把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列，稀有气体元素为第18列．按此规定，下列说法错误的是（　　）
A. 只有第2列元素的原子最外层有2个电子              B. 第3列元素种类最多
C. 第15列元素的最高价氧化物为R2O5                    D. 第17列元素的第一种元素无含氧酸
7.下列各组元素中，属于同一周期的是（　　）
A. H、Na                                B. Al、P                                C. O、Cl                                D. Mg、F
8.据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡 Rn，从而对人体产生伤害．该同位素原子的中子数是（　　）
A. 136                                       B. 50                                       C. 86                                       D. 222
9.81号元素所在周期和族是（　　）
A. 第六周期ⅣA族                B. 第六周期ⅢB族                C. 第七周期0族                D. 第六周期ⅢA族
10.关于现行的元素周期表的说法正确的是（   ）
A. 元素周期表有8个副族                                         B. 元素周期表有18个纵行
C. 短周期是指第一、二周期                                    D. IA族的元素全部是金属元素
11.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
12.下列关于元素周期表的叙述正确的是（   ）
A. 元素周期表中有18列，即18个族                B. 目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素
C. 短周期元素是指1～20号元素                      D. 原子的种类和元素的种类一样多
二、填空题
13.有下列物质：①612C；②1939K；③2040Ca；④613C；⑤714N；⑥1840Ar．其中：
（1）互为同位素的是　 ________ 　．
（2）质量数相等，但不能互称同位素的是　 ________．
（3）中子数相等，但质子数不相等的是 ________
14.614C的放射性可用于考古断代，根据测定出土文物标本中的614C含量，就可以推算出文物的年代．614C的质子数是　 ________；中子数是　 ________；质量数是　 ________；原子结构示意图为 ________
15.今有甲乙丙丁四种元素．已知甲元素是自然界中含量最多的元素；乙元素的l层电子数是k层电子数的两倍；丙元素的单质及其化合物的化合物的焰色反应都显黄色；氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色．试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号：
甲元素的名称 ________、符号 ________　；
乙元素的名称 ________、符号 ________　
丙元素的名称 ________、符号________　；
丁元素的名称 ________、符号 ________
16.写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号________．
17.下列原子： C、 N、 Na、 H、 U、 K、 H、 U中共有________种元素，________种核素，________互为同位素．
三、综合题
18.根据下列微粒回答问题：11H、21H、31H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2 ．
（1）以上8种微粒共有________种核素，共种元素________．
（2）互为同位素的是________．
（3）质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________．
19.钋（Po）是一种低熔点金属，极其稀有，毒性和放射性极强．回答下列问题：
（1）84210Po具有放射性，经α衰变成稳定的铅，在衰变过程中释放一个24He2+ ． Pb的原子核中质子数为　________ ，中子数为　________ ．Po元素能形成较稳定的+4价离子，wg84210Po4+含有的电子的物质的量为________ 
（2）半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50%发生衰变所需的时间．已知Po的半衰期为138天，质量为64克的Po，经276天后，得到铅的质量为________