第09讲 原子结构与元素周期表-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

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第一步：学
析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习
第二步：练
练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步：记
串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步：测
过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1：原子构成及质量数
1.质量数
原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，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,用符号A表示。
质量数(A)===质子数(Z)+中子数(N)(质量关系)
2.原子的构成
知识点2：原子核外电子的排布规律
1.电子层
（1）概念
在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。
（2）表示方法
通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层；这样由内向外以此类推,分别用n =1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下：
2.电子的能量
（1）在多电子原子中，电子的能量不同。
（2）在离核较近的区域内运动的电子的能量较低,在离核较远的区域内运动的电子的能量较高。
3.核外电子排布的一般规律
（1）“分层”是指核外电子分层排布。
（2）“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下，核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起，即由内向外，最先排布在K层，当K层排满后再排L层，当L层排满后再排M层。
（3）“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)，原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子不超过18个，倒数第3层电子不超过32个。
知识点3：核外电子排布的表示方法
1.原子结构示意图
为了形象地表示元素原子的核电荷数与核外电子排布，引入了原子结构示意图，例如钠原子的结构示意图如图所示：
2.离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，此过程中原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl- 、Na+

知识点4：元素周期表的结构
1.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号，得到原子序数。
原子序数与元素的原子结构之间存在着下列关系:
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
（2）横行:原子核外电子层数相同的元素，按照原子序数递增的顺序从左到右排列。
（3）纵列：不同横行中原子核外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。
2.周期
3.族
知识点5：元素、核素及同位素
1.元素
元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。由此可知同种元素原子的原子核内质子数一定相同，但中子数不一定相同。例如氢元素原子的原子核内质子数与中子数的情况如下表：
2.核素
3.同位素
重点1：1~20号元素原子核外电子排布特征
重点2：电子总数或质子总数相同的粒子
电子总数或质子总数相同的微粒可以是分子、原子，也可以是离子；可以是单核微粒,也可以是多核微粒。
1.电子总数相同的粒子
2.质子总数相同的粒子
寻找具有相同质子数的离子时，常以单核离子为基础，通过其相邻元素氢化物形成的离子来确定，如确定含9个质子的离子，以F-为基础，然后确定8 + 1 (质子数分别为8、1 的两种原子)形成的离子、7 + 2(质子数分别为7、2的两种原子)形成的离子等。
质子数相同的分子，其电子数也相同，因此记忆时可通过联想法：如判断与N2具有相同质子数的分子，以N的质子数7为中心，结合常见物质可确定双原子分子CO(质子数 6+8=7 +7)。
重点3：元素周期表中位置与原子序数的关系
1.由原子序数推导元素在周期表中的位置
（1）熟记稀有气体元素的原子序数
（2）比大小定周期
比较某元素的原子序数与0族元素原子序数的大小，找出与其相邻近的两种0族元素，该元素和原子序数大的0族元素处于同周期。
（3）求差值定族数
①若某元素的原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处于0族元素所在周期的下一周期的第I A族或第IIA族，如88号元素，88-86=2,则其应位于第七周期第IIA族。
= 2 \* GB3 ②若某元素的原于序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5，则应分别处在0族元素所在周期的第VIIA、VIA、VA、IVA、IIIA族，如84号元素应在第六周期第VIA族.
= 3 \* GB3 ③若差值为其他数，则由相应差值找出对应的族。
2.由元素在周期表中的位置推导原子序数
（1）同周期不同主族
因不同周期中所含元素种类数不都完全相同，而且长周期中第IIA族和第IIIA族之间插入了过渡元素，非第IIA族和第IIIA族同周期相邻主族元素的原子序数之差一定是1；同周期第IIA族与第IIIA族元素原子序数之差从第二周期到第七周期依次为1、1、11、11、25、25。
（2）同主族不同周期
若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。
= 1 \* GB3 ①若A、B为第IA族或第IIA族（位于过渡元素左边）元素，则B的原子序数为（a+m）。
= 2 \* GB3 ②若A、B为第IIIA族~第VIIA族(位于过渡元素右边)元素，则B的原子序数为(a+n)。
重点4：了解元素周期中的相关信息
1.元素周期表中每一格中的信息
在元素周期表中，每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息，除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外，高中阶段又新增了以下信息：外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如：
2.族序数与原子序数的关系
族序数为奇数（第IIIB族镧系、锕系除外），则该族元素的原子序数一定为奇数；族序数为偶数（第VIII族除外），则该族元素的原子序数一定为偶数。
（1）区别
（2）联系
重点5：几种“相对原子质量”
1 .概念理解
2.实例比较
考点一 原子结构
1．以下是某种元素的原子结构示意图，下列说法不正确的是
A．该原子易得两个电子而形成稳定结构B．该原子的核电荷数为16
C．“+”表示该原子带正电D．该原子的第二层电子数为8
【答案】C
【解析】A．该原子最外层有6个电子，易得到2个电子而形成8电子稳定结构，A项正确；
B．由原子结构示意图可知，该原子的核电荷数为16，B项正确；
C．原子不带电，“+”表示该原子核内的质子带正电，C项错误；
D．由原子结构示意图可知，该原子的第二层电子数为8，D项正确；
故选C。
2．2016年11月国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了人工合成的第113、115、117和118号元素。其中118号元素是由美国与俄罗斯科学家合作合成的，其质量数为294。下列关于该元素的说法中，正确的是
A．其原子核内中子数和质子数都是118B．其原子核内中子数为176
C．其原子核外电子数为176D．其原子最外层电子数为18
【答案】B
【解析】A．其原子核内质子数是118，中子数为294-118=176，故A错误；
B．其原子核内中子数为294-118=176，故B正确；
C．其原子核外电子数=质子数=118，故C错误；
D．其原子最外层电子数为8，故D错误；
选B。
3．某粒子的结构示意图为，下列关于该粒子的说法正确的是
A．该粒子为阳离子B．最外层电子数为2
C．核外电子数为8D．已形成相对稳定的结构
【答案】D
【解析】A．该粒子的质子数为17，核外电子数为2+8+8=18，该粒子为阴离子Cl-，A项错误；
B．该粒子的最外层电子数为8，B项错误；
C．该粒子的核外电子数为2+8+8=18，C项错误；
D．该粒子的最外层电子数为8，已形成相对稳定的8电子结构，D项正确；
答案选D。
4．东风-21导弹能对中程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是
A．与的中子数相同B．与的质子数相等
C．所含的中子数等于质子数D．与的核外电子排布相同
【答案】D
【解析】A．二者的中子数分别为142-60=82和143-60=83，A错误；
B．二者的质子数分别为60和58，B错误；
C．中子数为144-60=84，质子数为60，C错误；
D．二者为同一种元素，核外电子数相同，核外电子排布相同，D正确；
故答案为：D。
5．如图A、B、C、D、E是五种粒子的结构示意图，请回答下列问题：

（1）C所示粒子表示 (化学符号)，D粒子表示 (化学符号)。
（2）A粒子的化学性质与B、C、D、E中哪一种粒子的化学性质相似 (填序号)。
（3）写出B和C两种元素组成化合物的化学式 。
【答案】（1）S O2-
（2）C
（3）Na2S
【分析】根据图示，A、B、C、D、E分别为O、Na、S、O2-、Ne五种粒子.
【解析】（1）C所示粒子表示S，D粒子表示O2-。
（2）A粒子和C粒子最外层均为6个电子，化学性质相似，故与B、C、D、E中C粒子的化学性质相似。
（3）B和C两种元素组成化合物为硫化钠，化学式Na2S。
考点二 根据核外电子排布特征进行元素推断
6．有A、B两种原子，A原子的第三电子层比B原子的第三电子层少3个电子，B原子的第二电子层电子数恰好为A原子第二电子层电子数的2倍．A和B分别是
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
【答案】D
【解析】第二层为L层，第三层为M层，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，如为同周期元素，则都位于第二周期，不存在M层，因此A为第二周期，B为第三周期，L层最多排布8个电子，因此，B的L层有8个电子，而A的L层有4个电子（无M层），根据“A原子的M层比B原子的M层少3个电子”可知，B的M层上有3个电子，即A共有K、L电子层，排布的电子数分别为2、4，B共有K、L、M电子层，排布的电子数分别为2、8、3，故A是C，B是Al，故选D。
7．下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是
A．OH-、H2O、F-B．NH3、NH、NH
C．H3O＋、NH、NHD．HCl、F2、H2S
【答案】D
【分析】元素原子的质子数等于电子数等于核电荷数，阳离子的电子数等于相应原子的质子数减去所带的电荷数，阴离子的电子数等于相应原子的质子数加上所带的电荷数，据此根据物质构成分析解答。
【解析】A．OH-和F-的质子数为9、电子数为9+1=10，而H2O的质子数和电子数均为10，A不符合题意；
B．NH3的质子数与电子数均为7+3=10，NH的质子数为7+4=11、电子数为11-1=10，NH的质子数为7+2=9，电子数为9+1=10，B不符合题意；
C．H3O＋的质子数为3+8=11、电子数为 11-1=10，NH的质子数,7+4=11、电子数为11-1=10，NH的质子数为7+2=9，电子数为9+1=10，C不符合题意；
D．HCl、F2、H2S三者的质子数均为18，均不带电荷，所以电子数也均为18，D符合题意；
故选D。
8．下列粒子含有的电子数和质子数均与相同的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】中含有9个质子和10个电子。中含有11个质子和10个电子，中含有11个质子和10个电子，中含有10个质子和10个电子，中含有9个质子和10个电子。故选D。
9．与具有相同质子数和电子数的微粒是
A．FB．C．D．
【答案】C
【分析】中含有9个质子和10个电子；
【解析】A．F原子中含有9个质子和9个电子，与中数目不一致，A不符合题意；
B．中含有17个质子和18个电子，与中数目不一致，B不符合题意；
C．中含有9个质子和10个电子，与中数目一致，C符合题意；
D．中含有11个质子和10个电子，与中数目不一致，D不符合题意；
故选C。
10．已知五种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。回答下列问题：
（1）Z元素的原子结构示意图： ；
（2）W元素形成的离子结构示意图： ；
（3）中子数为8的Y的一种核素符号： ；
（4）含X、Y、Z、R四种元素的化合物的化学式： ；
（5）化合物R2Z2和YZ2反应的化学方程式： 。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）NaHCO3
（5）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【分析】X是原子序数最小的元素，即X为元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，则内层为2个电子，最外层为4个电子，则Y为元素；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，次外层只能是2个电子，则Z为元素；K层最多2个电子，L层最多8个电子，W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个，则M层为7个电子，W为Cl元素；Z的阴离子为，有10个电子，则R为元素，据此分析；
【解析】（1）W为O元素，质子数为8，O的原子结构示意图为；
（2）W为Cl元素，质子数为17，Cl的离子结构示意图为；
（3）中子数为8的C原子，质量数为14，核素符号：；
（4）含H、C、O、Na四种元素的化合物的化学式：NaHCO3或CH3COONa、NaHC2O4等；
（5）化合物Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
考点三 元素周期表的结构及元素的位置确定
11．下列关于元素周期表的说法错误的是
A．元素周期表有7个横行
B．元素周期表有18个纵列
C．元素周期表中第7、8、9三个纵列共同组成一个族
D．元素周期表中主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成
【答案】C
【解析】A．元素周期表共有7个横行，每个横行代表1个周期，共有7个周期，故A正确；
B．元素周期表共有18个纵列，16个族，故B正确；
C．元素周期表中第8、9、10三个纵列共同组成一个族，都为Ⅷ族，故C错误；
D．长周期元素和短周期元素共同组成的纵行中除0族元素外，其它为主族元素，故D正确；
故选C。
12．周期表中116号元素是一种人工合成的放射性化学元素，它的元素符号是“”，试判断 “”元素应位于周期表中的
A．第六周期第 族B．第七周期第 族
C．第七周期第 族D．第八周期第 族
【答案】B
【解析】的原子序数为116，118号稀有气体元素位于第七周期0族，118号左侧相邻的依次为族、族，所以116号元素位于元素周期表的第七周期族，故选：B。
13．关于元素周期表的说法正确的是
A．元素周期表中有8个副族
B．元素周期表中的短周期是指第一、二周期
C．最外层电子数为2的元素一定位于第ⅡA族
D．同周期相邻主族的元素原子序数不一定相差1
【答案】D
【解析】A．元素周期表中有7个副族，A错误；
B．元素周期表中的短周期是指第一、二、三周期，B错误；
C．最外层电子数为2的元素不一定位于第ⅡA族，例如氦最外层有2个电子，是稀有气体，位于0族，C错误；
D．同周期相邻主族的元素原子序数不一定相差1，例如同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数可能相差1、11、25等，D正确；
故选D。
14．已知A为第IIA族元素，B为第IIIA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是
A．n=m＋1B．n=m＋11C．n=m＋25D．n=m＋10
【答案】D
【解析】若A、B为第二、三周期元素，n=m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n=m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n=m＋25；故答案为D。
15．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
（1）元素X单质分子是 (写化学式)。
（2）Y位于元素周期表中的第 周期第 族。
（3）Z的同主族下一周期的元素的原子序数是 。
（4）与Z的同一周期的金属元素中，与氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为 。
【答案】（1）He
（2）二 VIIA
（3）34
（4）
【分析】由短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置可知，X为He、Y为F、Z为S；
【解析】（1）元素X单质为单原子分子，分子为He；
（2）Y的原子结构中有2个电子层、最外层电子数为7，位于第二周期第VIIA族；
（3）Z为S元素，同主族下一周为Se，原子序数比S多18，为34；
（4）与S同一周期中Al能与氢氧化钠溶液反应，化学方程式为：。
考点四 元素、核素、同位素、同素异形体的比较
16．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
【答案】B
【分析】判断元素、同位素和核素时，要抓住各种微粒的本质区别，对于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不相同的无论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。
【解析】质子数(Z)决定元素的种类，M、Q＋表示K元素形成的微粒，N、Y2＋表示Ca元素形成的微粒；X表示Ar原子，Z－表示Cl－离子，有4种元素种类，B正确，答案为B。
17．“碳达峰”“碳中和”成为全国两会的热词。下列有关和的说法中正确的是
A．和的质子数相同，互称为同位素
B．和的质量数相同，互称为同位素
C．和的质子数相同是同一种核素
D．和的核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素
【答案】A
【解析】A．和的质子数相同，中子数不同，二者互称为同位素，A正确；
B．和的质子数相同，中子数不同，因此质量数不相同，B错误；
C．和的质子数相同，但中子数不同，不是同一种核素，C错误；
D．和的核外电子数相同，质子数相同，中子数不同，二者互称为同位素，D错误；
答案选A。
18．Se是人体必需微量元素，下列有关Se和Se说法正确的是
A．Se和Se是同一种核素B．Se和Se互为同位素
C．Se和Se分别含有44和46个质子D．Se和Se都含有34个中子
【答案】B
【解析】A．同一种核素的质子数和中子数均相同，Se和Se质子数都是34，但中子数前者是44，后者是46，中子数不相同，不是同一种核素，A错误；
B．质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素，故Se和Se互为同位素，B正确；
C．Se和Se两种原子的质子数均是34，C错误；
D．Se和Se中前者的中子数是44，后者的中子数是46，D错误；
故答案为：B。
19．氟-29（）原子核与液氢靶相撞，敲除多余的质子，形成氧的一种稀有同位素——氧-28（）。下列有关说法正确的是
A．28O的质量为28gB．28O与28Si互为同位素
C．28O的中子数与质子数之差为12D．上述将29F转化为28O的过程发生了化学变化
【答案】C
【解析】A．28O的质量数为28，其真实质量非常小，1ml28O的质量为28g，A错误；
B．质子数相同而中子数不同的原子互为同位素，28O与28Si的质子数不同，不互为同位素，B错误；
C．28O的质子数为8，中子数为20，故中子数与质子数之差为12，C正确；
D．化学变化的最小微粒为原子，故将29F转化为28O的过程发生了质子的变化，不属于化学变化，D错误；
故选C。
20．是重要的核工业原料，的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是
A．原子核中含有92个中子
B．原子核外有143个电子
C．与互为同位素
D．与互为同素异形体
【答案】C
【解析】A．对于，质子数是92，质量数是235，根据中子数=质量数-质子数，可得中子数为235-92=143，A错误；
B．原子中质子数等于核外电子数，质子数为92，则核外电子数是92，B错误；
C．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确
D．同素异形体是同种元素组成的不同单质，与是原子，不是单质，不互为同素异形体，D错误；
故选C
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.从微观角度认识原子的构成，了解原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
2.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的推导。
3.了解元素周期表的发展历程及元素周期表的结构。
4.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较它们的不同。
【学习重难点】
1.原子核外电子排布规律的理解。
2.元素周期表的结构及序差规律。
3.元素、核素、同位素、同素异形体的比较。
1．下列常见的化合物中，所含元素均位于元素周期表第二周期的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．H元素位于元素周期表的第一周期，A不符合题意；
B．H元素位于元素周期表的第一周期，P元素位于元素周期表的第三周期，B不符合题意；
C．Li、C、O元素均位于元素周期表第二周期，C不符合题意；
D．S元素位于元素周期表的第三周期，Fe元素位于元素周期表的第四周期，D不符合题意；
故选C。
2．我国科研团队在新一代“人造太阳”研究中取得重大突破，实现氘和氚聚变产生巨大能量。下列说法正确的是
A．和互为同位素B．的质子数为2
C．的核外电子数为3D．和是相同的氢原子
【答案】A
【解析】A．氘（）和氚（）质子数均为1，但中子数分别为1和2，因此互为同位素，A正确；
B．氘的质子数为1，中子数为2，B错误；
C．原子的核外电子数等于质子数，氚的电子数为1，C错误；
D．氘和氚中子数不同，属于不同的氢原子，D错误；
故选A。
3．若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，如氢元素和碱金属元素为第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．同一横行的第13列和第2列的元素原子序数相差可能等于1、11或26
B．第2列的元素均为金属元素
C．第3列元素种类最多
D．第18列元素形成的单质中不存在化学键
【答案】A
【解析】A．若为第2、3周期，第2列(IIA族)与第13列(IIIA族)的原子序数差：如Be→B、Mg→Al差1，第4、5周期(如Ca→Ga、Sr→In)差11，第6、7周期(如Ba→Tl)差25，A错误；
B．第2列(IIA族)均为碱土金属(如Be、Mg、Ca)，均为金属元素，B正确；
C．第3列对应IIIB族，包含镧系(15种)和锕系(15种)，元素种类最多，C正确；
D．第18列为稀有气体元素，其单质在常态下为单原子分子(如He、Ne)，分子间仅存在范德华力，而分子内无化学键，D正确；
故选A。
4．半导体材料中含N、O、Si、Ga等元素。下列元素位于周期表ⅢA族的是
A．NB．OC．SiD．Ga
【答案】D
【解析】A．N（氮）原子序数7，核外电子排布为 2、5，最外层电子数为 5，位于第2周期VA族，故A错误；
B．O（氧）原子序数8，核外电子排布为 2、6，最外层电子数为 6，位于第2周期VIA族，故B错误；
C．Si（硅）原子序数14，核外电子排布为 2、8、4，最外层电子数为 4，位于第3周期IVA族，故C错误；
D．Ga（镓）原子序数31，核外电子排布为 2、8、18、3，最外层电子数为 3，位于第四周期ⅢA族，故D正确；
故选D。
5．的质子数是
A．14B．27C．13D．40
【答案】C
【解析】同位素符号中，Z为原子序数（质子数），A为质量数。质子数为13，故选C。
6．以下六种核素：、、、、、。下列相关说法错误的是
A．和在元素周期表中的位置相同
B．可用于鉴定文物年代
C．和质量数相等，二者互为同位素
D．和的中子数相同
【答案】C
【解析】A．和是Li元素的2种核素，在元素周期表中的位置相同，故A正确；
B．是C元素的一种核素，可用于鉴定文物年代，故B正确；
C．和质子数不同，二者不是同位素，故C错误；
D．和的中子数均为12，故D正确；
选C。
7．已知元素X和Y能形成化合物，若X的原子序数为n，Y的原子序数为m，则n和m不可能为
A．，B．，
C．，D．，
【答案】D
【解析】A ．n=8，m=6，则X为O，Y为C，能形成化合物CO2，A正确；
B．n=17，m=12，则X为Cl，Y为Mg，能形成化合物MgCl2，B正确；
C．n=9，m=20，则X为F，Y为Ca，能形成化合物CaF2，C正确；
D．n=1，m=6，则X为H，Y为C，能形成化合物CH4，不存在CH２，D错误；
故选D。
8．图为元素周期表的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为35的是
A．B．C．D．
【答案】D
【分析】同主族相邻元素原子序数之差分别是2、8、8、18、18、32、32，35号元素为Br元素，位于周期表中第四周期第ⅦA族；
【解析】A．55号元素位于第六周期IA族，M上方的元素原子序数为20，M下方原子序数为56，则M的原子序数为20+18=38，A不选；
B．56号元素位于第六周期IIA族，M右侧的元素原子序数为20+18=38，则M的原子序数为38-1=37，B不选；
C．28号元素位于第四周期VIII族，M上方的元素原子序数为27，则M的原子序数为27+18=45，C不选；
D．53号元素位于第五周期，M下方的元素原子序数为53，则M的原子序数为53-18=35，D选；
答案选D。
二、解答题
9．按要求填空：
（1）某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是 。
（2）某元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，该元素的元素名称是 。
（3）某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的原子结构示意图是 。
（4）下列8种化学符号：H2、H2、、、、、、。
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 。
【答案】（1）Mg
（2）氧
（3）
（4）6
【解析】（1）某元素原子K层和M层电子数相同，则原子核外有12个电子，该元素的元素符号是Mg。
（2）某元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，则原子核外有8个电子，该元素的元素名称是氧。
（3）
某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则原子核外有6个电子，该元素是碳元素，原子结构示意图是。
（4）①一种原子就是一种核素，表示核素的符号为、、、、、，共6种。
②同位素是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素的是和。
③质子数为11、中子数为12，质子数为12、中子数为12；中子数相等，但质子数不相等的核素是和。
10．有A、B、C三种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+1价阳离子和氖原子具有相同的电子数。写出：
（1）A的原子结构示意图为 。
（2）已知A的相对质量为24，则1.2克A原子变为离子，失去 ml电子。
（3）B的阴离子的电子式为 ，写出物质AB2的化学式： 。
（4）C的+1价阳离子的结构示意图为 。
（5）与C的+1价阳离子具有相同质子数和电子数的微粒是_______。
A．B．F-C．H2OD．NH3
【答案】（1）
（2）0.1
（3） MgF2
（4）
（5）A
【分析】A元素原子的K层和M层电子数相同，说明A有12个电子，则A为Mg；B元素原子的L层比K层电子数多5个，说明B有9个电子，则B为F；C元素的+1价阳离子和氖原子具有相同的电子数，则C有11个电子，C为Na；
【解析】（1）已知A为Mg，其核外有3个电子层，其原子结构示意图为；
（2）已知A的相对质量为24，则1.2克A原子为0.05ml，每个Mg原子变为离子失去2个电子，故共失去0.1ml电子；
（3）已知B为F元素，F的阴离子核外有10个电子，其阴离子的电子式为：A、B组成的化合物的化学式为MgF2；
（4）C的+1价阳离子Na+的结构示意图为；
（5）C的+1价阳离子有11个质子和10个电子；
A．中阳离子有11个质子和10个电子，故A符合；
B．F-中阳离子有9个质子和10个电子，故B不符合；
C．H2O中阳离子有10个质子和10个电子，故C不符合；
D．NH3中阳离子有10个质子和10个电子，故D不符合；
答案选A。
我们知道，化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。那么原子内部的结构如何?不同元素的原子以及由它们构成的分子之间在结构上是否存在相似特征及变化规律，从而影响宏观物质的性质及其变化规律呢?
电子层数n
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
近→远
能量高低
低→高
①原子核外电子排布的各项规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解，即任一原子的核外电子排布必须同时满足所有规律。 如M层不是最外层时，其容纳电子数最多为18，当M层为最外层时，其容纳电子数最多为8。
②从M层(第三层)开始，核外电子并不是排满一层后再排下一电子层，即M层还没有排满(即达到最多容纳的电子数)，电子就开始在N层(第四层)排布。如K原子M层排8个电子，N层排1个电子。
①离子结构示意图中，阳离子：核内质子数＞核外电子数；阴离子：核内质子数＜核外电子数，且差值为离子所带电荷数。
②简单离子(即单原子离子)的离子结构示意图中最外层一般为8电子稳定结构(若K层为最外层，则是2电子稳定结构)。
③原子与离子结构示意图比较
微粒
原子
阳离子
阴离子
结构
质子数=电子数
质子数＞电子数
质子数＜电子数
电性
不显电性
带正电
带负电
最外层电子数
不一定是8
一般是8
一般是8
化学性质
不一定稳定
相对稳定
相对稳定
①核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如 Al3+、Na+、F-等。
②过渡元素：元素周期表中第 = 3 \* ROMAN IIIB族到第 = 2 \* ROMAN IIB族为过渡元素，这些元素都是金属元素，所以又称它们为过渡金属。
③镧系元素：元素周期表第六周期第 = 3 \* ROMAN IIIB中，从57号元素镧到71号元素镥共有15 元素，统称为镧系元素，它们的化学性质相似。
④锕系元素：元素周期表第七周期第 = 3 \* ROMAN IIIB族中，从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素，统称为锕系元素，它们的化学性质相似。
数目
现行的元素周期表中有7个横行，每个横行各为一个周期，共7个周期，自上而下依次称为第一、二、三、四、五、六、七周期。
特点
同一周期中，元素原子的电子层数相同，且电子层数等于周期序数，从左到右原子序数递増。
周期分类及元素的种数
7个周期分为短周期(第一、二、三周期)和长周期(第四、五、六、七周期)，7个周期中元素的种类不完全相同，其中第一周期含2种元素，第二、三周期各含8种元素，第四、五周期各含18种元素，第六、七周期各含32种元素，总共118种元素。
数目
元素周期表中共有18个纵列，除第8、9、10三个纵列叫做第 = 8 \* ROMAN VIII族外，其余每个纵列各为一个族，共有16个族。
分类
16个族分为7个主族、7个副族、1个第 = 8 \* ROMAN VIII族和1个0族。
特点
同一主族中元素原子的最外层电子数相同，且等于其族序数，从上到下原子序数递增。
①各周期元素归类
类别
周期序数
起止元素
原子序数
所含元素种数
短周期
1
H~He
1~2
2
2
Li~Ne
3~10
8
3
Na~Ar
11~18
8
长周期
4
K~Kr
19~36
18
5
Rb~Xe
37~54
18
6
Cs~Rn
55~86
32
7
Fr~Og
87~118
32
②常见族元素的特别名称
第I A族(氢除外)碱金属元素；第 = 2 \* ROMAN IIA族：碱土金属元素；第 = 7 \* ROMAN VIIA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。
③元素周期表中纵列与族序数的关系
元素周期表中共有18个纵列，16个族。其中有7个主族、7个副族、1个第 = 8 \* ROMAN VIII族、1个0族。7个主族（第I A族~第VIIA族）从左向右依次为第 1、2、13、14、15、16、17纵列；7个副族（第 = 8 \* ROMAN IIIB族~第VIIB族、第IB族~第IIB族）从左向右依次为第3、4、5、6、7、11、12纵列（其中第3纵列的第 = 8 \* ROMAN IIIB族因包含镧系、锕系元素，所含元素种类最多，有32种）；第 = 8 \* ROMAN VIII族包含第8、9、10纵列；0族为第18纵列。
列数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
类别
主族
副族
第 = 8 \* ROMAN VIII族
副族
主族
0族
名称
IA
IIA
= 8 \* ROMAN IIIB
IVB
VB
VIB
VIIB
= 8 \* ROMAN VIII
IB
IIB
= 8 \* ROMAN IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
④元素周期表记忆口诀
横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现, 竖列称作族，总共十六族； = 8 \* ROMAN VIII族最特殊，三列是一族; 二三分主副，先主后副族； 镧锕各十五，均属 = 8 \* ROMAN IIIB族。
元素名称
原子核
原子名称
原子符（ZAX）
质子数（Z）
中子数（N）
氢
1
0
氕
11H
1
1
氘
12H或D
1
2
氚
13H或T
表示方法
含义
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。“核素”属于微观概念,界定的是一种原子,核素既论种类又论个数,它由质子数和中子数共同决定，即原子核内质子数相同、中子数不同的原子不是同种核素,例 如:11H、12H、13H、612C、613C、614C各为一种核素。
①绝大多数元素都包含多种核素，如氢元素存在11H、12H、13H三种核素。
= 2 \* GB3 ②不能利用质量数确定核素的种类，如614C、714N的质量数相同，但它们属于两种不同核素。
③核素的质子数不能等于0,而中子数可以等于0,如11H。
含义
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)，如: 11H、12H、13H三种核素互为同位素。
特点
①位置：质子数相同，故元素符号相同，在周期表中占据同一位置。
= 2 \* GB3 ②构成:相同的质子数，不同的中子数。
= 3 \* GB3 ③性质：同位素的原子核外电子层结构相同，因此化学性质几乎相同；因质量数不同，物理性质略有差异。
= 4 \* GB3 ④存在:天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。
应用
①614C在考古工作中用于测定文物的年代；
= 2 \* GB3 ②92235U用于制造原子弹、核能发电；
= 3 \* GB3 ③12H、13H用于制造氢弹等;
④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
1.核素、同位素的异同
①核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，同位素是具有相同质子数的不同核素的互称。
= 2 \* GB3 ②一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。
③同位素：“同位”即核素在元素周期表中占据同一个位置。
2.同位素的“三同、三不同、一不变”
三同
同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数)，相同的位置(元素周期表中)，化学性质几乎相同。
三不同
不同种原子(中子数不同、质量数不同)，不同的物理性质，自然界中原子个数百分比不同。
一不变
天然存在的某种元素,不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。例如,我们所吃的食盐中既有: Na35Cl，又有Na37Cl，且35Cl和37Cl原子个数保持一定的比率。
最外层电子数为1的原子
H、Li、Na、K
最外层电子数为2的原子
He、Be、Mg、Ca
最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系
最外层电子数=次外层电子数的原子
Be、Ar
最外层电子数=次外层电子数2倍的原子
C
最外层电子数=次外层电子数3倍的原子
O
最外层电子数=次外层电子数4倍的原子
Ne
最外层电子数=次外层电子数1/2的原子
Li、Si
最外层电子数与电子层数存在倍数关系
最外层电子数=电子层数1/2的原子
Li、Ca
最外层电子数=电子层数的原子
H、Be、Al
最外层电子数=电子层数2倍的原子
He、C、S
最外层电子数=电子层数3倍的原子
O
最外层电子数=内层电子数1/2的原子
Li、P
原子核内无中子的原子
11H
10电子微粒
18电子微粒
2电子微粒
常见“几核几电子微粒”的说法中，微粒中含有几个原子，就为几核，如2核18电子的分子有HCl、F2；2核18 电子的离子有HS-、O22-；4核10电子的分子有NH3。
离子
9质子
F-、OH-、NH2-
11 质子
Na+、H3O+、NH4+
17质子
Cl-、HS-等
分子
14质子
N2、CO
16质子
S和O2等
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
稀有气体元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
元素
核素
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、 中子数不同的核素
同种元素形成 的不同单质
范畴
同类原子
原子
原子
单质
特性
只论种类，不论个数
化学性质几乎完全相同
化学性质几乎完全相同
组成元素相同、 性质不同
决定因素
质子数
质子数、中子数
质子数、中子数
组成元素、结构
举例
H、C、O三种元素
11H、12H、13H三种核素
11H、12H、13H互称同位素
O2与O3互为同素异形体
概念
概念理解
原子质量
某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657×10-26 kg
原子的相对原子质量
一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值
原子的近似相对原子质量(质量数)
原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18
元素的相对原子质量
元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…［其中，Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量，a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a％ + b% +…=1］。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量
元素的近似相对原子质量
Ar =Ar（A）·a% + Ar(B)·b% +…，该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量
氯元素
35Cl
37Cl
质量数
35
37
核素的相对原子质量
34.969
36.966
核素的近似相对原子质量
35
37
同位素丰度
75.77%
24.23%
氯元素的相对原子质量
34.969×75.77% + 36.966×24.23% ≈ 35.45
氯元素的近似相对原子质量
35×75.77% + 37×24.23% ≈ 35.48
教材习题02（P100）
考古学上常用614C来测定文物的年代。614C的原子核内中子数是（ ）
A．6B．8
C．14D．20
解题方法
在原子的符号中，左上角表示质量数，左下角表示质子数，质量数与质子数的差值为中子数，所以中子数=14-6=8。
【答案】B
教材习题04（P100）
2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是117176Ts
解题方法
A．最外层电子数为7，87-118号是第七周期，Ts为117号元素，Ts是第七周期第ⅦA族元素，故A正确；
B．同位素具有相同质子数、不同中子数，而原子的质子数=核外电子总数，则TS的同位素原子具有相同的电子数，故B正确；
C．Ts的原子核外最外层电子数是7，位于第ⅦA族，同主族由上往下非金属性逐渐减弱，Ts在同族元素中非金属性最弱，故C正确；
D．中子数为176的Ts核素符号Ts,一种元素可能有多种核素，核素的表示应在元素符号的左上角标上质量数293，左下角标上质子数117，核素符号是117293Ts，故D错误
【答案】D