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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综合训练题
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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综合训练题，共15页。试卷主要包含了阅读元素周期表的发展，下列叙述中正确的是，下列关于元素周期表说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
第一节 原子结构与元素周期表
第2课时 元素周期表
课程学习目标
1．结合原子结构示意图，归纳出元素周期表的编排原则及结构，根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
2．阅读元素周期表的发展。
学科核心素养
1．通过对“元素周期表”的学习，培养证据推理和模型认知能力。
2．通过对“周期表的发展”的了解，增强科学探究精神和社会责任感。
【新知学习】
一．元素周期表的结构和编排规则
1.原子序数
定义：按照元素在周期表中的 位置 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如下关系：
原子序数＝ 质子数 ＝ 核电荷数 ＝ 核外电子数
2.周期表编排规则：
把 电子层数相同的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行 叫周期。
把 不同横行中最外层电子数相同的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行 叫族。
二．周期和族
1．周期：元素周期表共有 七 个横行，每一横行称为一个周期，
故元素周期表共有 七 个周期
①周期序数与电子层数的关系： 周期序数=核外电子层数
②周期的分类
元素周期表中，我们把1、2、3周期称为 短周期 ， 4、5、6、7 周期称为长周期。
【课堂练习】请大家根据元素周期表，完成下表内容
周期数== 核外电子层数 ；各周期元素从左向右都是原子序数 依次递增 ；
2．族：元素周期表共有 18 个纵行，除了 8、9、10 三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个 族 ，故元素周期表共有 16 个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把 18 个纵行共分为 16 个族，其中 7 个主族，
7 个副族，一个 = 8 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIII 族，一个 0 族。
a．主族：由 短周期 元素和 长周期 元素共同构成的族，
用A表示：ⅠA、 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIA 、 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIIA 、 = 4 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IVA 、 = 5 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VA 、 = 6 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIA 、 = 7 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIIA
b．副族：完全由 长周期 元素构成的族，
用B表示：ⅠB、 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIB 、 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIIB 、 = 4 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IVB 、 = 5 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VB 、 = 6 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIB 、 = 7 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIIB
c．第Ⅷ族： 8、9、10 三个纵行
d．零族：第 18 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系： 主族序数=最外层电子数
各主族元素从上向下都是原子序数 依次增大 ；
③族的别称
ⅠA（除H外）称为 碱金属 元素 ⅡA称为 碱土金属 元素
ⅣA称为 碳族 元素 ⅤA称为 氮族 元素
ⅥA称为 氧族 元素 ⅦA称为 卤族 元素
副族和第Ⅷ族全部是 金属 元素；又称为 过渡金属 元素
三．元素周期表中的方格中的符号的意义
【知识进阶】
元素周期表的结构及简单应用
问题探究：1869年，俄国化学家门捷列夫给元素设计并建造了个新家——元素周期表，具有相同电子层数的元素被分在了同一个楼层上(同周期)，具有相似性质的一个家族(同族)的元素分在了同一个单元。你瞧，元素们正在忙忙碌碌、高高兴兴地搬进新家呢！
(1)形成化合物的种类最多的元素是哪一族？
第ⅣA族。第ⅣA族中的碳元素形成的化合物的种类最多。
(2)Fe最外层有2个电子，一定位于第ⅡA族吗？
第ⅡA族的元素最外层一定有2个电子，但最外层有2个电子的元素不一定位于第ⅡA族。Fe属于过渡元素。
【知识归纳总结】
1．强化记忆元素周期表的结构
(1)记忆口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
(2)列序数与族序数的关系
①列序数<8，主族和副族的族序数＝列序数；
②列序数＝8或9或10，为第Ⅷ族；
③列序数>10，主族和副族的族序数＝列序数－10(0族除外)。
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
2．元素周期表的简单应用——元素推断
(1)利用元素的位置与原子结构的关系推断。
本方法常用于确定原子序数小于18的元素。
①应用关系。
等式一：周期序数＝电子层数
等式二：主族序数＝最外层电子数
等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
②实例。
(ⅰ)X元素是第二周期第ⅠA族元素，则该元素原子有两个电子层，最外层电子数是1，即为锂元素。
(ⅱ)Y元素的原子序数是15，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅤA族。
(2)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。
(3)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为
则它们的原子序数关系为：a>b>d>c。
3．据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法
(1)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。
(2)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，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族。
③若差为其他数，则由相应差数找出相应的族。
点拨：同周期相邻Ⅱ、Ⅲ主族元素的原子序数相差1、11或25。在第2、3周期中第ⅡA族、第ⅢA族元素的原子序数差1，在第4、5周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间存在10种过渡元素，故元素的原子序数差11；第6、7周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间的过渡元素中存在镧系、锕系，故元素的原子序数差25。
【典例】2019年是元素周期表诞生150周年。关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．元素周期表中共有18列，16族
B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族
C．过渡元素全部是副族元素
D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
【答案】C
【解析】
根据元素周期表的结构知共有18列，16族，故A正确；周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族，故B正确；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错误；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D正确。
〔变式训练〕短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
【答案】C
【解析】
短周期元素A、B、C，设A的原子序数为m，则B、C的原子序数分别为m＋8－1和m＋8＋1，由题意知(m＋8－1)＋(m＋8＋1)＝4m，则m＝8，故选C。
【效果检测】
1．（2021·黑龙江·哈师大附中高一期末）下列关于硫元素说法不正确的是
A．硫是一种非金属元素B．硫位于周期表第三周期
C．硫位于周期表第IVA族D．硫原子比氧原子多一个电子层
【答案】C
【详解】
A．根据硫汉字书写可知硫是一种非金属元素，故A正确；
B．硫是16号元素，位于周期表第三周期，故B正确；
C．硫是16号元素，核外电子排布分别为2、8、6，硫位于周期表第VIA族，故C错误；
D．氧、硫是同族元素，根据元素周期表可知硫原子比氧原子多一个电子层，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．（2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高一期末）2018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
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．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
【答案】D
【详解】
A．He最外层有2个电子，但属于稀有气体元素，在0族，故A错误；
B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族和1个VIII族，共16个族，故C错误；
C．第ⅠA族的H元素是非金属，故C错误；
D．元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族，含锕系和镧系元素，故D正确。
故选D。
3．锶的原子序数为38，它在元素周期表中的位置是
A．第5周期第IVA族B．第5周期第IIA族
C．第4周期第IIA族D．第5周期第VIA族
【答案】B
【详解】
第五周期第ⅠA族元素是37号元素Rb，则38号元素位于第五周期第ⅡA族。
答案选B。
4．（2021·江苏镇江·高一月考）已知X原子的结构示意图如图，则X在元素周期表中的位置是
A．第二周期VIIIA族B．第四周期IA族
C．第三周期0族D．第三周期VIIA族
【答案】C
【详解】
由X原子的结构示意图可知，X原子的核电荷数为18，核外有3个电子层，最外层有8个电子，则X为Ar元素，位于元素周期表第三周期0族，故选C。
5．（2021·内蒙古·鄂尔多斯市第一中学高一月考）下列叙述中正确的是
A．除零族元素外，原子最外层电子数都等于该元素所属的族序数
B．各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的
C．过渡元素包括副族元素和第VIII族元素
D．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气
【答案】C
【详解】
A．除零族元素外，短周期元素原子的最外层电子数等于该元素所属的主族序数，故A错误；
B．不是各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的，比如第ⅡA元素中无非金属元素，故B错误；
C．过渡元素包括七个副族元素和第VIII族元素，故C正确；
D．ⅠA、IIA族的元素除氢元素以外全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气，故D错误；
故选C。
6．（2021·广西岑溪·高一期末）元素周期表可分为周期和族，其中0族元素又称作
A．稀有气体B．卤族元素C．碱金属元素D．过渡元素Ⅶ
【答案】A
【详解】
A．根据元素周期表，0族元素又称作稀有气体或惰性气体，故A符合题意；
B．卤族元素位于ⅦA族，故B不符合题意；
C．碱金属元素位于IA族，故C不符合题意；
D．0族元素位于元素周期表的第18列，过渡元素Ⅶ位于元素周期表的第7列，故D不符合题意；
答案为A。
7．（2021·广西·南宁市银海三美学校高一月考）下列关于元素周期表的说法中，不正确的是
A．副族、Ⅶ族都是金属元素B．非金属元素都位于短周期
C．ⅡA族都是金属元素D．编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫
【答案】B
【详解】
A．副族、Ⅷ族统称为过渡元素，都是金属元素，故A正确；
B．非金属元素不一定都位于短周期，如溴元素为非金属元素，位于长周期第四周期，故B错误；
C．ⅡA族都是金属元素，没有非金属元素，故C正确；
D．编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫，故D正确；
故选B。
8．（2021·河北·张家口市第一中学高一月考）下列关于元素周期表的叙述正确的是
A．周期表中有八个主族，八个副族
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．原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
【答案】B
【详解】
A．周期表中7个主族、8个副族，1个0族、共16个族，A错误；
B．一至七周期元素的种类为2、8、8、18、18、32、32，目前使用的元素周期表中最长的周期（第六、七周期）含有32种元素，B正确；
C．短周期为一至三周期，是指1-18号元素，C错误；
D．主族元素的最外层电子数都等于该元素所在的族序数，副族和0族元素不一定，D错误；
故选B。
9．（2021·甘肃·庆阳第六中学高一期末）主族元素在周期表中的位置，取决于元素原子的
A．相对原子质量和核电荷数B．电子层数和中子数
C．金属性和非金属性的强弱D．电子层数和最外层电子数
【答案】D
【详解】
主族元素的原子结构中，周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，则主族元素在周期表中的位置取决于该主族元素原子的电子层数和最外层电子数，D正确；
答案选D。
10．（2021·新疆伊犁·高一期末）下列关于元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族
B．在过渡元素中找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
C．元素所在族序数等于元素原子最外层电子数
D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为18个族
【答案】B
【详解】
A．元素周期表中最外层电子数为2的元素不一定在ⅡA族，如氦元素的最外层电子数为2，但位于元素周期表0族，故A错误；
B．副族和Ⅷ族统称为过渡元素，在过渡元素中可以找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，故B正确；
C．副族元素和Ⅷ族所在族序数不等于元素原子最外层电子数，故C错误；
D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为主族、副族、Ⅷ族和0族共16个族，故D错误；
故选B。
11．（2021·四川省绵阳江油中学高一月考）A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是
A．Be、Na、AlB．O、P、ClC．P、O、ClD．C、Al、P
【答案】B
【详解】
假设A的原子序数是x，则根据元素在周期表的相对位置可知：B的原子序数是(x+8-1)，C的原子序数是(x+8+1)。由于B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，所以4x=(x+8-1)+(x+8+1)，解得x=8，所以x+8-1=15，x+8+1=17，因此A是O元素，B是P元素，C是Cl元素，故合理选项是B。
12．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）关于元素周期表的说法不正确的是
A．元素周期表有7个主族7个周期
B．原子最外电子层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
C．位于元素周期表中第IA的元素就是碱金属元素
D．元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
【答案】C
【详解】
A．元素周期表有18个纵行，包括7个主族、7个副族、1个第VIII族和1个零族，周期表中有7个横行，分为7个周期，故A正确；
B．元素周期中，原子最外电子层只有2个电子的元素，为He、碱土金属（IIA）或某些过渡金属元素，可能为金属元素，也可能为非金属元素，故B正确；
C．IA族元素中除H外，剩余的是碱金属元素，故C错误；
D．从ⅢB族到ⅡB族10个纵行均为过渡元素，过渡元素全部为金属元素，故D正确。
故选：C。
13．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族是
A．第IA族B．第VIII族C．第IIIB族D．第IIIA族
【答案】C
【详解】
元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系，则第ⅢB族元素的种类最多，故选：C。
14．（2021·四川·攀枝花市成都外国语学校高一期中）下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是
A．B．C．D．
【答案】A
【分析】
X元素的原子序数为35，位于元素周期表第四周期ⅦA族，则X为Br元素，左邻元素为原子序数为34的Se元素，上邻元素为原子序数为17的Cl元素，下邻元素为原子序数为53的I元素。
【详解】
A．由分析可知，Br元素的左邻元素为原子序数为34的Se元素，Se元素的上邻元素为原子序数为16的S元素，下邻元素为原子序数为52的Te元素，故A正确；
B．由分析可知，Br元素的上邻元素为原子序数为17的Cl元素，Cl元素的左邻元素的原子序数为16，右邻元素的原子序数为18，故B错误；
C．由分析可知，Br元素的元素为原子序数为53的I元素，的左邻元素的原子序数为52，右邻元素的原子序数为54，故C错误；
D．由分析可知，Br元素的元素为原子序数为53的I元素，故D错误；
故选A。
15．（2021·福建省龙岩第一中学高一开学考试）氟在元素周期表中相关信息如图1所示，其原子在化学反应中容易得到1个电子达到相对稳定结构，两个氟原子构成一个氟气分子。在牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率。钠原子的结构示意图如图2所示。下列说法正确的是
A．氟元素的相对原子质量为19.00gB．钠原子在化学反应中易失去1个电子
C．F-和Na+的最外层电子数不相等D．1个氟气分子中含有9个质子
【答案】B
【详解】
A．氟元素的相对原子质量为19.00，A项错误；
B．Na原子的最外层电子数为1，在化学反应中易失去1个电子，从而达到8电子稳定结构，B项正确；
C．F原子得到一个电子形成F-，F-的最外层电子数为8，Na原子失去一个电子形成Na+，Na+的最外层电子数为8，C项错误；
D．一个F2分子中含有18个质子，D项错误；
答案选B。
16．（2021·江苏常熟·高一开学考试）根据原子结构和元素周期表的关系补充完整下列表格。
【答案】He 第1周期零族 11 第3周期第ⅠA族 8 O 17 Cl- 第3周期ⅦA族
【详解】
原子序数为2的元素是He元素，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第1周期零族；
Na元素的原子序数为11，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第3周期第ⅠA族；
在元素周期表中位于第2周期第ⅥA族的元素为O元素，其原子序数为8，原子结构示意图为；
由结构示意图可知，该元素的原子序数为17，则该元素为Cl元素，在元素周期表中位于第3周期ⅦA族。
17．结合元素周期表回答下列问题：
（1）下图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）周期表中所列元素，属于短周期元素的有__________种，属于主族元素的有__________种；g元素位于第__________周期第__________族；i元素位于第__________周期第__________族。
（3）f元素位于第__________周期第__________族，原子结构示意图为__________请在下图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__________。
【答案】 7 6 三 0 四 ⅡB 三 ⅥA
【分析】
由各元素在周期表中的相对位置可知，a为H元素、b为C元素、c为Na元素、d为Mg元素、e为Al元素、f为Ar元素、h为Ti元素、i为Zn元素。
【详解】
（1）根据元素周期表结构可知，第一周期有2种元素，分别位于第1列和第18列，第二、三周期各有8种元素，分别位于第1、2、13～18列，余下的4个周期均为长周期，均包含了全部的18列，则补全实线的图示如下，故答案为：；
（2）从题给元素周期表中各元素的相对位置可知，属于短周期元素的有a、b、c、d、e、f，g共7种；属于主族元素的有a、b、c、d、e，f共6种；g元素位于第三周期0族，i元素位于第四周期ⅡB族，故答案为：7；6；三；0；四；ⅡB；
（3）f元素为硫元素，原子符号为S，位于元素周期表第三周期ⅥA族，原子序数是16，相对原子质量近似为32，原子结构示意图为，在周期表中的相关信息如下图，故答案为：三；ⅥA；；。
18．表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：
(1)属于第二周期元素的有_______、__________、________ (填元素符号)， 属于第ⅢA 族的有 ________(填元素符号)，属于第 IA 族的有__________ 、_______(填元素符号)。
(2)C 元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。B 元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。
【答案】C O F Al Na K 3 VA 2 ⅥA
【分析】
根据元素在周期表中的分布，A是F，B是O，C是P，D是C，E是Ar，F是Cl， G是S，H是P，I是Mg，J是Na，K是Ca，L是K，M是过渡金属元素，N是Br，结合元素周期表的结构分析解答。
【详解】
(1)属于第二周期元素的有D、B、A三种元素，分别为C、O、F；属于第ⅢA 族的是H，为Al元素；属于第 IA 族的有J、L两种元素，分别为Na、K，故答案为：C；O；F；Al；Na；K；
(2)C是P元素，在元素周期表中的位置是第3周期第VA族。B 是O元素，在元素周期表中的位置是第2周期第ⅥA族，故答案为：3；VA；2；ⅥA。
19．短周期元素、、、在元素周期表中的位置如图所示，其中所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：
（1）元素的原子结构示意图为__________________；元素在元素周期表中的位置为____________。
（2）原子序数比小2的元素是_________（填元素符号），它的单质在氧气中燃烧的化学方程式为______________________________。
（3）原子序数比大4的元素是______（填元素符号），该元素最高价氧化物的水化物溶液与元素最高价氧化物的水化物溶液反应的离子方程式为______________________________。
【答案】 第二周期ⅣA族
【解析】
【分析】
短周期元素Q、R、T、W，根据元素所处的位置，可确定T、W为第三周期的元素，Q、R为第二周期元素，T所处的周期序数与族序数相等，则T为Al元素，故Q为C元素，R为N元素，W为S元素。
【详解】
(1)T为Al，原子核外有13个电子，原子结构示意图为；Q为C，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；
(2)原子序数比Al小2的元素是Na，在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应方程式为；
(3)原子序数比S大4的元素是Ca，该元素最高价氧化物的水化物是氢氧化钙，S元素最高价氧化物的水化物是硫酸，氢氧化钙溶液与硫酸溶液发生中和反应生成硫酸钙和水，离子方程式为 。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
7
Fr—118号
32
7
特殊位置
元素
族序数等于周期数
H、Be、Al
族序数等于周期数的2倍
C、S
族序数等于周期数的3倍
O
周期数是族序数的2倍
Li
周期数是族序数的3倍
Na
…
cZ
dM
bY
aX
…
原子序数
微粒符号
结构示意图
元素在周期表中的位置
2
___
___
___
___
Na
___
___
___
___
___
第2周期第ⅥA族
___
___
___
第一节 原子结构与元素周期表
第2课时 元素周期表
课程学习目标
1．结合原子结构示意图，归纳出元素周期表的编排原则及结构，根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
2．阅读元素周期表的发展。
学科核心素养
1．通过对“元素周期表”的学习，培养证据推理和模型认知能力。
2．通过对“周期表的发展”的了解，增强科学探究精神和社会责任感。
【新知学习】
一．元素周期表的结构和编排规则
1.原子序数
定义：按照元素在周期表中的 位置 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如下关系：
原子序数＝ 质子数 ＝ 核电荷数 ＝ 核外电子数
2.周期表编排规则：
把 电子层数相同的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行 叫周期。
把 不同横行中最外层电子数相同的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行 叫族。
二．周期和族
1．周期：元素周期表共有 七 个横行，每一横行称为一个周期，
故元素周期表共有 七 个周期
①周期序数与电子层数的关系： 周期序数=核外电子层数
②周期的分类
元素周期表中，我们把1、2、3周期称为 短周期 ， 4、5、6、7 周期称为长周期。
【课堂练习】请大家根据元素周期表，完成下表内容
周期数== 核外电子层数 ；各周期元素从左向右都是原子序数 依次递增 ；
2．族：元素周期表共有 18 个纵行，除了 8、9、10 三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个 族 ，故元素周期表共有 16 个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把 18 个纵行共分为 16 个族，其中 7 个主族，
7 个副族，一个 = 8 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIII 族，一个 0 族。
a．主族：由 短周期 元素和 长周期 元素共同构成的族，
用A表示：ⅠA、 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIA 、 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIIA 、 = 4 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IVA 、 = 5 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VA 、 = 6 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIA 、 = 7 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIIA
b．副族：完全由 长周期 元素构成的族，
用B表示：ⅠB、 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIB 、 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IIIB 、 = 4 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IVB 、 = 5 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VB 、 = 6 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIB 、 = 7 \* ROMAN \* MERGEFORMAT VIIB
c．第Ⅷ族： 8、9、10 三个纵行
d．零族：第 18 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系： 主族序数=最外层电子数
各主族元素从上向下都是原子序数 依次增大 ；
③族的别称
ⅠA（除H外）称为 碱金属 元素 ⅡA称为 碱土金属 元素
ⅣA称为 碳族 元素 ⅤA称为 氮族 元素
ⅥA称为 氧族 元素 ⅦA称为 卤族 元素
副族和第Ⅷ族全部是 金属 元素；又称为 过渡金属 元素
三．元素周期表中的方格中的符号的意义
【知识进阶】
元素周期表的结构及简单应用
问题探究：1869年，俄国化学家门捷列夫给元素设计并建造了个新家——元素周期表，具有相同电子层数的元素被分在了同一个楼层上(同周期)，具有相似性质的一个家族(同族)的元素分在了同一个单元。你瞧，元素们正在忙忙碌碌、高高兴兴地搬进新家呢！
(1)形成化合物的种类最多的元素是哪一族？
第ⅣA族。第ⅣA族中的碳元素形成的化合物的种类最多。
(2)Fe最外层有2个电子，一定位于第ⅡA族吗？
第ⅡA族的元素最外层一定有2个电子，但最外层有2个电子的元素不一定位于第ⅡA族。Fe属于过渡元素。
【知识归纳总结】
1．强化记忆元素周期表的结构
(1)记忆口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
(2)列序数与族序数的关系
①列序数<8，主族和副族的族序数＝列序数；
②列序数＝8或9或10，为第Ⅷ族；
③列序数>10，主族和副族的族序数＝列序数－10(0族除外)。
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
2．元素周期表的简单应用——元素推断
(1)利用元素的位置与原子结构的关系推断。
本方法常用于确定原子序数小于18的元素。
①应用关系。
等式一：周期序数＝电子层数
等式二：主族序数＝最外层电子数
等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
②实例。
(ⅰ)X元素是第二周期第ⅠA族元素，则该元素原子有两个电子层，最外层电子数是1，即为锂元素。
(ⅱ)Y元素的原子序数是15，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅤA族。
(2)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。
(3)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为
则它们的原子序数关系为：a>b>d>c。
3．据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法
(1)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。
(2)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，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族。
③若差为其他数，则由相应差数找出相应的族。
点拨：同周期相邻Ⅱ、Ⅲ主族元素的原子序数相差1、11或25。在第2、3周期中第ⅡA族、第ⅢA族元素的原子序数差1，在第4、5周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间存在10种过渡元素，故元素的原子序数差11；第6、7周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间的过渡元素中存在镧系、锕系，故元素的原子序数差25。
【典例】2019年是元素周期表诞生150周年。关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．元素周期表中共有18列，16族
B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族
C．过渡元素全部是副族元素
D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
【答案】C
【解析】
根据元素周期表的结构知共有18列，16族，故A正确；周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族，故B正确；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错误；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D正确。
〔变式训练〕短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
【答案】C
【解析】
短周期元素A、B、C，设A的原子序数为m，则B、C的原子序数分别为m＋8－1和m＋8＋1，由题意知(m＋8－1)＋(m＋8＋1)＝4m，则m＝8，故选C。
【效果检测】
1．（2021·黑龙江·哈师大附中高一期末）下列关于硫元素说法不正确的是
A．硫是一种非金属元素B．硫位于周期表第三周期
C．硫位于周期表第IVA族D．硫原子比氧原子多一个电子层
【答案】C
【详解】
A．根据硫汉字书写可知硫是一种非金属元素，故A正确；
B．硫是16号元素，位于周期表第三周期，故B正确；
C．硫是16号元素，核外电子排布分别为2、8、6，硫位于周期表第VIA族，故C错误；
D．氧、硫是同族元素，根据元素周期表可知硫原子比氧原子多一个电子层，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．（2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高一期末）2018年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
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．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
【答案】D
【详解】
A．He最外层有2个电子，但属于稀有气体元素，在0族，故A错误；
B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族和1个VIII族，共16个族，故C错误；
C．第ⅠA族的H元素是非金属，故C错误；
D．元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族，含锕系和镧系元素，故D正确。
故选D。
3．锶的原子序数为38，它在元素周期表中的位置是
A．第5周期第IVA族B．第5周期第IIA族
C．第4周期第IIA族D．第5周期第VIA族
【答案】B
【详解】
第五周期第ⅠA族元素是37号元素Rb，则38号元素位于第五周期第ⅡA族。
答案选B。
4．（2021·江苏镇江·高一月考）已知X原子的结构示意图如图，则X在元素周期表中的位置是
A．第二周期VIIIA族B．第四周期IA族
C．第三周期0族D．第三周期VIIA族
【答案】C
【详解】
由X原子的结构示意图可知，X原子的核电荷数为18，核外有3个电子层，最外层有8个电子，则X为Ar元素，位于元素周期表第三周期0族，故选C。
5．（2021·内蒙古·鄂尔多斯市第一中学高一月考）下列叙述中正确的是
A．除零族元素外，原子最外层电子数都等于该元素所属的族序数
B．各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的
C．过渡元素包括副族元素和第VIII族元素
D．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气
【答案】C
【详解】
A．除零族元素外，短周期元素原子的最外层电子数等于该元素所属的主族序数，故A错误；
B．不是各主族元素都是由金属元素和非金属元素组成的，比如第ⅡA元素中无非金属元素，故B错误；
C．过渡元素包括七个副族元素和第VIII族元素，故C正确；
D．ⅠA、IIA族的元素除氢元素以外全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气，故D错误；
故选C。
6．（2021·广西岑溪·高一期末）元素周期表可分为周期和族，其中0族元素又称作
A．稀有气体B．卤族元素C．碱金属元素D．过渡元素Ⅶ
【答案】A
【详解】
A．根据元素周期表，0族元素又称作稀有气体或惰性气体，故A符合题意；
B．卤族元素位于ⅦA族，故B不符合题意；
C．碱金属元素位于IA族，故C不符合题意；
D．0族元素位于元素周期表的第18列，过渡元素Ⅶ位于元素周期表的第7列，故D不符合题意；
答案为A。
7．（2021·广西·南宁市银海三美学校高一月考）下列关于元素周期表的说法中，不正确的是
A．副族、Ⅶ族都是金属元素B．非金属元素都位于短周期
C．ⅡA族都是金属元素D．编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫
【答案】B
【详解】
A．副族、Ⅷ族统称为过渡元素，都是金属元素，故A正确；
B．非金属元素不一定都位于短周期，如溴元素为非金属元素，位于长周期第四周期，故B错误；
C．ⅡA族都是金属元素，没有非金属元素，故C正确；
D．编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫，故D正确；
故选B。
8．（2021·河北·张家口市第一中学高一月考）下列关于元素周期表的叙述正确的是
A．周期表中有八个主族，八个副族
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．原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
【答案】B
【详解】
A．周期表中7个主族、8个副族，1个0族、共16个族，A错误；
B．一至七周期元素的种类为2、8、8、18、18、32、32，目前使用的元素周期表中最长的周期（第六、七周期）含有32种元素，B正确；
C．短周期为一至三周期，是指1-18号元素，C错误；
D．主族元素的最外层电子数都等于该元素所在的族序数，副族和0族元素不一定，D错误；
故选B。
9．（2021·甘肃·庆阳第六中学高一期末）主族元素在周期表中的位置，取决于元素原子的
A．相对原子质量和核电荷数B．电子层数和中子数
C．金属性和非金属性的强弱D．电子层数和最外层电子数
【答案】D
【详解】
主族元素的原子结构中，周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，则主族元素在周期表中的位置取决于该主族元素原子的电子层数和最外层电子数，D正确；
答案选D。
10．（2021·新疆伊犁·高一期末）下列关于元素周期表说法正确的是
A．元素周期表中最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族
B．在过渡元素中找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
C．元素所在族序数等于元素原子最外层电子数
D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为18个族
【答案】B
【详解】
A．元素周期表中最外层电子数为2的元素不一定在ⅡA族，如氦元素的最外层电子数为2，但位于元素周期表0族，故A错误；
B．副族和Ⅷ族统称为过渡元素，在过渡元素中可以找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，故B正确；
C．副族元素和Ⅷ族所在族序数不等于元素原子最外层电子数，故C错误；
D．元素周期表有七个横行，分为七个周期，有18个纵行，分为主族、副族、Ⅷ族和0族共16个族，故D错误；
故选B。
11．（2021·四川省绵阳江油中学高一月考）A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是
A．Be、Na、AlB．O、P、ClC．P、O、ClD．C、Al、P
【答案】B
【详解】
假设A的原子序数是x，则根据元素在周期表的相对位置可知：B的原子序数是(x+8-1)，C的原子序数是(x+8+1)。由于B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，所以4x=(x+8-1)+(x+8+1)，解得x=8，所以x+8-1=15，x+8+1=17，因此A是O元素，B是P元素，C是Cl元素，故合理选项是B。
12．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）关于元素周期表的说法不正确的是
A．元素周期表有7个主族7个周期
B．原子最外电子层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
C．位于元素周期表中第IA的元素就是碱金属元素
D．元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
【答案】C
【详解】
A．元素周期表有18个纵行，包括7个主族、7个副族、1个第VIII族和1个零族，周期表中有7个横行，分为7个周期，故A正确；
B．元素周期中，原子最外电子层只有2个电子的元素，为He、碱土金属（IIA）或某些过渡金属元素，可能为金属元素，也可能为非金属元素，故B正确；
C．IA族元素中除H外，剩余的是碱金属元素，故C错误；
D．从ⅢB族到ⅡB族10个纵行均为过渡元素，过渡元素全部为金属元素，故D正确。
故选：C。
13．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族是
A．第IA族B．第VIII族C．第IIIB族D．第IIIA族
【答案】C
【详解】
元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系，则第ⅢB族元素的种类最多，故选：C。
14．（2021·四川·攀枝花市成都外国语学校高一期中）下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是
A．B．C．D．
【答案】A
【分析】
X元素的原子序数为35，位于元素周期表第四周期ⅦA族，则X为Br元素，左邻元素为原子序数为34的Se元素，上邻元素为原子序数为17的Cl元素，下邻元素为原子序数为53的I元素。
【详解】
A．由分析可知，Br元素的左邻元素为原子序数为34的Se元素，Se元素的上邻元素为原子序数为16的S元素，下邻元素为原子序数为52的Te元素，故A正确；
B．由分析可知，Br元素的上邻元素为原子序数为17的Cl元素，Cl元素的左邻元素的原子序数为16，右邻元素的原子序数为18，故B错误；
C．由分析可知，Br元素的元素为原子序数为53的I元素，的左邻元素的原子序数为52，右邻元素的原子序数为54，故C错误；
D．由分析可知，Br元素的元素为原子序数为53的I元素，故D错误；
故选A。
15．（2021·福建省龙岩第一中学高一开学考试）氟在元素周期表中相关信息如图1所示，其原子在化学反应中容易得到1个电子达到相对稳定结构，两个氟原子构成一个氟气分子。在牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率。钠原子的结构示意图如图2所示。下列说法正确的是
A．氟元素的相对原子质量为19.00gB．钠原子在化学反应中易失去1个电子
C．F-和Na+的最外层电子数不相等D．1个氟气分子中含有9个质子
【答案】B
【详解】
A．氟元素的相对原子质量为19.00，A项错误；
B．Na原子的最外层电子数为1，在化学反应中易失去1个电子，从而达到8电子稳定结构，B项正确；
C．F原子得到一个电子形成F-，F-的最外层电子数为8，Na原子失去一个电子形成Na+，Na+的最外层电子数为8，C项错误；
D．一个F2分子中含有18个质子，D项错误；
答案选B。
16．（2021·江苏常熟·高一开学考试）根据原子结构和元素周期表的关系补充完整下列表格。
【答案】He 第1周期零族 11 第3周期第ⅠA族 8 O 17 Cl- 第3周期ⅦA族
【详解】
原子序数为2的元素是He元素，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第1周期零族；
Na元素的原子序数为11，原子结构示意图为，在元素周期表中位于第3周期第ⅠA族；
在元素周期表中位于第2周期第ⅥA族的元素为O元素，其原子序数为8，原子结构示意图为；
由结构示意图可知，该元素的原子序数为17，则该元素为Cl元素，在元素周期表中位于第3周期ⅦA族。
17．结合元素周期表回答下列问题：
（1）下图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）周期表中所列元素，属于短周期元素的有__________种，属于主族元素的有__________种；g元素位于第__________周期第__________族；i元素位于第__________周期第__________族。
（3）f元素位于第__________周期第__________族，原子结构示意图为__________请在下图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__________。
【答案】 7 6 三 0 四 ⅡB 三 ⅥA
【分析】
由各元素在周期表中的相对位置可知，a为H元素、b为C元素、c为Na元素、d为Mg元素、e为Al元素、f为Ar元素、h为Ti元素、i为Zn元素。
【详解】
（1）根据元素周期表结构可知，第一周期有2种元素，分别位于第1列和第18列，第二、三周期各有8种元素，分别位于第1、2、13～18列，余下的4个周期均为长周期，均包含了全部的18列，则补全实线的图示如下，故答案为：；
（2）从题给元素周期表中各元素的相对位置可知，属于短周期元素的有a、b、c、d、e、f，g共7种；属于主族元素的有a、b、c、d、e，f共6种；g元素位于第三周期0族，i元素位于第四周期ⅡB族，故答案为：7；6；三；0；四；ⅡB；
（3）f元素为硫元素，原子符号为S，位于元素周期表第三周期ⅥA族，原子序数是16，相对原子质量近似为32，原子结构示意图为，在周期表中的相关信息如下图，故答案为：三；ⅥA；；。
18．表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：
(1)属于第二周期元素的有_______、__________、________ (填元素符号)， 属于第ⅢA 族的有 ________(填元素符号)，属于第 IA 族的有__________ 、_______(填元素符号)。
(2)C 元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。B 元素在元素周期表中的位置是第_____周期第____族。
【答案】C O F Al Na K 3 VA 2 ⅥA
【分析】
根据元素在周期表中的分布，A是F，B是O，C是P，D是C，E是Ar，F是Cl， G是S，H是P，I是Mg，J是Na，K是Ca，L是K，M是过渡金属元素，N是Br，结合元素周期表的结构分析解答。
【详解】
(1)属于第二周期元素的有D、B、A三种元素，分别为C、O、F；属于第ⅢA 族的是H，为Al元素；属于第 IA 族的有J、L两种元素，分别为Na、K，故答案为：C；O；F；Al；Na；K；
(2)C是P元素，在元素周期表中的位置是第3周期第VA族。B 是O元素，在元素周期表中的位置是第2周期第ⅥA族，故答案为：3；VA；2；ⅥA。
19．短周期元素、、、在元素周期表中的位置如图所示，其中所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：
（1）元素的原子结构示意图为__________________；元素在元素周期表中的位置为____________。
（2）原子序数比小2的元素是_________（填元素符号），它的单质在氧气中燃烧的化学方程式为______________________________。
（3）原子序数比大4的元素是______（填元素符号），该元素最高价氧化物的水化物溶液与元素最高价氧化物的水化物溶液反应的离子方程式为______________________________。
【答案】 第二周期ⅣA族
【解析】
【分析】
短周期元素Q、R、T、W，根据元素所处的位置，可确定T、W为第三周期的元素，Q、R为第二周期元素，T所处的周期序数与族序数相等，则T为Al元素，故Q为C元素，R为N元素，W为S元素。
【详解】
(1)T为Al，原子核外有13个电子，原子结构示意图为；Q为C，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；
(2)原子序数比Al小2的元素是Na，在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应方程式为；
(3)原子序数比S大4的元素是Ca，该元素最高价氧化物的水化物是氢氧化钙，S元素最高价氧化物的水化物是硫酸，氢氧化钙溶液与硫酸溶液发生中和反应生成硫酸钙和水，离子方程式为 。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
7
Fr—118号
32
7
特殊位置
元素
族序数等于周期数
H、Be、Al
族序数等于周期数的2倍
C、S
族序数等于周期数的3倍
O
周期数是族序数的2倍
Li
周期数是族序数的3倍
Na
…
cZ
dM
bY
aX
…
原子序数
微粒符号
结构示意图
元素在周期表中的位置
2
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Na
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第2周期第ⅥA族
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