高中化学解密05 物质结构元素周期律(讲义)-【高频考点解密】2021年高考化学二轮复习讲义+分层

解密05 物质结构元素周期律【考纲导向】1．掌握元素周期律的实质。

了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。

2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

3．以ⅠA族和ⅠA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

5．了解元素周期表在科学研究、地质探矿等领域的广泛应用，从多角度、多层面了解元素及其化合物性质的分类与整合。

【命题分析】从近几高考试题看，元素周期律与元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识，在近几年高考中出现频率达100%。

题型相对稳定，多为选择题。

高考中该类型题主要是通过重大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、农业、医疗、考古等方面的应用为题材，来考查粒子的个微粒的相互关系；元素“位”“构”“性”三者关系的题型会继续以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，解释现象、定性推断、归纳总结相结合。

可集判断、实验、计算于一体,题型稳定。

要想在高考中化学取得高分，就必须掌握元素同期表命题特点和解题方法。

通过编排元素周期表考查的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。

核心考点一原子结构与核外电子排布1．原子结构(1)原子的构成A ZX ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧原子核⎩⎨⎧质子：Z 个⎩⎪⎨⎪⎧ 每个质子带一个单位正电荷相对质量约为1中子：A －Z 个⎩⎪⎨⎪⎧ 中子不带电相对质量约为1核外电子：Z 个⎩⎪⎨⎪⎧围绕原子核做高速运动每个电子带一个单位负电荷相对质量为一个质子中子的11 836(2)核素(原子)的表示及其数量关系 ①表示：表示质子数为Z 、质量数为A 、中子数为A－Z的核素原子。

(3)阴、阳离子中的数量关系 ①质量数＝质子数＋中子数。

②阴离子：：核外电子数＝Z ＋n 。

阳离子：：核外电子数＝Z －n 。

(4)符号b a X +ce d+中各数字的含义2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系同位素的“六同三不同”(2)(3)氢元素的三种核素H ⎩⎪⎨⎪⎧11H ：名称为氕，不含中子21H ：用字母D 表示，名称为氘或重氢31H ：用字母T 表示，名称为氚或超重氢3．核外电子排布 (1)核外电子排布规律(2)原子结构示意图考法1 原子的组成【典例1】(2019•上海卷)元素219158Og 中文名为(奥气)，是一种人工合成的稀有气体元素，下列正确的是 ( )A ．核外电子数是 118B ．中子数是 295C ．质量数是 117D ．第六周期 0 族元素【解析】根据原子的表示方法，左下角数字表示质子数 118，对于中性原子，核外电子数等于质子数等于 118，故选 A 。

【答案】A考法2 同位素【典例2】(2020·新课标Ⅰ卷)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核42He )轰击金属原子W Z X，得到核素30Z+2Y ，开创了人造放射性核素的先河：W Z X +42He →30Z+2Y +10n 。

其中元素X 、Y 的最外层电子数之和为8。

下列叙述正确的是( )A ．W Z X 的相对原子质量为26B ．X 、Y 均可形成三氯化物C ．X 的原子半径小于Y 的D ．Y 仅有一种含氧酸【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X 与Y 原子之间质子数相差2，因X 元素为金属元素，Y 的质子数比X 大，则Y 与X 位于同一周期，且Y 位于X 右侧，且元素X 、Y 的最外层电子数之和为8，设X 最外层电子数为a ，则Y 的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al ，Y 为P 。

A 项，2713Al 的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A 错误；B 项，Al 元素均可形成AlCl 3，P 元素均可形成PCl 3，故B 正确；C 项，Al 原子与P 原子位于同一周期，且Al 原子序数大于P 原子序数，故原子半径Al>P ，故C 错误；D 项，P 的含氧酸有H 3PO 4、H 3PO 3、H 3PO 2等，故D 错误；故选B 。

【答案】B考法3 核外电子排布规律应用【典例3】核电荷数小于18的某元素X ，其原子核外电子层数为a ，最外层电子数为(2a ＋1)。

下列有关元素X 的说法中不正确的是( )A ．元素X 的原子核内质子数为(2a 2－1)B ．元素X 的原子半径一定小于钠的原子半径C ．由元素X 形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D ．元素X 形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n 2个(n 表示电子层数)【解析】若a ＝2，则X 为N ，若a ＝3，则X 为Cl 。

由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A 、B 、C 项正确；D 项氯离子最外层电子数未达到2n 2个。

【答案】D考法4 核外电子排布规律应用【典例4】元素X 的原子，其M 层与K 层电子数相同；元素Y 的原子，其L 层上有5个电子。

X 和Y 所形成的稳定化合物的摩尔质量为( )A ．148 g·mol －1 B ．100 g·mol －1 C ．90 g·mol －1 D ．38 g·mol －1【解析】K 层是最里层，有2个电子，M 层与K 层电子数相同，所以M 层有2个电子，所以K 、L 、M 层电子数分别是2、8、2，所以X 是Mg(镁)；Y 的L 层上有5个电子，说明没有全充满，所以K 、L 层电子数分别是2、5，所以Y 是N(氮)，所以Mg 和N 化合成：Mg 3N 2，摩尔质量：(3×24＋2×14)g·mol －1＝100 g·mol －1。

【答案】B1．同位素概念的理解(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。

(2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。

(3)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。

(4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。

(5)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H 与31H ；也可能具有相同的中子数，如14 6C 与16 8O ；也可能具有相同的质量数，如14 6C 与14 7N ；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如11H 与12 6C 。

(6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

(7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。

2．1~20号元素原子核外电子排布的特点与规律 (1)原子核中无中子的原子：11H 。

(2)最外层只有一个电子的原子：H 、Li 、Na 、K ； 最外层有两个电子的原子：He 、Be 、Mg 、Ca 。

(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be 、Ar ； 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C ； 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：O 。

(4)电子层数与最外层电子数相等的原子：H 、Be 、Al ； 最外层电子数是电子层数2倍的原子：He 、C 、S ； 最外层电子数是电子层数3倍的原子：O 。

(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li 、Si 。

(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li 、P 。

(7)与He 原子电子层结构相同的离子：H —、Li +、Be 2+。

(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li 、Mg 。

(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be 、S 。

1．(2020·三门县9月测试)从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的。

下列有关说法不正确的是( )A ．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的B ．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数C ．只由一种分子构成的物质一定是纯净物D ．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子 【答案】D【解析】A 项，原子包含不同元素的不同原子和同种元素的不同原子，原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的，正确；B 项，发生化学变化时，一般是原子的最外层电子数发生变化，所以元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，正确；C 项，只由一种分子构成的物质即只含一种物质，一定是纯净物，正确；D 项，分子或原子的质子数等于电子数，离子的质子数不等于电子数，不正确。

2．重水(D 2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A ．氘(D)原子核外有1个电子 B ．1H 与D 互称同位素C ．H 2O 与D 2O 互称同素异形体 D ．1H 182O 与D 162O 的相对分子质量相同 【答案】C【解析】A 项，氘(D)原子为 21H ，原子核外有1个电子；B 项，同位素指同种元素不同种核素间的互称，1H 和D(21H)互为同位素，化学性质几乎完全相同；C 项，同素异形体指由同一种元素组成的性质不同的单质，H 2O 和D 2O 均为化合物；D 项，1H 182O 和D 162O 的相对分子质量均是20。

3．(2020·黑龙江省哈尔滨市第六中学校质检)下列有关元素及其化合物的判断正确的是( )A ．13455Cs 和13755Cs 等发生变化变成其他元素发生了化学变化B ．8个中子的碳原子的核素符号为86C C ．4526Fe 衰变放出两个质子后变成4326Fe D ．13153I 是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘13153I【答案】D 【解析】A 项，13455Cs 和13755Cs 等发生变化变成其他元素，属核变，发生物理变化，故A 错误；B 项，8个中子的碳原子的质量数为14，核素符号为146C ，故B 错误；C 项，4526Fe 衰变放出两个质子后质子数为24，为铬元素，中子数不变，则变成4324Cr ，故C 错误；D 项，13153I 是碘元素的一种放射性核素，影响人体健康，则加碘食盐中的“碘”不能是碘13153I ，故D 正确；故选D 。

4．(2020·武汉市钢城第四中学月考)天然铊有两种稳定同位素20381Tl和20581Tl 。

下列有关铊的同位素说法中，不正确的是( )A ．20381Tl 和20581Tl 质子数相同B ．20381Tl 和20581Tl互为同素异形体C ．20381Tl和20581Tl中子数之差为2D ．20581Tl原子核内中子数与核外电子数之差为43【答案】B【解析】A 项，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，两种核素均为铊元素的核素，质子数相同，均为81，故A 正确；B 项，同种元素构成的不同种单质互称为同素异形体，此为两种原子，不是单质，故B 错误；C 项，中子数=质量数-质子数，20381Tl的中子数为203-81=122，20581Tl的中子数为205-81=124，两者之差为2，故C 正确；D 项，原子的核外电子数=质子数，20581Tl的电子数为81，中子数为205-81=124，两者之差为124-81=43，故D 正确。