第四单元第一节原子结构与元素周期表知识总结 高一化学人教版(2019)必修第一册

第四章物质结构元素周期表一、原子结构1．原子的构成-27Z2．原子微粒间的数量关系：①质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)②中性原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数③阳离子：质子数=核电荷数=核外电子数+离子电荷数④阴离子：质子数=核电荷数=核外电子数-离子电荷数3．粒子的结构示意图(1)表示方法结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。

如：(2)原子结构示意图和离子结构示意图的比较结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。

原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数；离子结构示意图中，二者则不相等，其差值均为离子所带电荷的数值。

例如：4、原子核外电子的排布多电子的原子中，电子的能量是不相同的，所以它们通常运动的区域离原子核也远近不同，也就有了核外电子的分层排布，也就有了核外电子的排布规律。

（1）电子层原子是由原子核和核外电子构成的。

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。

我们就把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子K L M N O P Q5．核外电子的排布规律经过大量的科学实验和理论分析，我们得知核外电子的排布遵循以下规律：（1）核外电子是分层排布的，并且电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后由里及外排布在能量稍高的电子层里。

即排满K层再排L层，排满L 层再排M层。

（2）每一电子层里最多容纳电子数为2n2。

即第一电子层最多容纳2个，第二电子层最多容纳8个，第三电子层最多容纳18个……（3）最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个）。

（4）次外层电子数不超过18个，倒数第3层电子数不超过32个。

说明：要弄清楚以上排布规律的原因，还需要学习更多更有趣的知识，这部分知识在化学选修三《物质结构与性质》。

注意：①以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。

②上述为核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其他规律。

③最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定。

④最外层电子较少的(<4)，一般易失去电子达到稳定结构，表现出金属性；最外层电子较多的(>4)，一般易得电子或通过形成共用电子对形成稳定结构，表现出非金属性。

3．1～18号元素原子的结构特征(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。

(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。

(3)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。

(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。

(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。

(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。

(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。

(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。

(9)电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。

(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。

(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。

(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。

Rn，从而对人体产生例题1：据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡22286危害。

该同位素原子的中子数和质子数之差为( )A．136 B．50 C．86 D．222练习1双选 X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（）A．X的原子序数比Y的小B．X原子的最外层电子数比Y的多C．X的原子半径比Y的大D．X元素的最高正价比Y的小练习2：某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为( )①8－n ②n－8 ③10－n ④n－10A．①② B．①③ C．③④ D．②④例2：下列说法中肯定错误的是( )A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等练习1：A、B两种原子，A原子M层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数恰好是A原子L层的两倍，则A元素是（）A.OB.SiC.CD.Mg练习2：甲、乙两元素原子的L层电子数都是其它层电子数总数的2倍，下列推断正确的是（）A．甲与乙处于同一周期B．甲与乙处于同一主族C．甲与乙的原子序数之和为奇数D．甲与乙的原子序数之和为偶数例3：按原子半径增大的顺序排列的一组是（）A、Be、N、FB、Mg、Si、CC、Na、Mg、CaD、Cl、S、P 练习1：下列元素原子半径最大的是（）A、LiB、FC、NaD、Cl练习2：微粒半径由大到小排列的是A.P3-，S2-，Cl-B.Cl-，S2-，O2-C.Ca，Mg，NaD.K+、Cl-，S2-练习3：X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。

X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（）A．X＞Y＞Z B．Y＞X＞Z C．Z＞Y＞X D. X＞Z＞Y二、元素周期表1．门捷列夫制作第一张元素周期表的依据（1）将元素按照相对原子质量由小到大依次排列。

（2）将化学性质相似的元素放在一个纵行。

注意：①门捷列夫（1834—1907，俄国化学家）是元素周期表的创始人。

它所制作的元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。

②随着科学发展，人们逐渐认识到门捷列夫给周期表中元素排序的依据存在缺陷，真正科学的依据是元素原子的核电荷数（即质子数）。

2．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号为原子序数。

原子序数=核电荷数＝核内质子数＝核外电子数（原子中）注意：存在上述关系的是原子而不是离子，因为离子是原子失去或得到电子而形成的，所以在离子中：核外电子数＝质子数加上或减去离子的电荷数。

3．现在的元素周期表的科学编排原则（1）将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行，称为周期；（2）把最外层电子数相同（氦除外）的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，称为族。

二、元素周期表的结构（1）周期：元素周期表有7个横行，也就是7个周期。

前三周期叫短周期，后四个周期叫长周期。

（2）族：常见的元素周期表共有18个纵行，从左到右分别叫第1纵行、第2纵行……第18个纵行。

把其中的第8、9、10三个纵行称为Ⅷ族，其余每一个纵行各称为一族，分为七个主族、七个副族和一个0族，共16个族。

族序数用罗马数字表示，主族用A、副族用B，并标在族序数的后边。

如ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅠB、ⅡB、ⅢB……（3）第18纵行的氦最外层有2个电子，其它元素原子的最外层都有8个电子，它们都已达到稳定结构，化学性质不活泼，化合价都定为0价，因而叫做0族。

（4）元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

（5）在周期表中根据组成元素的性质，有些族还有一些特别的名称。

例如：第ⅠA族：碱金属元素；第ⅡA族：碱土金属元素；第ⅣA族：碳族元素；第ⅤA 族：氮族元素；第ⅥA族：氧族元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素。

（6）第六周期的镧系元素、第七周期的锕系元素分别包含15种元素，为了使元素周期表的结构紧凑，放在第ⅢB族；但实际上每种元素都占有元素周期表的一格，所以另外列出，放在元素周期表的下方。

3.周期表与原子结构的关系（1）周期序数＝电子层数（2）族序数＝最外层电子数（对主族而言）（3）原子序数=质子数例:4：下列叙述中正确的是（）A. 除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B. 除短周期外，其他周期均有18种元素C. 副族元素中没有非金属元素D. 碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素练习1：在元素周期表中，第三、四、五、六周期所含元素种数分别是（）A. 8、18、32、32B. 8、8、18、18C. 8、18、18、32D. 18、18、32、32练习2：短周期元素中非金属元素共有（）A. 9种B. 10种C. 12种D.13种例5：在现有的元素周期表中，同一周期的ⅡA、ⅢA族两种元素的原子序数之差不可能是（）A．1 B．11 C．18 D．25练习1：国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，建议把长式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例，稀有气体元素为第18列。

据此规定，下列说法错误的是（）A．第9列元素中没有非金属元素B．只有第2列元素原子最外层有2个电子C．第1列和第17列元素的单质熔沸点变化趋势相反D．在所有列中，第3列的元素种类最多练习2：甲、乙是周期表中同一主族相邻的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能为（）A．x+2 B．x+4 C．x+8 D．x+18练习3：已知A、B是元素周期表中同主族相邻两元素，A、B所在周期分别有m、n种元素。

若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为（）①x+m ②x―m ③x+n ④x―nA．①③B．①④ C．②③D．①②③④例6：114号元素（289Uuq）是由设在杜布纳的核研究联合研究所的科学家1998年用钙轰击钚获得，是迄今为止已知的最稳定同位素，半衰期达30秒，相比之下，是超铀元素中异乎寻常的长寿核素，似乎正在证实稳定岛理论的预言。

下列关于该元素的说法中不正确的是（）A. 该元素为放射性元素B. 该元素属于过渡元素C. 该元素位于第七周期ⅣA族D. 该元素的主要化合价有+4、+2练习1：元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。

请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间（）A. 第八周期第IA族B. 第七周期第ⅦA族C. 第七周期第0族D. 第六周期第ⅡA族练习2：下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）A.14、24、34B.26、31、35C.5、15、20D.11、17、18三、核素1．质量数：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。

注意：（1）1个电子的质量约为1个质子质量的1/1836，所以原子的质量主要集中在原子核上。

（2）1个质子的相对质量为1.007，1个中子的相对质量为1.008，其近似整数值均为1。

（3）质量数的表达式：质量数（A）＝质子数（Z）+中子数（N）（4）元素是具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。

（5）精确的测定结果证明，同种元素的原子的原子核内，质子数相同，中子数不一定相同。