高中化學(xué)必修一第 1課時 原子結(jié)構(gòu) 元素周期表 核素

《第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》導(dǎo)學(xué)案

第1課時原子結(jié)構(gòu)元素周期表核素

【學(xué)習(xí)目標】

課程標準核心素養(yǎng)

1.微觀探析：能從元素和原子水平上認

1.了解原子核外的電子排布。識物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。

2.知道元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.證據(jù)推理：具有證據(jù)意識，能基于證

3.知道元素、核素、同位素的含義。據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能

的假設(shè)，通過分析推理加以證實或證偽。

知識點1原子結(jié)構(gòu)

【課前預(yù)習(xí)】

1.原子的構(gòu)成

「La/質(zhì)子：相對質(zhì)量近似為1，帶1個單位正電荷

原子JI中子：相對質(zhì)量近似為1,不帶電

〔核外電子：帶1個單位負電荷

2.質(zhì)量數(shù)

(1)概念：如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似

整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫作質(zhì)量數(shù)，常用力表示。

(2)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(4=質(zhì)子數(shù)(0+中子數(shù)(加。

3.電子層

(1)含義：在含有多個電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運動,

我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。

(2)表示方法

電子層數(shù)(〃)1234567

字母表示KLMN0PQ

離核遠近由近到遠

能量高低由摩I高

4.電子分層排布的規(guī)律

(1)電子一般總是先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層。

(2)原子核外第〃層最多能容納紐個電子。

(3)無論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數(shù)最多只有上個(K層只有2

個)，次外層中的電子數(shù)最多有四個。

【重難點解決】

1.原子、分子、離子中微粒間的數(shù)量關(guān)系

(1)電中性微粒(分子或原子)：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

(2)陽離子X"：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+國

(3)陰離子質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)一九

2.1?18號元素原子結(jié)構(gòu)的特殊關(guān)系

特殊關(guān)系對應(yīng)元素

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be、Ar

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍c

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍0

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne

最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al

最外層有1個電子H、Li、Na

最外層有2個電子He>Be、Mg

【課堂練習(xí)】

1.已知R原子有6個中子，R"核外有a個電子。則R原子的質(zhì)量數(shù)為

)

A.bB.劉+6—2

C.a+5+2D.3~\~b

解析：選C。R2+核外有百個電子，則R原子的質(zhì)子數(shù)為a+2,質(zhì)量數(shù)為H

4~Z?+2o

2.下面關(guān)于多電子原子的核外電子的運動規(guī)律的敘述正確的是（）

①核外電子是分層運動的

②所有電子在同一區(qū)域里運動

③能量高的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運動

④能量低的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運動

A.①④B.②③

C.①③D.②④

解析：選A。原子的核外電子是分層運動的，能量越低離核越近，能量越

高離核越遠。

3.某1?18號元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，那么該原

子（）

A.有3個電子層B.有2個電子層

C.最外層電子數(shù)是8D.核電荷數(shù)是10

解析：選B。第一層排滿為2個電子，第二層排滿為8個電子，第三層為最

外層時，最多排8個電子，若該原子有3個電子層，依題意可知最外層（第3層）

要排24個電子，這不可能，則該原子只有2個電子層，第一層為2個電子，第

二層為6個電子。

知識點2元素周期表

新知曲習(xí)回扣教材，盤固旋基

i.元素周期表的發(fā)展歷程

強空^1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫首制

元編制將元素按照相對原子質(zhì)量由小到大依次排列，

素二7一并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個縱列

周邕江揭示了化學(xué)元素間的聯(lián)系

期

表遜一為未知元素留下的空位先后被填滿

邂匚元素的排序依據(jù)由相對原子質(zhì)量改為原子的核

電荷數(shù)

2.元素周期表的編排原則

（1）原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編的序號。

原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

（2）橫行原則：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右

排列。

（3）縱列原則：把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素,按電子層數(shù)遞增的

順序由上而下排列。

3.元素周期表的結(jié)構(gòu)

（1）周期（元素周期表有二個橫行，1個周期）

①周期序數(shù)=電子層數(shù)。

②短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素種類數(shù)分別為2、8、8o

③長周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素種類數(shù)分別為北、

18,32,32o

（2）族（元素周期表有坦個縱列，坨個族）

①主族序數(shù)=最外層電子數(shù)。

②主族，共二個（由長、短周期元素構(gòu)成，族序數(shù)后標A）。

③副族，共二個（只由長周期元素構(gòu)成，族序數(shù)后標B）。

④第VIB族，包括8、9、10三個縱列;0族，最外層電子數(shù)是8（He是2）。

填寫族的符號：

列序12345678、9、10

族序IAIIAIIIBWBVBVIBVHBym

列序1112131415161718

族序IBIIBIIIAIVAVAVIAVUA0

⑶過渡元素

元素周期表中從IHB到HB共10個縱列，包括了第VIII族和全部副族元素，共

60多種元素，全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素。

（4）堿金屬元素和鹵族元素

第IA族（除了氫）叫作堿金屬元素，第VDA族叫作鹵族元素。

重難⑥撥拓展深化，重難辨析

利用“0族定位法”確定元素在周期表中的位置

1.零族元素的周期序數(shù)和原子序數(shù)

0族元素HeNeArKrXeRn

周期序數(shù)二三四五/'一

原子序數(shù)21018365486

2.推斷方法

（1）比大小定周期：比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小，找

出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和原子序數(shù)大的0族元素處于同一周

期。

（2）求差值定族數(shù)：若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)0族元素多1或2,則該元素

應(yīng)處在0族元素所在周期的下一個周期的IA族或IIA族；若比相應(yīng)的0族元素

少1?5時，則應(yīng)處在同周期的VDA?HIA族。

活學(xué)管用淑身小試，學(xué)隊致用

1.以下關(guān)于元素周期表結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）

A.元素周期表有7個主族，8個副族

B.元素周期表有3個長周期和3個短周期

C.第IHA族位于元素周期表的第3歹U（從左往右）

D.0族位于元素周期表的第18歹I］（從左往右）

解析：選D。周期表中有7個主族、7個副族、1個0族、1個VOI族，A錯;

周期表中的第一、二、三周期為短周期，其他周期均為長周期，B錯；第IHA族

位于周期表中的第13歹U，C錯。

2.元素X的原子有3個電子層，最外電子層上有4個電子。則X元素位于

周期表的（）

A.第四周期HIA族B.第四周期VDA族

C.第三周期IVB族D.第三周期WA族

解析：選D。根據(jù)周期序數(shù)=電子層數(shù)以及主族序數(shù)=最外層電子數(shù)可知D

項正確。

3.原子序數(shù)為33的元素R,在周期表中的位置為（）

A.第三周期VA族B.第四周期HIA族

C.第五周期IIIA族D.第四周期VA族

解析：選D。與33號元素相鄰的稀有氣體原子序數(shù)為36,因33比36少3,

故元素R與36號元素處于同一周期（第四周期），其位置應(yīng)在36號元素Kr左移

3個格，即第四周期第VA族。

知識點3核素

新知宿習(xí)回扣教材，盤固眼基

i.元素核素

(1)元素：具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的一類原子的總稱。

⑵核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。

(3)氫元素的三種核素

原子氫元素的原子核

原子符號Cx)

名稱質(zhì)子數(shù)⑵中子數(shù)(加

:H10

笊汨或D11

汨或T12

2.同位素

(1)概念：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素

(即同一元素的不同核素互稱為同位素)，如:H、；H(D)和汨⑴互為同位素。

(2)特點

①同位素在周期表中占據(jù)同一位置;

②同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同;

③天然存在的同位素，相互間保持一定的比率。

(3)用途

①考古時利用乳測定一些文物的年代；

②汩和汨用于制造氫彈；

③放射性同位素釋放的射線可用于育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病

等。

重難⑥撥

元素、核素、同位素及同素異形體的辨析

1.區(qū)別

名稱\

W容\

同素

元素核素同位素

異形體

項目\^

質(zhì)子數(shù)、中子質(zhì)子數(shù)相同、

質(zhì)子數(shù)相同的同種元素形成

本質(zhì)數(shù)都一定的原中子數(shù)不同的

一類原子的不同單質(zhì)

子核素

范疇同類原子原子原子單質(zhì)

只有種類，沒化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)性質(zhì)幾乎組成元素相

特性

有個數(shù)最小微粒相同同、性質(zhì)不同

質(zhì)子數(shù)、中子質(zhì)子數(shù)、中子組成元素、結(jié)

決定因素質(zhì)子數(shù)

數(shù)數(shù)構(gòu)

H、C、0三種元阻、：H、；H、汨、與。3互為同

舉例

素汩三種核素互稱同位素素異形體

2.聯(lián)系

活學(xué)電用兼身小試，學(xué)隊致用

1.我國科學(xué)家通過測量石英中26Al和''Be兩種元素的比例確定了“北京

人”年齡，這種測量方法叫“鋁鍍測年法"。'°Be和"Be()

A.是同一種原子

B.具有相同的中子數(shù)

C.具有相同的化學(xué)性質(zhì)

D.具有相同的物理性質(zhì)

解析：選C。">Be與'Be是同種元素的不同核素，二者互為同位素，具有相

同的化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)不同。

2.下列有關(guān)也、蟲敘述正確的是()

A.叱與土有相同的中子數(shù)

B.氣與C6?；橥禺愋误w

c1%與喉互為同位素

D.牛的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同

解析：選C。A1C的中子數(shù)是7,力的中子數(shù)是8。B.同素異形體是由同種

元素組成的具有不同性質(zhì)的單質(zhì)，而氣是碳元素的一種核素（原子），C6。是碳元

素的一種單質(zhì)，則氣與Cm不互為同素異形體。C/N與"N核內(nèi)質(zhì)子數(shù)同為7,

中子數(shù)分別為8和7,則年與"N互為同位素。D1N的核外電子數(shù)是7,中子數(shù)

是8o

3.我國稀土資源豐富。下列有關(guān)稀土元素％Sm與嚷Sm的說法正確的是

（）

A.%Sm與嚷Sm互為同位素

B.%Sm與嶗Sm的質(zhì)量數(shù)相同

C.%Sm與%Sm是同一種核素

D.嶗Sm與啜Sm的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62

解析：選A。嵋Sm與嚼Sm質(zhì)子數(shù)相同，屬于同種元素，又因質(zhì)量數(shù)不同，所

以中子數(shù)不同，即二者互為同位素，A正確，B不正確；核素是指具有一定質(zhì)子

數(shù)和中子數(shù)的原子，所以嶗Sm與%Sm是兩種不同的核素，C不正確；質(zhì)子數(shù)等于

核外電子數(shù)，所以％Sm與嚷Sm的核外電子數(shù)均為62,中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)一質(zhì)子

數(shù)，㈱m與嚷Sm的中子數(shù)分別為82和88,D不正確。

課堂小結(jié)

(

_______r-W西）=rXjg子序犯

元

索

J中子（4-Z）修整（核案（1~“）互福西

冏悵；

［原于;X）—期

r（電子層-）-------------（?5>表.r八列

L1校外電子（力

住w三

L（坡外層電子數(shù)）〕

合格考訓(xùn)練

1.新華網(wǎng)曾報道，加拿大開發(fā)出生產(chǎn)醫(yī)用放射性同位素柒'c的簡單方法。

下列關(guān)于沿C的敘述正確的是（）

A.原子序數(shù)是99B.電子數(shù)是43

C.中子數(shù)是99D.質(zhì)量數(shù)是43

解析：選B。原子1X中左上角數(shù)字代表質(zhì)量數(shù)，左下角數(shù)字代表質(zhì)子數(shù)，故

該原子質(zhì)量數(shù)是99,質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)=43,中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)一質(zhì)子數(shù)=99-43

=56,故選B。

2.下列陳述不符合原子核外電子排布基本規(guī)律的是（）

A.核外電子總是優(yōu)先排在能量最低的電子層上

B.K層是能量最低的電子層

C.N電子層為次外層時，最多可容納的電子數(shù)為18

D.各電子層5）最多可容納的電子數(shù)為方

解析：選D。電子按能量由低到高排列，A正確；K層離核最近，能量最

低，B正確；次外層電子數(shù)不超過18,C正確；各電子層（〃）最多可容納電子數(shù)

為2洛D錯誤。

3.關(guān)于元素周期表，下列敘述中不正確的是（）

A.元素周期表中共有18個縱列，16個族

B.周期表中的族分為主族、副族、0族和VID族

C.過渡元素全部是副族元素

D.主族都是由短周期元素和長周期元素共同組成的

解析：選C。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)知共有18個縱列，16個族，故A對；

周期表中的族分為主族、副族、0族和VDI族，故B對；過渡元素是副族和VIII族元

素，故C錯；主族都是由短周期元素和長周期元素共同組成的，故D對。

4.簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示：

QQ@

①②③

其中?表示質(zhì)子或核外電子，。表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確

的是（）

A.①②③互為同位素

B.①②③屬于不同的元素

C.①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子

D.①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)

解析：選A。由圖示可知①代表;H,②代表;H,③代表;H,三者互為同位

素，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。

5.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的關(guān)系完成下列各題。

（1）寫出下列微粒的符號及其所屬元素在元素周期表的位置。

微粒：.

位置：________

(2)第三周期WA族的元素原子序數(shù)是。

(3)Na元素的原子序數(shù)為11,相鄰的同族元素的原子序數(shù)是o

(4)短周期元素中，族序數(shù)=周期序數(shù)的元素有(填元素符

號，下同)。

(5)短周期元素中，族序數(shù)=周期序數(shù)2倍的元素有。

(6)短周期元素中，周期序數(shù)=族序數(shù)2倍的有

答案：(1)0Na+ClCl-第二周期VIA族第三周期IA族第三周期

VDA族第三周期VDA族

(2)14(3)3、19(4)H、Be、Al(5)C、S(6)Li

等級性測試

1.YBa￡uM(Y為鋁元素)是懸浮列車中的重要超導(dǎo)材料，關(guān)于批的說法不

正確的是()

A.鋼元素的原子序數(shù)為39

B.質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差為50

C.原子的核外電子數(shù)是39

D.；；Y和也是兩種不同的核素

解析：選B。由腳知，/Y的質(zhì)子數(shù)為39,中子數(shù)為89—39=50,由原子序

數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)可知，A、C項正確；質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差應(yīng)為11,B

項錯誤；盥和窈是兩種不同的核素，D項正確。

2.有六種微粒，它們分別是加、即、舐、腐+、炮2+、它們所屬元素

的種類為()

A.3種B.4種

C.5種D.6種

解析：選B。質(zhì)子數(shù)決定元素的種類，陶、雕+表示K元素形成的微粒；黑

N、強科表示Ca元素形成的微粒；歌表示Ar原子；％-表示C1U

3.核電荷數(shù)小于或等于18的元素中，原子的最外層電子數(shù)是其余電子總

數(shù)一半的元素種類有（）

A.1種B.2種

C.3種D.4種

解析：選B。在1?18號元素中，符合要求的元素原子的核外電子排布依次

為2、1和2、8、5o

4.在自然界中，錯有+e、,‘Ge等多種穩(wěn)定的核素。下列有關(guān)說法中正確

的是（）

A.'「Ge、Ne互稱同素異形體

B.”,Ge、”Ge互稱同位素

C.7?Ge、'ZGe的核外電子排布不同

D.7℃e,72Ge的質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量數(shù)、核外電子數(shù)相等

解析：選B。"Ge、是同種元素的不同核素，互稱為同位素，不是同素

異形體，A錯，B正確；？°Ge、72Ge的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相等，故核外電子排布

相同，而核內(nèi)中子數(shù)不同，質(zhì)量數(shù)不相等，C、D錯。

5.甲、乙兩元素原子的第二層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推

斷正確的是（）

A.甲與乙處于同一周期

B.甲與乙處于同一主族

C.甲與乙指的是碳和鋁

D.甲與乙的原子序數(shù)之和是偶數(shù)

解析：選D。L層最多可有8個電子，當(dāng)其他層共有4個電子時符合題意，

根據(jù)核外電子排布規(guī)律，鎂符合條件；當(dāng)L層未填滿電子時，K層的2個電子已

填入，此時L層應(yīng)有4個電子，碳符合條件。則甲、乙指的是碳和鎂，D項符合

題意。

6.下列說法中錯誤的是（）

A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)

B.元素周期表中從IIIB族到IIB族10個縱行的元素都是金屬元素

C.除氨外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)均是8

D.第一周期元素、第VDA族元素和稀有氣體元素都是非金屬元素

解析：選A。原子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)，但離子的核

外電子層數(shù)不一定等于該元素所在的周期數(shù)，大多數(shù)金屬陽離子，如Na+、Mg2

+、Al"、K+等，其核外電子層數(shù)不等于該元素所在的周期數(shù)。

BC

7.A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如圖所示，已知B、C

兩元素在周期表中族序數(shù)之和是A元素族序數(shù)的2倍；B、C元素的原子序數(shù)之

和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C符合的一組是()

A.Be、Na、AlB.B、Mg、Si

C.0、P、ClD.C、Al、P

解析：選C。解答本題首先確定三種元素在元素周期表中的相對位置，再

根據(jù)元素周期表中結(jié)構(gòu)的關(guān)系列式求解。由于A、B、C為短周期元素，從A、

B、C的圖中位置看，A只能處在第二周期，而B、C處在第三周期。設(shè)A的原子

序數(shù)為x,則B的原子序數(shù)為(x+8—l)=x+7,C的原子序數(shù)為(x+8+l)=x

+9,則(x+7)+(x+9)=4Mx=8。所以，A、B、C的原子序數(shù)分別為8、

15、17,對應(yīng)的元素分別為0、P、C1,代入族序數(shù)關(guān)系：5+7=2*6成立。

8.已知R"的核內(nèi)有〃個中子，R原子的質(zhì)量數(shù)為弘則加gR~含有電子的

物質(zhì)的量為()

m(〃一n)M—n—2

A.--------molB.-------mol

MMm

m(M—n—2)m(/J/-n+2)

C.------------molD.------------mol

MM

解析：選D。R”含有的電子數(shù)為(〃一〃+2),mgR＞的物質(zhì)的量為￡mol,

則＜ngR”中含有的電子的物質(zhì)的量為-(必一mol。

9.按要求填空。

(1)某元素原子K層和M層電子數(shù)相同，該元素的元素符號是o

(2)某元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，該元素的元素名稱是

(3)某元素原子的核電荷數(shù)是核外電子層數(shù)的5倍，其質(zhì)子數(shù)是最外層電子

數(shù)的3倍，該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

解析：(DK層最多容納2個電子，M層的電子數(shù)和K層相同，則M層上也有

2個電子。該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為為鎂元素。

(2)最外層電子不超過8個，則最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素的

元素名稱是碳。

(3)設(shè)元素原子的核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=a,核外電子層數(shù)為x,最外層電子

數(shù)為外依題意：a=5…=3%則5x=3y,戶會因原子的最外層電子數(shù)不

能超過8,即y=l?8(取正整數(shù))，通過討論可知僅當(dāng)y=5,x=3時合理，則該

元素原子的核電荷數(shù)為15,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為

答案：(l)Mg(2)碳⑶

10.I.楊振寧和李政道提出弱相互作用中宇稱不守恒原理，并由吳健雄用

沈。放射源進行了實驗驗證。次年，楊振寧、李政道兩人因此獲得諾貝爾物理

獎。；黑。的衰變方程式為沈o=^i+\e+uc其中％是反中微子，它的電

荷為零，靜止質(zhì)量可以為零。

(1)下列關(guān)于沈。的敘述中，錯誤的是o

A.質(zhì)子數(shù)是27B.電子數(shù)是27

C.質(zhì)量數(shù)是27D.中子數(shù)是60

(2)不同種類元素的本質(zhì)區(qū)別是o

A.質(zhì)子數(shù)不同B.中子數(shù)不同

C.電子數(shù)不同D.質(zhì)量數(shù)不同

H.近年來，科學(xué)家通過粒子加速器進行了一周的實驗，獲得了6個非常罕

見的壽e原子，接著，科學(xué)家又使用特制的測量儀器觀測到，這6個原子中有4

個發(fā)生了衰變，這一實驗證實了曾經(jīng)預(yù)言的雙質(zhì)子衰變方式，即有一個原子同

時放出兩個質(zhì)子的衰變方式?；卮鹣铝袉栴}：

(1)如e原子的核內(nèi)中子數(shù)為,該原子的核外電子數(shù)為o

(2)以下關(guān)于整e的敘述正確的是。

A.2Fe與窈e是兩種核素

B.科學(xué)家獲得了一種新元素

C.姮e的衰變不是化學(xué)變化

D.這種鐵原子衰變放出兩個質(zhì)子后變成費e

(3)某同學(xué)認為那e在一定條件下也可與氧氣反應(yīng)，他的判斷依據(jù)是

解析：I.(1)沈。的質(zhì)子數(shù)為27,質(zhì)量數(shù)為60,中子數(shù)為60—27=33。

(2)元素是具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。

H.(1域Fe的中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)一質(zhì)子數(shù)=45—26=19,核外電子數(shù)=質(zhì)子

數(shù)=26。

(2)薪e與薪e的質(zhì)子數(shù)相同，屬于同一元素Fe元素，但中子數(shù)不同，是兩

種不同的核素；Fe元素不是一種新元素，累Fe衰變放出兩個質(zhì)子后變?yōu)橘|(zhì)子數(shù)

為24的新原子，原子核發(fā)生了變化，不是化學(xué)變化，因為化學(xué)的范疇是在原

子、分子水平上研究物質(zhì)。

答案：I.(1)CD(2)A

II.(1)1926(2)AC(3域Fe與窈e的核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相

同

第2課時原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

因回國國

課程標準核心素養(yǎng)

1.宏觀辨識與微觀探析：能運用原子結(jié)構(gòu)

模型說明堿金屬元素、鹵族元素的性質(zhì)，

1.認識堿金屬元素、鹵族元素的性質(zhì)

形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

與其在元素周期表中位置的關(guān)系。

2.證據(jù)推理與模型認知：知道可以通過分

2.以堿金屬元素和鹵族元素為例，

析、推理等方法認識研究對象的本質(zhì)特征、

了解同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立認知模型，

并能運用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，解釋現(xiàn)象的

本質(zhì)和規(guī)律。

知識點1堿金屬元素

新知◎習(xí)回扣教材，盤固旋基

1.金屬元素的原子最外層電子一般少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電

子，具有金屬性；非金屬元素的原子最外層一般多于4個，在化學(xué)反應(yīng)中容易

卷到電子，具有非金屬性。

2.堿金屬原子結(jié)構(gòu)特點

（1）原子結(jié)構(gòu)

元素

LiNaKRbCs

符號

原子結(jié)構(gòu)金嘮）

^■55)28181881

示意圖砌5)力

⑵對上匕歸納

①遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增

大。

②相似性：最外層電子數(shù)都是L

3.堿金屬化學(xué)性質(zhì)的比較

（1）鈉、鉀與氧氣反應(yīng)

受熱后先熔化，然后與氧氣劇烈反應(yīng)，鈉產(chǎn)生黃色

實驗

火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰（透過藍色鉆玻璃觀察），鉀

現(xiàn)象

鈉（或鉀）%反應(yīng)更劇烈

斤二^^堪反應(yīng)2Na+02W_Naz（）2（鉀與氧氣反應(yīng)生成多種氧化物，

方程式在中學(xué)階段不作介紹）

實驗

金屬的活潑性：K>Na

結(jié)論

（2）鈉、鉀與水反應(yīng)

反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)鉀與水的反應(yīng)

在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚醐溶液。切取一塊綠豆大的鈉或

操作

鉀，用鏡子夾取并投入水中

相同點：金屬浮在水面上；金屬熠成閃亮的小球；小球不停游動;

現(xiàn)象發(fā)出嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈空色

不同點：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲或著火燃燒

化學(xué)方

2Na+2H2（）=2NaOH+H2f2K+2H20=2K0H+H2t

程式

結(jié)論與水反應(yīng)劇烈程度：K>Na；金屬的活潑性：K>Na

（3）堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

從Li-Cs,隨核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)逐漸增多f原子半徑逐漸增大f原

子核對最外層電子的引力逐漸減弱一元素的原子失電子能力逐漸增強一元素的

金屬性逐漸增強。

◎特別提醒一般情況下，元素的金屬性強弱可以從以下兩個方面判斷：

①單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易程度；

②最高價氧化物的水化物一一氫氧化物的堿性強弱。

4.堿金屬物理性質(zhì)的比較

顏色硬度密度熔點延展性導(dǎo)電、導(dǎo)熱性

相似性

Na銀白色較小蚣較低良好良好

R1）（鈍略帶金色光澤）

俎義"從Li-Cs,密度逐漸增大（鈉、鉀反常），熔、沸點逐

漸降低

.重難?撥］拓展深化，重難辨析

堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性

1.相似性

廣與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，如Cb+2R仝2RC1

（單質(zhì)R）---與水反應(yīng)，jD2R+2H2O=2ROH+H2f

」與酸溶液反應(yīng)，如2R+2H+=2R++H4

訴而最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為

跑也尸ROH,且均呈強堿性

2.遞變性

T丫f平下單質(zhì)還原性逐漸增強

1NtL^離子氧化性逐漸減弱

具體情況如下:

物質(zhì)的性質(zhì)遞變規(guī)律（Li-Cs）

反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，Li能生成Li?。；Na能

與氧氣

生成Na?0和Na?。?；K、Rb、Cs與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物較復(fù)雜，

單反應(yīng)

在中學(xué)階段不作介紹

質(zhì)

與水反應(yīng)越來越劇烈，Na與水劇烈反應(yīng)，K能發(fā)生輕微爆炸，

反應(yīng)Rb、Cs遇水會立即燃燒甚至發(fā)生爆炸

最高價氧化物對應(yīng)

LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

的水化物的堿性

活學(xué)島用】熱身小試，學(xué)隊致用

1.堿金屬元素都是典型的活潑金屬，其原因是（）

A.密度小，熔、沸點低

B.在自然界中無游離態(tài)存在

C.常溫下易液化

D.最外層只有一個電子，容易失去

解析：選D。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因為堿金屬元素原子最外層只有一個電子，

很容易失去，所以化學(xué)性質(zhì)活潑。

2.下列關(guān)于堿金屬元素性質(zhì)的比較不正確的是（）

A.鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈

B.還原性K>Na>Li,故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉

C.熔、沸點：Li>Na>K

D.堿性：LiOH〈NaOH〈KOH

解析：選B。鋰的活潑性比鈉弱，與水反應(yīng)不如鈉劇烈，A正確。還原性

K〉Na>Li,但K不能從NaCl溶液中置換出Na,而是先與HQ反應(yīng)，B錯誤。堿金

屬元素從Li到Cs,熔、沸點逐漸降低，即Li>Na〉K〉Rb>Cs,C正確。從Li到

Cs,堿金屬元素的金屬性逐漸增強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性依次增

強，即堿性LiOH<NaOH<KOH〈RbOH?sOH,D正確。

3.關(guān)于堿金屬單質(zhì)的性質(zhì)敘述正確的是（）

A.在空氣中加熱反應(yīng)的生成物都是過氧化物

B.與水反應(yīng)都能生成堿和氫氣

C.熔、沸點隨原子序數(shù)增加而升高

D.還原性隨原子電子層數(shù)增加而減弱

解析：選B。堿金屬單質(zhì)在空氣中加熱反應(yīng)的生成物是有區(qū)別的：Li生成

Li?O；Na生成Na。。堿金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成堿和氫氣。隨核電荷數(shù)的增

大，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低，還原性逐漸增強。

知識點2鹵族元素

新知。習(xí)

i.鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的比較

ClBr

F22212

顏色淡黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色

（常態(tài)）（氣體）（氣體）（液體）（固體）

密度逐漸增大EB”反常）

熔、

高

沸點

2.鹵素原子結(jié)構(gòu)特點

（1）原子結(jié)構(gòu)

元素

FClBri

符號

原子結(jié)構(gòu)(+17)2^7

(+9)27

示意圖

（2）對比歸納

①遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增

大。

②相似性：最外層電子數(shù)都是乙

3.鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的比較

(1)與氫氣的化合反應(yīng)

F2CLBr2

與H?加熱至一

暗處光照或點燃不斷加熱

反應(yīng)條件定溫度

氫化物不如HC1不穩(wěn)定、

很穩(wěn)定較穩(wěn)定

穩(wěn)定性穩(wěn)定易分解

結(jié)論F2-I2：與此化合越來越難，氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱

(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)

實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式

-氨水

‘振蕩

靜置后，溶液呈橙色Cl2+2KBr=Br2+2KCl

*KBr溶液

-氯水

'振蕩

靜置后，溶液呈淺紫色CL4-2KI=I2+2KC1

I|-KI溶液

不水

［振蕩

靜置后，溶液呈淺紫色Br2+2KI=I2+2KBr

乎KI溶液

結(jié)論Cl2-I2：氧化性逐漸減弱

4.鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

從F-I,隨著核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)逐漸增多~原子半徑逐漸增大一原

子核對最外層電子的引力逐漸減弱一元素的原子得電子能力逐漸減弱一元素的

非金屬性逐漸減弱。

O特別提醒一般情況下，元素的非金屬性強弱可以從以下兩個方面判斷:

①單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性;

②最高價氧化物的水化物的酸性強弱。

重難侈撥拓展深化，重難辨析

鹵族元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性

1.相似性

廠與氫氣反應(yīng)：x?+II2：2HX

單質(zhì)x

2與水反應(yīng)

：x2+H2OHX+

HXO(X為Cl、Br、I)

化食物一最高價氧化物對應(yīng)的水化物(除氟

外)都為強酸

2.遞變性

,,2,單質(zhì)氧化性逐漸減弱

F-crBr-r離子還原性逐漸增強

具體情況如下：

物質(zhì)的性質(zhì)遞變規(guī)律(F2fL)

單質(zhì)與氫氣反應(yīng)反應(yīng)越來越難

穩(wěn)定性逐漸減弱

氫化物

還原性逐漸增強

續(xù)表

物質(zhì)的性質(zhì)遞變規(guī)律出->L)

最高價氧化物對應(yīng)的

逐漸減弱

水化物(氟除外)的酸性

3.特殊性

(1)氟無正價，無含氧酸，而Cl、Br、I都有正化合價和含氧酸。

(2)Ck易液化,Bn易揮發(fā)，I?易升華。

(3)常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)是Bn,淀粉遇L變藍色。

（4）活潑的鹵素單質(zhì)能置換較不活潑的鹵素單質(zhì)，但F?不能從NaCl溶液中

置換出Cb，原因是2FZ+2H20=4HF+02to

活學(xué)管用兼身小試，學(xué)隊致用

1.鹵素按F、CKBr、I的順序，其非金屬性逐漸減弱的原因是（）

A.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)增多起主要作用

B.相對原子質(zhì)量逐漸增大起主要作用

C.其單質(zhì)的密度增大起主要作用

D.隨著核電荷數(shù)增加電子層數(shù)增大起主要作用

解析：選D。F、Cl、Br、I元素非金屬性逐漸減弱的原因主要是核外電子

層數(shù)增加，原子核對最外層電子的吸引能力減弱。

2.關(guān)于鹵素（從氟到碘）單質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的說法中不正確的是（）

A.顏色逐漸加深

B.熔點和沸點依次升高

C.Ch可以從KI溶液中置換出L

D.BQ可以從NaCl溶液中置換出Cl2

解析:選D。C1的非金屬性強于Br,故Bn不能從NaCl溶液中置換出CL,

選項D錯誤。

3.下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較的表示中，正確的是（）

A.還原性:HF>HCl>HBr>HI

B.穩(wěn)定性:HF<HCKHBr<HI

C.與水反應(yīng)由易到難：Cl2>Br2>I2>F2

D.氧化性：F2>Cl2>Br2>I2

解析：選D。A項應(yīng)為HI>HBr〉HCl>HF；B項應(yīng)為HF>HCl>HBr>HI；C項應(yīng)為

F2>Cl2>Br2>I2o

課堂小結(jié)

覆

屬性

成弱

合格考訓(xùn)練

1.如圖表示堿金屬的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系，則下列各性質(zhì)中不

符合圖示關(guān)系的是()

°堿金屬的核電荷數(shù)

A.還原性B.與水反應(yīng)的劇烈程度

C.熔點D.原子半徑

解析：選C。由題圖可知，隨著核電荷數(shù)的增大，堿金屬的性質(zhì)呈增大趨

勢，而堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨核電荷數(shù)的增大而降低。

2.下列說法中，不符合VHA族元素性質(zhì)特征的是()

A.從上到下，元素的非金屬性逐漸增強

B.易形成一1價離子

C.最高價氧化物的水化物顯酸性

D.從上到下，氫化物的穩(wěn)定性依次減弱

解析：選A。VDA族元素，從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，A不符合

VDA族元素性質(zhì)特征；最外層均是7個電子，均易得到1個電子達到8電子穩(wěn)定

結(jié)構(gòu)，易形成一1價離子；最高價氧化物的水化物顯酸性；從上到下，元素的

非金屬性逐漸減弱，氫化物的穩(wěn)定性依次減弱。

3.鋰(Li)是世界上最輕的金屬，它屬于堿金屬的一種，下列說法正確的是

()

A.和Li同一主族的都是金屬元素

B.Na+比Li多一個電子層

C.Li、Na>K*的最外層都只有一個電子

D.Li是堿金屬中原子半徑最小的原子

解析：選D。鋰在第IA族，該族中還有非金屬元素氫，A選項錯誤；Li、

(+3)V1(+71)V)(

Na+的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為心、匚力，B選項錯誤；K+的原子結(jié)構(gòu)示意圖

(+19)^88

為0,其最外層有8個電子，C選項錯誤。

4.下列關(guān)于鹵族元素的說法正確的是()

A.鹵素單質(zhì)的最外層電子數(shù)都是7

B.從上到下，鹵素原子的電子層數(shù)依次增多，半徑依次減小

C.從F到I,原子核對最外層電子的吸引能力依次減弱，原子的得電子能

力依次減弱

D.鹵素單質(zhì)與乩化合由易到難的順序為k、BQ、Ck、F2

解析：選C。鹵素原子最外層有7個電子，而不是單質(zhì)最外層有7個電子，

A項錯誤；鹵素原子從F到I,電子層數(shù)依次增多，半徑依次增大，原子核對最

外層電子的吸引能力依次減弱，原子的得電子能力依次減弱，故B項錯誤，C項

正確；單質(zhì)與氏化合由易到難的順序為F?、CL、Bn、I2,D項錯誤。

5.下表為元素周期表的一部分。

IAIIAIIIAIVAVAVIAVBA

周期

①

二②⑤

三③⑥

四④⑦

(1)表中元素的非金屬性最強；元素的金屬性最強；元素

的單質(zhì)在室溫下呈液態(tài)；(填元素符號)

(2)表中元素③的原子結(jié)構(gòu)示意圖是；

(3)表中元素⑥⑦氫化物的穩(wěn)定性順序為>；(填化學(xué)式)

(4)表中元素最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強的酸的分子式是

解析：(1)根據(jù)元素周期表中同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律可知F的非金屬性最

強，K的金屬性最強，單質(zhì)在室溫下呈液態(tài)的是Bo。(2)元素③為Na,原子結(jié)

(+11)281

構(gòu)示意圖為"J。(3)元素⑥⑦分別為Cl、Br,其非金屬性CDBr,所以氫化

物穩(wěn)定性HCl>HBr。(4)F無正化合價，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強的酸

是HC10lo

答案：⑴FKBr(2)")(3)HC1HBr

(4)HC10.1

等級性測試

1.下列有關(guān)堿金屬元素的說法中，正確的是（）

A.在實驗室里，堿金屬元素的單質(zhì)均保存