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第四章 物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
第2課時 元素周期表 核素
[模塊導航] 模塊一 知識網絡構建 模塊二 基礎知識梳理 模塊三 核心考點剖析（6個典例） 模塊四 基礎過關練（10題） 模塊五 能力提升練（12題） [學習目標] 1.了解元素周期表的發展歷程。 2.了解元素周期表的結構及周期、族等概念。 3.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則，能進行元素在周期表中的位置與原子結構之間的相互推導。 4.知道元素、核素、同位素的含義，并能比較它們的不同。
[知識網絡構建]
[基礎知識梳理]　
一、元素周期表的誕生和發展
1．元素周期表的發展歷程
(1)誕生：1869年，俄國化學家門捷列夫將元素按照相對原子質量由小到大的順序排列，將化學性質相似的元素放在一個縱列，制出了第一張元素周期表。
(2)演變：為未知元素留下的空位先后被填滿。
(3)現行：元素的排序依據為原子的核電荷數。
2．原子序數
按照元素在周期表中的順序給元素編號。
原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。
二、元素周期表的結構
1．編排原則
（1）橫行：把電子層數目相同的元素，按原子序數遞增的順序從左到右排列形成周期。
（2）縱列：把不同橫行中最外層電子數相同的元素，按電子層數遞增的順序自上而下排列形成族。
2．元素周期表的結構
(1)周期表中有7個橫行，即有7個周期，從上到下依次為第一周期到第七周期。除第一周期外，每周期的元素都是從活潑金屬——堿金屬開始，逐漸過渡到活潑非金屬——鹵素，最后以稀有氣體結束。短周期包含第1,2,3周期，長周期包含第4,5,6,7周期。
(2)周期序數與原子結構的關系：周期序數＝原子電子層數
(3)主族元素的族序數后標A，副族元素的族序數后標B(除了第Ⅷ族)。
(4)主族元素的族序數＝最外層電子數，同一主族元素的原子最外層電子數相同，且自上而下電子層數遞增。
(5)元素周期表的特殊位置
①過渡元素：元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10列元素，都是金屬元素。
②鑭系：元素周期表第六周期第ⅢB族中，從57號元素到71號元素共15種元素。
③錒系：元素周期表第七周期第ⅢB族中，從89號元素到103號元素共15種元素。
(6)稀有氣體元素因為性質穩定，有穩定的電子層結構，化合價為0，因此稱為0族元素。
3.常見族的別稱
族 別稱
第ⅠA族(除氫) 堿金屬元素
第ⅦA族 鹵族元素
0族 稀有氣體元素
三、元素周期表的應用
1.了解元素信息——以鐵元素為例
2．元素的位置與原子結構的互相推斷
本方法常用于確定原子序數≤20的元素。
(1)三個等式
①周期序數＝電子層數
②主族序數＝最外層電子數
③原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數
(2)實例
①X元素是第三周期第ⅠA族元素，則該元素原子有3個電子層，最外層電子數是1，即為鈉元素。
②Y元素的原子序數是16，則該元素的原子結構示意圖是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。
3.預測新元素
為新元素的發現及預測它們的原子結構和性質提供線索。
4.尋找新物質
四、核素和同位素
1．元素：具有相同質子數(或核電荷數)的同一類原子的總稱，其種類由原子核內的質子數決定的，如H、C、N三種元素。
2．核素
(1)概念：具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子，其種類由質子數、中子數決定，如C、N、H三種核素。
(2)幾種重要核素的用途：C在考古工作中用于測定文物的年代；U用于制造原子彈、核發電；H、H用于制造氫彈；放射性同位素釋放的射線用于育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病等。
3．同位素
(1)概念：質子數相同，而中子數不同的同一種元素的不同核素互稱為同位素，元素的同位素由中子數決定。
(2)元素、核素和同位素的聯系
(3)常見元素的同位素
氫 H、H(D)、H(T) H(D)、H(T)用于制氫彈
氧 O、O、O O用于示蹤原子
碳 C、C、C C用于考古斷代
鈾 U、U、U U核燃料
(4)特點
①同位素有天然存在的，也有人工制造的，有放射性的，也有非放射性的。
②天然存在的同位素相互間保持一定的比例。
③同位素的物理性質不同，化學性質幾乎相同。
【特別提醒】
(1)絕大多數元素都包含多種核素。
(2)不能利用質量數確定核素的種類，如、的質量數相同，但它們屬于兩種不同核素。
(3)核素的質子數不能等于0，而中子數可以等于0，如。
(4)同位素的三同、三不同
三同：同種元素(同質子數、同核電荷數、同電子數)，相同位置(在周期表中)，化學性質幾乎相同。
三不同：不同種原子(中子數不同、質量數不同)，不同的物理性質，不同的原子個數百分比。
[核心考點剖析]
考點一：元素周期表的結構
[典例1]下列關于元素周期表的說法中，正確的是
A．第ⅠA族都是金屬元素，過渡元素都是金屬元素
B．最外層電子數相同的元素都在同一族
C．元素周期表共有7個周期16個族
D．元素周期表是按照元素的相對原子質量大小排列而成的
【答案】C
【詳解】A．第ⅠA族存在H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr七種元素，其中H為非金屬元素，A錯誤；
B．原子的核外電子排布和性質有明顯的規律性，科學家們是按原子序數遞增排列，將電子層數相同的元素放在同一行，將最外層電子數相同的元素放在同一列，但是稀有氣體元素中He在外層2個電子，其余為8，B錯誤；
C．元素周期表中有7個橫行，每個橫行代表一個周期，共七個周期；共18個列，除8、9、10三個列為一族，其余每個列一族，共7個主族、7個副族、一個0族，一個Ⅷ族，16個族，C正確；
D．原子的核外電子排布和性質有明顯的規律性，科學家們是按原子序數遞增排列，D錯誤；
故選C。
[典例2]（23-24高一上·福建泉州·期中）碳元素的相關信息，如圖所示。下列說法正確的是
A．碳的相對原子質量為12.01g B．碳屬于金屬元素
C．碳原子的最外層電子數為4 D．化學反應中，碳原子易得電子
【答案】C
【詳解】A．相對原子質量的單位為“1”，A錯誤；
B．碳屬于非金屬，B錯誤；
C．碳原子第一層排2個電子，第二層（最外層）為4個電子，C正確；
D．碳原子最外層為4個電子，既可以得電子，也可失去電子，D錯誤；
故答案為：C。
[典例3]某元素原子的原子核外有2個電子層，最外層有5個電子，則該元素位于
A．第三周期第ⅣA族 B．第二周期第ⅥA族
C．第二周期第ⅤA族 D．第四周期第ⅣA族
【答案】C
【詳解】原子核外有2個電子層，最外層有5個電子的原子為氮原子，氮元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族，故選C。
考點二：元素周期表在元素推斷中的應用
[典例4]下圖是元素周期表的一部分(數字為原子序數)，其中x為35的是

A B C D
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【分析】x的原子序數為35，為Br元素，位于周期表中第四周期第ⅤⅡA族，以此分析；
【詳解】A．16號元素位于第三周期第VIA族，x位于第四周期0族，A不符合題意；
B．26號元素位于第四周期第VIII族，x位于第五周期第VIII族，B不符合題意；
C．74號元素位于第六周期VIB族，x位于第五周期VIIB族，C不符合題意；
D．18號元素位于第三周期0族，x位于第四周期第ⅤⅡA族，D符合題意；
故答案為：D。
[典例4]原子序數為31的元素R，在周期表中的位置為
A．第三周期第ⅤA族
B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族
D．第四周期第ⅤA族
【答案】B
【詳解】與31號元素相鄰的稀有氣體原子序數為36，因31比36少5，故R元素與36號元素處于同一周期(第四周期)，其位置應在36號元素Kr左移5個格，即第四周期第ⅢA族。
[典例6]A、B兩種元素，A的原子序數為a，如果A和B同在第ⅣA族，當B的周期數大于A的周期數時，B的原子序數不可能為
A．a＋2 B．a＋8
C．a＋26 D．a＋18
【答案】A
【詳解】元素A、B同在第ⅣA族，A的原子序數為a，B的周期數大于A的周期數時，A、B原子序數之差恰好為A、B相差周期的元素種類數之和，則B的原子序數可能為a＋8、a＋8＋18、a＋18、a＋8＋18＋18、a＋18＋18等，不可能為a＋2。
考點三：核素 同位素
[典例7]在核工業中有重要應用，U元素有多種同位素。下列有關說法正確的是
A．的中子數與質子數之差為143
B．、、互為同位素，在元素周期表中位置相同
C．、、的物理性質和化學性質都相同
D．、、的質子數、核外電子數都相等，它們是同種原子
【答案】B
【詳解】A．的中子數=235-92=143，與質子數之差為143-92=51，故A錯誤；
B．、、質子數相同而中子數不同，為同一元素的不同原子，所以互為同位素，在元素周期表中的位置相同，故B正確；
C．、、質子數相同，核外電子數相同，化學性質幾乎相同，但是物理性質不同，故C錯誤；
D．、、的質子數、核外電子數都相等，中子數不等，所以它們是三種不同的核素，即三種不同的原子，故D錯誤；
故答案為：B。
[典例8]（23-24高一上·福建福州·期中）下列表達正確的是
A．1H2與2H2互為同位素 B．14C和14N互為同位素
C．1H、2H、3H屬于同位素 D．1H2O與2H2O互為同位素
【答案】C
【詳解】A．1H2與2H2是同種元素形成的結構相同的單質，屬于同種物質，A錯誤；
B．14C和14N屬于不同的元素，B錯誤；
C．1H、2H、3H質子數相同，但是中子數不同，屬于同位素，C正確；
D．1H2O與2H2O屬于化合物，屬于同一物質，D錯誤；
故選C。
[典例9]同位素示蹤技術已廣泛應用在農業、工業、醫學、地質及考古等領域。下列有關敘述正確的是
A．14C與12C是兩種不同的元素
B．通過化學變化可以實現16O與18O之間的相互轉化
C．35Cl與37Cl互為同素異形體
D．一個137Cs比一個133Cs多4個中子
【答案】D
【詳解】A．14C與12C質子數相同，中子數不同，為同一種元素的不同核素，故A錯誤；
B．16O與18O之間的相互轉化，沒有新物質生成，屬于核變化，故B錯誤；
C．35Cl與37Cl為同種元素的不同核素，故C錯誤；
D．中子數不同，質子數相同，屬于同位素，銫元素的兩種同位素中137Cs、133Cs質子數相同，根據中子數=質量數-質子數，137Cs的133Cs多4個中子，故D正確；
故答案為：D。
[基礎過關練]
1．下列科學家在元素周期律和元素周期表方面貢獻最大的是
A．阿伏加德羅 B．道爾頓 C．拉瓦錫 D．門捷列夫
【答案】D
【詳解】A．阿伏加德羅在化學上的主要貢獻是提出了分子的概念，并創立了分子學說，A錯誤；
B．道爾頓提出了近代原子學說，B錯誤；
C．偉大的科學家牛頓是英國人，曾在力學、光學、天文學、數學等方面作出卓越的貢獻，他1687年出版的《自然科學的數學原理》中提出三條運動定律，C錯誤；
D．俄國化學家門捷列夫發現了元素周期律，并編制出元素周期表，使得化學學習和研究變得有規律可循，D正確；
答案選D。
2．下列敘述正確的是
A．每個周期均從金屬元素開始，以非金屬元素結束
B．除第一周期外，其他周期均有18種元素
C．副族元素中沒有非金屬元素
D．堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素
【答案】C
【詳解】A．第一周期從非金屬元素H開始，其余周期均由金屬元素開始，到稀有氣體元素結束，故A錯誤；
B．二、三周期有8種元素，只有四、五周期有18種元素，六周期有32種元素，故B錯誤；
C．副族元素都是金屬元素，沒有非金屬元素，故C正確；
D．IA族包含堿金屬與氫元素，氫元素不屬于堿金屬，故D錯誤。
答案選C。
3．（23-24高一上·陜西榆林·期中）下列元素符號中都表示金屬元素的組是
A．Fe、Mg、Cu B．He、Mg、Ca C．Ca、Na、N D．H、C、O
【答案】A
【詳解】A．Fe、Mg、Cu都屬于金屬元素，A正確；
B．He、Mg、Ca中He屬于非金屬元素，B錯誤；
C．Ca、Na、N中N屬于非金屬元素，C錯誤；
D．H、C、O都屬于非金屬元素，D錯誤；
故選A。
4．下列敘述不正確的是
A．同主族兩相鄰元素的原子序數之差可能為2、8、18、32
B．同族元素的最外層電子數一定相同
C．U中的中子數為143
D．元素周期表有7個周期，7個主族，8個副族，0族
【答案】B
【詳解】A．H與Li相差2，第二周期和第三周期相鄰同主族元素相差8，第三四周期右側和第四五周期相鄰同主族相差18，第五六周期和第六七周期相鄰同主族相差32，故A正確；
B．0族族元素的最外層電子數不相同，故B錯誤；
C．U中的中子數=質量數-質子數，235-92=143，故C正確；
D．元素周期表有7個周期，7個主族，8個副族，0族，故D正確；
故答案為B。
5．如圖是氟元素在元素周期表中的信息及原子結構示意圖，下列表述錯誤的是

A．氟屬于非金屬元素 B．氟原子核內有9個質子
C．化學反應中氟原子易得電子 D．氟的相對原子質量為19.00g
【答案】D
【詳解】A．根據“氟”的偏旁可知，氟屬于非金屬元素，A正確；
B．由圖可知，氟是9號元素，氟原子核內有9個質子，B正確；
C．氟原子的最外層電子數是7，化學反應中氟原子易獲得1個電子形成穩定結構，C正確；
D．相對原子質量是指一個原子的實際質量與一個12C原子的質量的的比值，故氟的相對原子質量為19.00，D錯誤；
故選D。
6．碘的一種放射性核素碘-131，因為日本福島核污水的排放而倍受關注，下列有關說法正確的是
A．碘-131與I2互為同素異形體
B．碘-131位于元素周期表第四周期第Ⅶ A族
C．碘元素的摩爾質量為131 g/mol
D．碘-131的原子核內有78個中子
【答案】D
【詳解】A．碘-131是原子，不是單質，碘-131與I2不互為同素異形體，故A錯誤；
B．碘是53號元素，位于元素周期表第五周期第Ⅶ A族，故B錯誤；
C．碘元素有多種核素，未指明具體核素，不能確定其摩爾質量，故C錯誤；
D．碘是53號元素，碘-131的原子核內有131-53=78個中子，故D正確；
故選D。
7．（23-24高一上·浙江杭州·期末）銦(In)是一種非常貼近我們生活的主族元素，手機、電腦、電視屏幕使用的都是含銦的導電玻璃。的最外層電子數是3，下列說法不正確的是
A．In的原子核外有49個電子 B．與互為同位素
C．In與Al處于同一主族 D．，In元素的質量數為113
【答案】D
【詳解】A．In的核電荷數=核外電子數=質子數=49，原子核外有49個電子，故A正確；
B．與質子數相同中子數不同的同種元素的不同原子互為同位素，故B正確；
C．In的最外層電子數是3，In與Al處于同一主族第ⅢA，故C正確；
D．In元素有同位素，In元素的相對原子質量應該等于各種同位素的相對原子質量乘以其豐度再求和，故D錯誤。
答案選D。
8．（23-24高一上·四川德陽·期末）科研發現，高壓電極之間在放電間隙處會產生微放電，被分解為自由態的，部分自由態的與末分解的重新結合生成。下列說法錯誤的是
A．核素的中子數為9 B．和互為同位素
C．和是氧元素的同素異形體 D．上述生成的過程屬于物理變化
【答案】D
【詳解】A．核素的中子數為17-8=9，故A正確；
B．和是質子數相同、中子數不同的原子，互為同位素，故B正確；
C．和是氧元素不同單質，互為同素異形體，故C正確；
D．和是不同的物質，上述生成的過程屬于化學變化，故D錯誤；
選D。
9．在元素周期表中 ，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹連一條斜線，此即為金屬元素與非金屬元素的分界線，從分界線附近可以找到
A．耐高溫材料 B．新型農藥材料 C．半導體材料 D．新型催化劑材料
【答案】C
【分析】根據元素周期表中的元素分布及元素常見的性質來解題，一般金屬延展性較好，可用于做合金，金屬元素和非金屬元素交界處的元素可以制作半導體材料，一般過度金屬可以用來做催化劑，農藥分為有機和無機，一般非金屬元素可以制作有機農藥，由此分析解答。
【詳解】A．耐高溫材料可從過渡元素區找到，不在分界線附近尋找，故A不符合題意；
B．新型農藥材料可從元素周期表右上角非金屬元素區找到，不在分界線附近尋找，故B不符合題意；
C．在金屬元素與非金屬元素的分界線附近的元素，往往既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，故可在此區域找到半導體材料，故C符合題意；
D．可以用于做催化劑的元素種類較多，一般為過渡金屬元素，新型催化劑材料可從過渡元素區找到，不在分界線附近尋找，故D不符合題意。
答案選C。
10．某元素的原子結構示意圖為，則該元素在元素周期表中的位置為
A．第二周期ⅠA族
B．第二周期ⅤA族
C．第三周期ⅣA族
D．第三周期ⅤA族
【答案】D
【詳解】根據周期序數＝電子層數，主族序數＝最外層電子數，該元素的原子結構示意圖是，則其在周期表中的位置是第三周期第ⅤA族。
故選D。
[能力提升練]
1．（23-24高一上·黑龍江牡丹江·月考）關于元素周期表的判斷，下列說法正確的是
A．VIII族元素種類最多
B．第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序數之差為10
C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數為2，那么該元素的原子序數為56
D．最外層電子數相同的元素一定位于同一主族
【答案】C
【詳解】A．ⅢB族元素種類最多，A錯誤；
B．第三周期第ⅣA族元素為Si，第四周期第ⅣA族元素為Ge，兩者原子序數相差18，B錯誤；
C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數為2，其位于第六周期ⅡA族，該元素的原子序數為56，C正確；
D．氦和鎂最外層電子數都是2，但不在同一族，D錯誤；
故選C。
2．（23-24高一上·北京海淀·期中）氮化鎵是新一代半導體材料，氮、鎵的原子結構示意圖和它們在元素周期表中的信息如圖所示，下列說法正確的是

A．氮離子具有與Ne相同核外電子排布
B．鎵元素的相對原子質量是31
C．氮元素和鎵元素位于周期表中同一橫行
D．1個分子中含有7個電子
【答案】A
【詳解】A．氮離子和Ne原子核外都有10個電子，故A正確；
B．鎵元素的相對原子質量是69.72，故B錯誤；
C．氮元素和鎵元素核外電子層數不同，不在周期表中同一橫行，故C錯誤；
D．1個分子中含有14個電子，故D錯誤；
選A。
3．下列關于元素周期表知識的說法正確的是
A．過渡元素全部都是金屬元素
B．共有18個族，ⅢB族含元素種類最多
C．在金屬元素與非金屬元素的交界處尋找可作催化劑的合金材料
D．某元素原子最外電子層上只有兩個電子，該元素一定是ⅡA族元素
【答案】A
【詳解】A．過渡元素包含副族元素、第Ⅷ族元素，全部都是金屬元素，它們位于周期表第3縱行至第12縱行，故A正確；
B．元素周期表共有18列，其中第8、9、10三列合稱Ⅷ族，共有16個族，另外ⅢB族含錒系和鑭系，元素種類最多，故B錯誤；
C．在金屬元素與非金屬元素的交界處可尋找半導體，故C錯誤；
D．某元素原子最外電子層上只有兩個電子，該元素可能是第ⅡA族元素，也可能是0族元素(氦)，故D錯誤；
故答案為A。
4．如圖為元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核電荷數為x，則這五種元素的核電荷數之和為
A．5x+10 B．5x+11 C．5x+14 D．5x+16
【答案】A
【詳解】由五種元素在周期表中的位置可知，D、B、E分別在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核電荷數為x，則A的原子序數為x-1，C的原子序數為x＋1，D的原子序數為x-8，E的原子序數為x＋18，則五種元素的核電荷數之和為x＋(x-1)＋(x＋1)＋(x-8)＋(x＋18)=5x＋10；
故選A。
5．材料科學是目前全世界研究的熱點，為了尋找半導體材料，科學家應在元素周期表中某區域尋找元素組成材料，該區域是
A．左上角 B．右上角
C．過渡元素 D．金屬與非金屬分界線附近
【答案】D
【詳解】A．元素周期表的左上角區域，主要為非金屬元素，對這個區域的元素進行研究，有助于制造新品種的農藥，A不符合題意；
B．元素周期表右上角元素既有金屬元素也有非金屬元素，它們在用途上沒有明顯的共性，B不符合題意；
C．科學家對過渡元素區域的元素進行研究，有助于尋找半導體材料、耐高溫耐腐蝕的合金材料，C不符合題意；
D．科學家對金屬與非金屬分界線附近的元素進行研究，有助于發現半導體材料，D符合題意；
故選D。
6．元素周期表具有豐富的結構內容，以下有關元素周期表的說法中，正確的是
A．共有8個橫行 B．共有16個縱列
C．共有16個族 D．目前共有100種元素
【答案】C
【詳解】元素周期表共有7個橫行，7個周期，18個縱列16個族，目前共有118種元素；
答案選C。
7．下列關于元素周期表的說法正確的是
A．IA族元素全部是金屬元素，稱為堿金屬元素
B．元素周期表第15列全為非金屬元素
C．元素周期表第6周期比其它周期的元素種類都多
D．在過渡元素區域可以尋找優良的催化劑
【答案】D
【詳解】A．ⅠA族的氫元素不是金屬元素，A錯誤；
B．元素周期表第15列有Sb、Bi等金屬元素，B錯誤；
C．元素周期表第6周期和第7周期的元素種類一樣多，都包含32種元素，C錯誤；
D．過渡元素為金屬元素，在過渡元素區域可以尋找優良的催化劑，D正確；
故答案選D。
8．在元素周期表的前四周期中，兩兩相鄰的5種元素位置如圖所示。若B元素的核電荷數為a，下列說法正確的是
D
A B C
E
A．B、D的原子序數之差可能為2
B．E、B的原子序數之差可能是8、18或32
C．5種元素的核電荷數之和可能為5a＋10
D．A、E的原子序數之差可能是7
【答案】C
【詳解】由四種元素在周期表中的位置可知，D、B、E分別在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核電荷數為a，則A的原子序數為a-1，C的原子序數為a＋1，D的原子序數為a-8，E的原子序數為a＋18。
A．根據分析可知，B、D的原子序數之差為8，不可能為2，A錯誤；
B．B、E的原子序數之差為18，B錯誤；
C．五種元素的核電荷數之和為a＋a-1＋a＋1＋a-8＋a＋18=5a＋10，C正確；
D．A、E的原子序數之差為a＋18-(a-1)=19，D錯誤；
答案選C。
9．我國科學家首次成功實施肝癌釔()注射技術。已知和是釔的兩種核素，下列有關說法錯誤的是
A．釔是位于長周期的金屬元素 B．和互為同位素
C．的中子數與電子數之差為51 D．和的化學性質基本相同
【答案】C
【詳解】A．釔是39號元素，位于元素周期表的第五周期ⅢB族，是長周期的金屬元素，故A正確；
B．和是質子數相同、中子數不同的兩種核素，互為同位素，故B正確；
C．的中子數為90-39=51，電子數為39，中子數與電子數之差是51-39=12，故C錯誤；
D．和核外電子排布相同，所以化學性質基本相同，故D正確；
選C。
10．下列各表中的數字代表的是元素的原子序數。表中數字所對應的元素與他們在周期表中的位置相符的是
A． B． C． D．
【答案】D
【詳解】A. 1號元素正下方應為3號元素,1號和2號元素相隔16列，A項錯誤；
B. 10號元素在周期表中第18列(即最后一列)，B項錯誤；
C. 13號元素正上方應為13-8=5號元素,正下方應為13+18=31號元素，C項錯誤；
D. 符合元素周期表中的位置關系，D項正確；
答案選D。
11．據短周期元素的信息回答問題。
元素信息
A 第三周期第ⅥA族
B 族序數是周期數的3倍
C 原子序數是11
D D3＋與Ne電子數相同
(1)A、B的元素符號分別為________、________，C、D元素的名稱分別為________、________。
(2)寫出B、C單質在加熱時的反應方程式：___________________________。
(3)從原子結構的角度分析A與B的____________相同，C與D的________相同。
【答案】
(1)S　O　鈉　鋁
(2)2Na＋O2Na2O2
(3)最外層電子數　電子層數
【詳解】根據元素的信息，可推知A、B、C、D分別為S、O、Na、Al。
(1)A、B的元素符號分別為S、O，C、D元素的名稱分別為鈉、鋁；
(2)B、C單質在加熱時的反應方程式：2Na＋O2Na2O2
(3)A與B是同一主族（IA族），最外層電子數相同，C與D是同一周期，電子層數相同。
12.X、Y、Z均為短周期元素，它們在周期表中的相對位置如圖所示。已知X、Y、Z三種元素的質子數之和為40，請回答下列問題：
X
Y Z
(1)寫出X、Y、Z三種元素的元素符號：X________，Y________，Z________。
(2)寫出Y在周期表中的位置：______________。
【答案】　(1)N　S　Cl　(2)第三周期第ⅥA族
【詳解】(1)假設X的原子序數是a，則與X同一主族的下一周期元素的原子序數是a＋8，Y的原子序數是a＋9，Z的原子序數是a＋10。X、Y、Z三種元素的質子數之和為40，則a＋a＋9＋a＋10＝40，a＝7，所以X是N元素，Y是S元素，Z是Cl元素。
　
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第四章 物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
第2課時 元素周期表 核素
[模塊導航] 模塊一 知識網絡構建 模塊二 基礎知識梳理 模塊三 核心考點剖析（6個典例） 模塊四 基礎過關練（10題） 模塊五 能力提升練（12題） [學習目標] 1.了解元素周期表的發展歷程。 2.了解元素周期表的結構及周期、族等概念。 3.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則，能進行元素在周期表中的位置與原子結構之間的相互推導。 4.知道元素、核素、同位素的含義，并能比較它們的不同。
[知識網絡構建]
[基礎知識梳理]
一、元素周期表的誕生和發展
1．元素周期表的發展歷程
(1)誕生：1869年，俄國化學家 將元素按照 由小到大的順序排列，將化學性質相似的元素放在一個縱列，制出了第一張元素周期表。
(2)演變：為未知元素留下的空位先后被填滿。
(3)現行：元素的排序依據為原子的 。
2．原子序數
按照元素 給元素編號。
原子序數＝ ＝ ＝核外電子數。
二、元素周期表的結構
1．編排原則
（1）橫行：把 相同的元素，按 遞增的順序從 排列形成 。
（2）縱列：把不同橫行中 相同的元素，按 遞增的順序 排列形成 。
2．元素周期表的結構
(1)周期表中有7個橫行，即有7個周期，從上到下依次為第一周期到第七周期。除第一周期外，每周期的元素都是從活潑金屬——堿金屬開始，逐漸過渡到活潑非金屬——鹵素，最后以稀有氣體結束。短周期包含第 周期，長周期包含第 周期。
(2)周期序數與原子結構的關系：周期序數＝
(3)主族元素的族序數后標A，副族元素的族序數后標B(除了第Ⅷ族)。
(4)主族元素的族序數＝ ，同一主族元素的原子最外層電子數相同，且自上而下電子層數遞增。
(5)元素周期表的特殊位置
①過渡元素：元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10列元素，都是 元素。
②鑭系：元素周期表第六周期第ⅢB族中，從57號元素到71號元素共 種元素。
③錒系：元素周期表第七周期第ⅢB族中，從89號元素到103號元素共 種元素。
(6)稀有氣體元素因為性質穩定，有穩定的電子層結構，化合價為0，因此稱為0族元素。
3.常見族的別稱
族 別稱
第ⅠA族(除氫)
第ⅦA族
0族
三、元素周期表的應用
1.了解元素信息——以鐵元素為例
2．元素的位置與原子結構的互相推斷
本方法常用于確定原子序數≤20的元素。
(1)三個等式
①周期序數＝
②主族序數＝
③原子序數＝核電荷數＝ ＝
(2)實例
①X元素是第三周期第ⅠA族元素，則該元素原子有3個電子層，最外層電子數是1，即為鈉元素。
②Y元素的原子序數是16，則該元素的原子結構示意圖是，其在周期表中的位置是 。
3.預測新元素
為新元素的發現及預測它們的原子結構和性質提供線索。
4.尋找新物質
四、核素和同位素
1．元素：具有相同 (或 )的同一類原子的總稱，其種類由原子核內的 決定的，如H、C、N三種元素。
2．核素
(1)概念：具有一定數目 和一定數目 的一種原子，其種類由 、 決定，如C、N、H三種核素。
(2)幾種重要核素的用途：C在考古工作中用于測定文物的年代；U用于制造原子彈、核發電；H、H用于制造氫彈；放射性同位素釋放的射線用于育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病等。
3．同位素
(1)概念： 相同，而 不同的同一種元素的不同核素互稱為同位素，元素的同位素由 決定。
(2)元素、核素和同位素的聯系
(3)常見元素的同位素
氫 H、H(D)、H(T) H(D)、H(T)用于制氫彈
氧 O、O、O O用于示蹤原子
碳 C、C、C C用于考古斷代
鈾 U、U、U U核燃料
(4)特點
①同位素有 的，也有 的，有放射性的，也有非放射性的。
②天然存在的同位素相互間保持一定的 。
③同位素的 性質不同， 性質幾乎相同。
【特別提醒】
(1)絕大多數元素都包含多種核素。
(2)不能利用質量數確定核素的種類，如、的質量數相同，但它們屬于兩種不同核素。
(3)核素的質子數不能等于0，而中子數可以等于0，如。
(4)同位素的三同、三不同
三同：同種元素(同質子數、同核電荷數、同電子數)，相同位置(在周期表中)，化學性質幾乎相同。
三不同：不同種原子(中子數不同、質量數不同)，不同的物理性質，不同的原子個數百分比。
[核心考點剖析]
考點一：元素周期表的結構
[典例1]下列關于元素周期表的說法中，正確的是
A．第ⅠA族都是金屬元素，過渡元素都是金屬元素
B．最外層電子數相同的元素都在同一族
C．元素周期表共有7個周期16個族
D．元素周期表是按照元素的相對原子質量大小排列而成的
[典例2]（23-24高一上·福建泉州·期中）碳元素的相關信息，如圖所示。下列說法正確的是
A．碳的相對原子質量為12.01g B．碳屬于金屬元素
C．碳原子的最外層電子數為4 D．化學反應中，碳原子易得電子
[典例3]某元素原子的原子核外有2個電子層，最外層有5個電子，則該元素位于
A．第三周期第ⅣA族 B．第二周期第ⅥA族
C．第二周期第ⅤA族 D．第四周期第ⅣA族
考點二：元素周期表在元素推斷中的應用
[典例4]下圖是元素周期表的一部分(數字為原子序數)，其中x為35的是

A B C D
A．A B．B C．C D．D
[典例4]原子序數為31的元素R，在周期表中的位置為
A．第三周期第ⅤA族
B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族
D．第四周期第ⅤA族
[典例6]A、B兩種元素，A的原子序數為a，如果A和B同在第ⅣA族，當B的周期數大于A的周期數時，B的原子序數不可能為
A．a＋2 B．a＋8
C．a＋26 D．a＋18
考點三：核素 同位素
[典例7]在核工業中有重要應用，U元素有多種同位素。下列有關說法正確的是
A．的中子數與質子數之差為143
B．、、互為同位素，在元素周期表中位置相同
C．、、的物理性質和化學性質都相同
D．、、的質子數、核外電子數都相等，它們是同種原子
[典例8]（23-24高一上·福建福州·期中）下列表達正確的是
A．1H2與2H2互為同位素 B．14C和14N互為同位素
C．1H、2H、3H屬于同位素 D．1H2O與2H2O互為同位素
[典例9]同位素示蹤技術已廣泛應用在農業、工業、醫學、地質及考古等領域。下列有關敘述正確的是
A．14C與12C是兩種不同的元素
B．通過化學變化可以實現16O與18O之間的相互轉化
C．35Cl與37Cl互為同素異形體
D．一個137Cs比一個133Cs多4個中子
[基礎過關練]
1．下列科學家在元素周期律和元素周期表方面貢獻最大的是
A．阿伏加德羅 B．道爾頓 C．拉瓦錫 D．門捷列夫
2．下列敘述正確的是
A．每個周期均從金屬元素開始，以非金屬元素結束
B．除第一周期外，其他周期均有18種元素
C．副族元素中沒有非金屬元素
D．堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素
3．（23-24高一上·陜西榆林·期中）下列元素符號中都表示金屬元素的組是
A．Fe、Mg、Cu B．He、Mg、Ca C．Ca、Na、N D．H、C、O
4．下列敘述不正確的是
A．同主族兩相鄰元素的原子序數之差可能為2、8、18、32
B．同族元素的最外層電子數一定相同
C．U中的中子數為143
D．元素周期表有7個周期，7個主族，8個副族，0族
5．如圖是氟元素在元素周期表中的信息及原子結構示意圖，下列表述錯誤的是

A．氟屬于非金屬元素 B．氟原子核內有9個質子
C．化學反應中氟原子易得電子 D．氟的相對原子質量為19.00g
6．碘的一種放射性核素碘-131，因為日本福島核污水的排放而倍受關注，下列有關說法正確的是
A．碘-131與I2互為同素異形體
B．碘-131位于元素周期表第四周期第Ⅶ A族
C．碘元素的摩爾質量為131 g/mol
D．碘-131的原子核內有78個中子
7．（23-24高一上·浙江杭州·期末）銦(In)是一種非常貼近我們生活的主族元素，手機、電腦、電視屏幕使用的都是含銦的導電玻璃。的最外層電子數是3，下列說法不正確的是
A．In的原子核外有49個電子 B．與互為同位素
C．In與Al處于同一主族 D．，In元素的質量數為113
8．（23-24高一上·四川德陽·期末）科研發現，高壓電極之間在放電間隙處會產生微放電，被分解為自由態的，部分自由態的與末分解的重新結合生成。下列說法錯誤的是
A．核素的中子數為9 B．和互為同位素
C．和是氧元素的同素異形體 D．上述生成的過程屬于物理變化
9．在元素周期表中 ，主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹連一條斜線，此即為金屬元素與非金屬元素的分界線，從分界線附近可以找到
A．耐高溫材料 B．新型農藥材料 C．半導體材料 D．新型催化劑材料
10．某元素的原子結構示意圖為，則該元素在元素周期表中的位置為
A．第二周期ⅠA族
B．第二周期ⅤA族
C．第三周期ⅣA族
D．第三周期ⅤA族
[能力提升練]
1．（23-24高一上·黑龍江牡丹江·月考）關于元素周期表的判斷，下列說法正確的是
A．VIII族元素種類最多
B．第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序數之差為10
C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數為2，那么該元素的原子序數為56
D．最外層電子數相同的元素一定位于同一主族
2．（23-24高一上·北京海淀·期中）氮化鎵是新一代半導體材料，氮、鎵的原子結構示意圖和它們在元素周期表中的信息如圖所示，下列說法正確的是

A．氮離子具有與Ne相同核外電子排布
B．鎵元素的相對原子質量是31
C．氮元素和鎵元素位于周期表中同一橫行
D．1個分子中含有7個電子
3．下列關于元素周期表知識的說法正確的是
A．過渡元素全部都是金屬元素
B．共有18個族，ⅢB族含元素種類最多
C．在金屬元素與非金屬元素的交界處尋找可作催化劑的合金材料
D．某元素原子最外電子層上只有兩個電子，該元素一定是ⅡA族元素
4．如圖為元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核電荷數為x，則這五種元素的核電荷數之和為
A．5x+10 B．5x+11 C．5x+14 D．5x+16
5．材料科學是目前全世界研究的熱點，為了尋找半導體材料，科學家應在元素周期表中某區域尋找元素組成材料，該區域是
A．左上角 B．右上角
C．過渡元素 D．金屬與非金屬分界線附近
6．元素周期表具有豐富的結構內容，以下有關元素周期表的說法中，正確的是
A．共有8個橫行 B．共有16個縱列
C．共有16個族 D．目前共有100種元素
7．下列關于元素周期表的說法正確的是
A．IA族元素全部是金屬元素，稱為堿金屬元素
B．元素周期表第15列全為非金屬元素
C．元素周期表第6周期比其它周期的元素種類都多
D．在過渡元素區域可以尋找優良的催化劑
8．在元素周期表的前四周期中，兩兩相鄰的5種元素位置如圖所示。若B元素的核電荷數為a，下列說法正確的是
D
A B C
E
A．B、D的原子序數之差可能為2
B．E、B的原子序數之差可能是8、18或32
C．5種元素的核電荷數之和可能為5a＋10
D．A、E的原子序數之差可能是7
9．我國科學家首次成功實施肝癌釔()注射技術。已知和是釔的兩種核素，下列有關說法錯誤的是
A．釔是位于長周期的金屬元素 B．和互為同位素
C．的中子數與電子數之差為51 D．和的化學性質基本相同
10．下列各表中的數字代表的是元素的原子序數。表中數字所對應的元素與他們在周期表中的位置相符的是
A． B． C． D．
11．據短周期元素的信息回答問題。
元素信息
A 第三周期第ⅥA族
B 族序數是周期數的3倍
C 原子序數是11
D D3＋與Ne電子數相同
(1)A、B的元素符號分別為________、________，C、D元素的名稱分別為________、________。
(2)寫出B、C單質在加熱時的反應方程式：___________________________。
(3)從原子結構的角度分析A與B的____________相同，C與D的________相同。
12.X、Y、Z均為短周期元素，它們在周期表中的相對位置如圖所示。已知X、Y、Z三種元素的質子數之和為40，請回答下列問題：
X
Y Z
(1)寫出X、Y、Z三種元素的元素符號：X________，Y________，Z________。
(2)寫出Y在周期表中的位置：______________。
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