2025版高一化學必修第一冊 第四章 第一節(jié) 第2課時 元素周期表 核素

第2課時元素周期表核素課標定向目標定位1.通過了解元素周期表的結構(周期和族),認識原子結構與元素周期表中位置間的關系。(宏觀辨識與微觀探析)2.建立元素周期表結構模型與核素結構模型,利用模型能正確描述元素在周期表中的位置,知道元素、核素、同位素的含義。(證據推理與模型認知)厘清重點通過歸納總結,認識元素周期表的結構和核素的寫法突破難點分析元素周期表相鄰元素序數差學習任務一:元素周期表【必備知識·導學】[引入]1869年以前,科學家已經陸續(xù)發(fā)現了63種元素,這些元素之間似乎沒有任何聯(lián)系,好像互不相干。俄國科學家門捷列夫克服重重困難,編制了第一張元素周期表,經過多年修訂后才成為當代的元素周期表。一、元素周期表的誕生和演變二、元素周期表的結構1.周期: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的一橫行,叫做一個周期。周期的特點和劃分:特點周期序數=電子層數周期序數起止元素包括元素種數核外電子層數1H~He212Li~Ne823Na~Ar834K~Kr1845Rb~Xe1856Cs~Rn3267Fr~Og327[結論]2.族: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由上而下排成縱列。(1)族的特點和劃分特點主族元素的族序數=最外層電子數分類主族共有7個,包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,由短周期和長周期元素共同構成副族共有8個,包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ,完全由長周期元素構成0族占據元素周期表的第18縱列,最外層電子數為8__(He是2),很難與其他物質發(fā)生化學反應,化合價定為0價[結論](2)族的別稱族族的別稱第ⅠA族(除氫外)堿金屬元素第ⅦA族鹵族元素0族稀有氣體元素【判對錯·通教材】(1)第ⅠA族元素全部是金屬元素。 (×)提示:H在第ⅠA族,不是金屬元素。(2)原子及離子的核外電子層數等于該元素所在的周期數。 (×)提示:陽離子的核外電子層數不等于元素所在的周期數。(3)原子的最外層有1個或2個電子,可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族元素或0族元素。 (√)提示:副族最外層可能有1個或2個電子,0族元素He最外層有2個電子。(4)原子最外層電子數比次外層電子數多的元素一定位于第二周期。 (√)提示:只有第二周期元素原子最外層電子數比次外層電子數多?！竞诵囊c·歸納】1.元素周期表的結構2.元素周期表的簡單應用(1)元素位置與原子結構的關系(2)列序數與族序數的關系①列序數<8,主族和副族的族序數=列序數;②列序數=8或9或10,為第Ⅷ族;③列序數>10,主族和副族的族序數=列序數-10(0族除外)。(3)0族元素定位法確定元素的位置3.原子序數的定量關系(1)同周期相鄰主族元素aAbB①A、B位于第ⅡA、ⅢA族:b-a=1、11、25②A、B位于其他主族:b-a=1(2)同主族相鄰周期元素aAbB①A、B位于過渡元素左側的主族(ⅠA、ⅡA):b=a+A所在周期所容納的元素種類數②A、B位于過渡元素右側的主族(ⅢA~ⅦA):b=a+B所在周期所容納的元素種類數【學力診斷·測評】1.(2024·黃岡高一檢測)下列關于元素周期表的敘述,錯誤的是()A.元素周期表中,總共有18個縱列,18個族B.在周期表中,把電子層數相同的元素排成一橫行,稱為一周期C.元素周期表揭示了化學元素間的內在聯(lián)系,是化學發(fā)展史上的重要里程碑之一D.第ⅠA族(除了H)的元素又稱為堿金屬元素,第ⅦA族的元素又稱為鹵族元素【解析】選A。元素周期表中,總共有18個縱列,7個主族,8個副族,1個0族,共16個族,故A錯誤;原子結構中的電子層數等于元素在周期表中的周期數,則電子層數相同的元素排成一橫行,稱為一周期,故B正確;元素周期表是元素周期律的具體表現形式,揭示了化學元素間的內在聯(lián)系,是化學發(fā)展史上的重要里程碑之一,故C正確;第ⅠA族的元素中除H元素外稱為堿金屬元素,第ⅦA族的元素稱為鹵族元素,故D正確。2.(2023·天津靜安區(qū)高一檢測)硅元素在元素周期表中的位置是()A.第二周期第ⅡA族 B.第二周期第ⅣA族C.第三周期第ⅣA族 D.第三周期第ⅥA族【解析】選C。硅元素是14號元素,該原子原子核外有三個電子層,主族元素電子層數=周期序數,位于第三周期,主族序數=最外層電子數,最外層為4個電子,位于第三周期第ⅣA族。3.元素A的質子數為a,A-和B3+的電子數相同,則B的核電荷數為()A.a+1 B.a+3C.a+4 D.a-4【解析】選C。元素A的質子數為a,設B的核電荷數=質子數=x,A-和B3+的電子層結構相同,說明二者的核外電子總數相等,則a+1=x-3,整理可得x=a+4。[延伸思考](1)A-和B3+的電子數是多少?提示:電子數為a+1。(2)A和B是同周期元素嗎?提示:A和B不是同周期元素,B在A下一周期。[方法導引]利用離子電子層結構相同的“陰上陽下”推斷具有相同電子層結構的離子,如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結構相同,在周期表中位置關系為…cZdMbYaX…則它們的原子序數關系為a>b>d>c。學習任務二:核素【必備知識·探究】1.核素:具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子,表示方法為

ZAX原子符號(Z原子名稱氫元素的原子核質子數(Z)中子數(N)

1氕10

12H氘11

13H氚122.同位素:質子數相同而中子數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)。[思考](1)“同位”是指什么?互為同位素的不同核素的物理性質不同,而它們的化學性質為什么幾乎完全相同?提示:“同位”是指核素的質子數相同,在元素周期表中占有相同的位置?；橥凰氐牟煌怂氐淖钔鈱与娮訑迪嗤?故它們的化學性質幾乎完全相同。(2)612C、714N、11H、1123Na、12H、20提示:6種元素;8種核素;11H、12(3)Cl元素有兩種天然同位素35Cl、37Cl。在形成的Cl2分子中,會有幾種不同的分子?相對分子質量分別是多少?提示:3種;相對分子質量分別是70、72、74?！九袑﹀e·通教材】判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)在周期表中收入了118種元素,核素種類多于118種。 (√)提示:有的元素存在同位素,有多種核素,故核素種類多于118種。(2)含有7個質子、8個中子的氮原子可以表示為

78N。 (提示:中子數為8的氮原子,質量數應為15。(3)質子數相同而中子數不同的微粒一定是同位素。 (×)提示:如

1020Ne和H2O中質子數相同,中子數不同(4)235g核素

92235U發(fā)生裂變反應:92235U+01n

3890Sr+54136Xe+1001n,提示:由于核裂變之前有1個中子,所以凈產生的中子數應該是9NA?！竞诵囊c·歸納】1.核素的表示方法項目質子數中子數質量數電子數

ZZA-ZAZ

ZAXZA-ZAZ-n

ZAXZA-ZAZ+n2.元素、核素、同位素、同素異形體的比較項目元素核素同位素本質質子數相同的一類原子質子數、中子數都一定的原子質子數相同、中子數不同的核素范疇同類原子原子原子特性只有種類,沒有個數化學反應中的最小微?；瘜W性質幾乎完全相同決定因素質子數質子數、中子數質子數、中子數舉例H、C、O三種元素

11H、12

11H、12【微點撥·拓教材】(1)核素之間轉化為核反應,不屬于化學變化。(2)同種元素可以有多種單質,所以單質種類數多于元素種類數?！緦W力診斷·測評】1.(2023·北京海淀區(qū)高一檢測)Lv(中文名“”,lì)是元素周期表第116號元素,Lv的原子核外最外層電子數是6。下列說法中不正確的是()A.Lv原子有116個核外電子B.116293Lv的原子核內有C.Lv位于元素周期表第六周期第ⅥA族D.116290Lv、116291【解析】選C。根據元素周期表中原子序數=核電荷數=核外電子數可得,該原子核外有116個電子,故A正確;由原子中質子數+中子數=質量數,可知Lv的中子數為293—116=177,故B正確;Lv是元素周期表第116號元素,Lv的原子核外最外層電子數是6,有7個電子層,可知Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故C錯誤;質子數相同、中子數不同的同一元素的不同原子互為同位素,所以

116290Lv、116291Lv、1162922.(2024·廣州荔灣區(qū)高一檢測)科學家成功合成了118號元素Og,其反應過程為

98249Cf+2048Ca→

118294Og+A.98249B.2048Ca和

C.元素

118294D.1個

118294Og原子中含有【解析】選C。具有一定數目中子和一定數目質子的原子為一種核素,即

98249Cf是一種核素,故A正確;2048Ca和

2040Ca是質子數相同、中子數不同的同種元素的不同原子,互為同位素,故B正確;該元素位于元素周期表中第七周期第0族,最外層電子數為8,化學性質不活潑,故C錯誤;原子中質子數等于核外電子數,故1個

118294【補償訓練】1.239Pu是“于敏型”氫彈的重要原料。下列說法正確的是()A.239Pu原子的原子核中含有239個質子B.239Pu衰變成235U屬于化學變化C.238Pu、239Pu和241Pu屬于不同的核素D.238Pu與238U在元素周期表中的位置相同【解析】選C。239Pu原子的質量數為239,不是質子數,故A錯誤;239Pu衰變成235U是核反應,不是化學變化,故B錯誤;238Pu、239Pu和241Pu是質子數相同、中子數不同的同種元素的不同原子,屬于不同的核素,故C正確;238Pu與238U質量數相同,質子數不同,在元素周期表中的位置不相同,故D錯誤。2.(2024·蚌埠高一檢測)2023年8月24日,日本政府無視全世界人們的反對,公然向海洋中排放核污染水,核污染水危害極大,含包括氚(T)在內的64種核放射性物質。下列說法錯誤的是()A.常溫下,純凈氚水不與Na反應B.THO的摩爾質量為20g·mol-1C.氕、氘、氚互為同位素D.氚具有放射性,氚水(T2O)具有極大的危害性【解析】選A。常溫下氚水也能與Na反應,故A錯誤;T的相對原子質量為3,故THO的摩爾質量為20g·mol-1,故B正確;氕、氘、氚均含1個質子,是H的同位素,故C正確;T具有放射性,其化合物也具有放射性,危害性極大,故D正確。學情檢測·素養(yǎng)達標1.(2023·重慶高一檢測)下面有關13C的敘述不正確的是()A.13C核外電子數等于核內質子數B.13C的中子數比15N的中子數少C.14C與13C均為C的核素D.13C與C60都為C的同素異形體【解析】選D。C是6號元素,質子數為6,則13C核外電子數等于核內質子數等于6,故A正確;質量數=質子數+中子數,故13C的中子數13-6=7,比15N的中子數15-7=8少,故B正確;核素是指含有一定數目質子和一定數目中子的一種原子,故14C與13C均為C的核素,故C正確;同素異形體是指同一元素形成的不同單質,13C表示原子,其不是C的同素異形體,故D錯誤。2.(2024·武漢高一檢測)下列說法中不正確的是()A.元素的原子序數等于核電荷數B.元素所在周期序數等于該元素原子的電子層數C.元素原子的質子數等于核外電子數D.元素所在周期序數等于該元素原子的最外層電子數【解析】選D。在原子中質子數=核電荷數=原子序數,所以元素的原子序數等于核電荷數,故A正確;原子核外有幾個電子層,該元素就位于第幾周期,即元素所在周期序數等于該元素原子的電子層數,故B正確;原子呈電中性,則原子中質子數=核外電子數,故C正確;元素所在周期序數等于該元素原子的電子層數,主族元素的族序數等于最外層電子數,故D錯誤。3.原子序數為35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ⅦA族C.第五周期第ⅢA族D.第四周期第ⅤA族【解析】選B。原子序數為35的元素的核外電子排布依次為2、8、18、7,其核外共有四個電子層,位于第四周期,最外層電子數為7,位于第ⅦA族,則其在周期表中的位置為第四周期第ⅦA族?！狙a償訓練】(1)在

11H、12H、13H、1223Mg、1224Mg和

2965答案:(1)362965【解析】(1)在

11H、12H、13H、1223Mg、1224Mg和

2965Cu中共有氫元素、鎂元素、銅元素3種元素,這6種微粒均具有一定數目的質子和一定數目的中子,均屬于核素,中子數=(2)α粒子是一種沒有核外電子的粒子,它帶有2個單位正電荷,它的質量數等于4,由此推斷粒子帶有__________個質子,__________