元素周期表-核素(新人教版必修第一冊)(解析版)

4.1.2元素周期表核素考點精講考點1：認識元素周期表1.元素周期表的結(jié)構（1）記憶口訣橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，第七已排滿?？v列稱為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)①，一零再一遍②。一縱一個族，Ⅷ族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。說明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。（2）列序數(shù)與族序數(shù)的關系①列序數(shù)＜8，主族和副族的族序數(shù)＝列序數(shù)；②列序數(shù)＝8或9或10，為第Ⅷ族；③列序數(shù)＞10，主族和副族的族序數(shù)＝列序數(shù)－10(0族除外)。（2）過渡元素元素周期表中從ⅢB到ⅡB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。2．元素原子序數(shù)差的確定方法（1）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差（2）同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的差的情況①若為ⅠA、ⅡA族元素，則原子序數(shù)的差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。②若為ⅢA族至0族元素，則原子序數(shù)的差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。【典例】1869年，俄國化學家門捷列夫制作出了第一張元素周期表，揭示了化學元素間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學史上的重要里程碑之一。下列有關元素周期表的說法正確的是()A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族B．元素周期表有18個族C．第ⅠA族的元素全部是金屬元素D．短周期是指第一、二、三、四周期【解析】A第ⅢB族中包含錒系與鑭系元素，共有32種元素，A項正確；元素周期表中共有18個縱列，16個族，B項錯誤；第ⅠA族中H為非金屬元素，C項錯誤；短周期包括第一、二、三周期，D項錯誤。【針對訓練】1．已知某元素的原子序數(shù)，可以推知該元素原子的()①質(zhì)量數(shù)②周期數(shù)③核外電子數(shù)④中子數(shù)⑤族序數(shù)A．①③⑤ B．②③⑤C．①②③ D．②③④【解析】B元素的原子序數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，③正確；又根據(jù)原子序數(shù)和元素周期表的結(jié)構可以確定元素在周期表中的位置，即周期數(shù)和族序數(shù)，②、⑤均正確。2．已知X、Y、Z三種主族元素在周期表中的位置如圖所示，設X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是()YXZA.Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2aB．Y的原子序數(shù)可能為a－17C．Z的原子序數(shù)可能為a＋31D．X、Y、Z一定為短周期元素【解析】DX、Y、Z為主族元素，Y一定不在第一周期，則X、Y、Z均可能為長周期元素，D項錯誤；若X、Y、Z分別位于第三、四、五周期的右邊，則Y的原子序數(shù)為a－17；Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2a；若X、Y、Z分別位于第四、五、六周期的右邊，Z的原子序數(shù)可能為a＋31?？键c2：元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系1.區(qū)別名稱內(nèi)容項目元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的總稱質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素形成的不同單質(zhì)范疇同類原子原子原子單質(zhì)特性只有種類，沒有個數(shù)化學反應中的最小微?；瘜W性質(zhì)幾乎完全相同元素相同、性質(zhì)不同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構舉例H、C、O三種元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互稱同位素O2與O3互為同素異形體2.聯(lián)系【技巧與方法】（1）在辨析核素和同素異形體時，通常只根據(jù)二者研究范疇不同即可作出判斷。（2）同種元素可以有多種不同的同位素原子，所以元素的種類數(shù)目遠少于原子種類的數(shù)目。（3）自然界中，元素的各種同位素的含量基本保持不變?！踞槍τ柧殹?．簡單原子的原子結(jié)構可用下圖形象地表示：其中表示質(zhì)子或電子，表示中子，則下列有關①②③的敘述正確的是()A．①②③互為同素異形體B．①②③互為同位素C．①②③是三種化學性質(zhì)不同的粒子D．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)【解析】B由題圖可知三個原子的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相同，而中子數(shù)不同，所以應為同位素，同位素的化學性質(zhì)相同。4．下列說法錯誤的是()A.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子B.eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、石墨和金剛石均為同素異形體C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D．12C和14C互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學性質(zhì)幾乎完全相同【解析】B元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，A項中的四種微粒是氫元素的四種不同粒子，eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是質(zhì)子數(shù)均為1，中子數(shù)不等的不同的氫原子，它們是不同的核素；12C和14C由于其質(zhì)子數(shù)均為6，而中子數(shù)分別為6和8，故它們互為同位素，同理，eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca互為同位素其物理性質(zhì)不同但化學性質(zhì)幾乎完全相同；金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體?？键c達標1．如果n為第ⅡA族中某元素的原子序數(shù)，則原子序數(shù)為(n＋1)的元素可能位于()A．ⅢA或ⅢB B．ⅣAC．ⅠB D．ⅠA【解析】A在元素周期表中，第二、三周期中第ⅡA族與第ⅢA族元素原子序數(shù)相差1，在第四、五、六、七周期中，第ⅡA族與第ⅢB族相鄰，故原子序數(shù)為(n＋1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族，A正確。2．若把周期表原先的主、副族號取消，由左到右按原順序編為18縱列。如堿金屬為第1縱列，稀有氣體為第18縱列，按這個規(guī)定，下列說法不正確的是()A．計算機芯片的組成元素位于第14縱列B．第10縱列元素全部是金屬元素C．第18縱列元素單質(zhì)全部是氣體D．只有第2縱列元素的原子最外層有2個電子【解析】D芯片的組成元素為硅，位于第ⅣA族，為第14縱列，A項正確；第10縱列為過渡金屬元素，所以B項也正確；第18縱列元素為稀有氣體元素，單質(zhì)全部為氣體，所以C項正確；D項中除第2縱列元素的原子最外層有2個電子外，其他如He、部分過渡金屬元素最外層也是2個電子。3．我國的納米技術基礎研究能力已躋身于世界前列，例如曾作為我國兩年前十大科技成果之一的就是一種合成納米材料，化學式為RN。已知該化合物中的Rn＋核外有28個電子。則R元素位于元素周期表的()A．第三周期ⅤA族B．第四周期ⅢA族C．第五周期ⅢA族D．第四周期ⅤA族【解析】B本題考查原子結(jié)構和元素周期表結(jié)構的知識，又和科技前沿的納米技術聯(lián)系在一起，這種命題方式是以后高考命題的一個方向。雖然題目很新穎，但所涉及的知識都是基礎知識。R元素在化合物RN中的化合價決定于N元素，因Rn＋中R元素顯正價，N元素在RN中顯－3價，故R元素離子應為R3＋，則R原子含31個電子，其質(zhì)子數(shù)為31，核外電子排布為，所以應為第四周期ⅢA族，故答案應選B。4．關于eq\o\al(18,8)O、eq\o\al(16,8)O、O2－、O四種微粒，以下說法正確的是()A．它們是同種原子B．它們是幾種不同的單質(zhì)C．它們是氧元素的幾種微粒的不同表示方法D．四種微粒的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相等【解析】C四種微粒的質(zhì)子數(shù)相等，但中子數(shù)不完全相等，因此不是同種原子，故A錯誤；四種微粒均不是單質(zhì)，故B錯誤；四種微粒均屬于氧元素，分別為核素、核素、離子、原子，故C正確；O2－比其他三種微粒的電子數(shù)多2，故D錯誤。5．下表符號中“2”的含義正確的一組是()選項eq\o\al(2,1)H2He2ClCa2＋A質(zhì)量數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)B質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)原子個數(shù)電荷數(shù)C質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子個數(shù)電子數(shù)D質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電荷數(shù)【解析】Beq\o\al(2,1)H中的2為質(zhì)量數(shù)，2He中的2為質(zhì)子數(shù)，2Cl中的2表示原子個數(shù)，Ca2＋中的2表示離子所帶電荷數(shù)，故選B項。6．在賓館、辦公樓等公共場所，常使用一種電離式煙霧報警器，其主體是一個放有镅-241(eq\o\al(241,95)Am)放射源的電離室。eq\o\al(241,95)Am原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()A．241 B．146C．95 D．51【解析】Deq\o\al(241,95)Am的質(zhì)子數(shù)為95，質(zhì)量數(shù)為241，中子數(shù)＝241－95＝146，核外電子數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝95，中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為146－95＝51。7．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：（1）中性原子的中子數(shù)N＝________。（2）AXn＋共有x個電子，則該陽離子的中子數(shù)N＝________。（3）AXn－共有x個電子，則該陰離子的中子數(shù)N＝________。（4）12C16O2分子中的中子數(shù)N＝________。（5）A2－原子核內(nèi)有x個中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為________?！窘馕觥?1)根據(jù)“質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)”的關系，得N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個電子，中性原子X的電子數(shù)為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個電子，中性原子X的電子數(shù)為x－n，則N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子數(shù)為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數(shù)為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為eq\f(nm－x＋2,m)mol?！敬鸢浮?1)A－Z(2)A－x－n(3)A－x＋n(4)22(5)eq\f(nm－x＋2,m)mol【鞏固提升】8.A、B、C、D為短周期元素，在周期表中所處的位置如圖所示，A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B元素原子的質(zhì)子數(shù)。（1）寫出A元素的名稱：________。（2）B位于周期表中第________周期________族。（3）C的原子結(jié)構示意圖為________。（4）D的單質(zhì)與水反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________。【解析】令B的原子序數(shù)為x＋8，則A的原子序數(shù)為x－1，C的原子序數(shù)為x＋1，則x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A為N，B為S，C為F，D為Cl。【答案】(1)氮(2)三ⅥA(3)(4)Cl2＋H2O=HCl＋HClO9．結(jié)合元素周期表回答下列問題：（1）表中的實線是元素周期表的部分邊界，請在圖中用實線補全元素周期表的邊界。（2）表中所列元素，屬于短周期元素的有________，屬于主族元素的有________；g元素位于________周期第________族；i元素位于第________周期________族。（3）元素f是第________周期________族元素，請在下邊方框中