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

第2課時(shí)元素周期表核素課標(biāo)定向目標(biāo)定位1.通過(guò)了解元素周期表的結(jié)構(gòu)(周期和族),認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表中位置間的關(guān)系。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)2.建立元素周期表結(jié)構(gòu)模型與核素結(jié)構(gòu)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(jù)推理與模型認(rèn)知)厘清重點(diǎn)通過(guò)歸納總結(jié),認(rèn)識(shí)元素周期表的結(jié)構(gòu)和核素的寫(xiě)法突破難點(diǎn)分析元素周期表相鄰元素序數(shù)差學(xué)習(xí)任務(wù)一:元素周期表【必備知識(shí)·導(dǎo)學(xué)】[引入]1869年以前,科學(xué)家已經(jīng)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了63種元素,這些元素之間似乎沒(méi)有任何聯(lián)系,好像互不相干。俄國(guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫克服重重困難,編制了第一張?jiān)刂芷诒?經(jīng)過(guò)多年修訂后才成為當(dāng)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(jié)構(gòu)1.周期: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的一橫行,叫做一個(gè)周期。周期的特點(diǎn)和劃分:特點(diǎn)周期序數(shù)=電子層數(shù)周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)1H~He212Li~Ne823Na~Ar834K~Kr1845Rb~Xe1856Cs~Rn3267Fr~Og327[結(jié)論]2.族: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成縱列。(1)族的特點(diǎn)和劃分特點(diǎn)主族元素的族序數(shù)=最外層電子數(shù)分類(lèi)主族共有7個(gè),包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,由短周期和長(zhǎng)周期元素共同構(gòu)成副族共有8個(gè),包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ,完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成0族占據(jù)元素周期表的第18縱列,最外層電子數(shù)為8__(He是2),很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),化合價(jià)定為0價(jià)[結(jié)論](2)族的別稱(chēng)族族的別稱(chēng)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(duì)錯(cuò)·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(shù)等于該元素所在的周期數(shù)。 (×)提示:陽(yáng)離子的核外電子層數(shù)不等于元素所在的周期數(shù)。(3)原子的最外層有1個(gè)或2個(gè)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(gè)或2個(gè)電子,0族元素He最外層有2個(gè)電子。(4)原子最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)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(shù)比次外層電子數(shù)多?！竞诵囊c(diǎn)·歸納】1.元素周期表的結(jié)構(gòu)2.元素周期表的簡(jiǎn)單應(yīng)用(1)元素位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(2)列序數(shù)與族序數(shù)的關(guān)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)。(3)0族元素定位法確定元素的位置3.原子序數(shù)的定量關(guān)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(guò)渡元素左側(cè)的主族(ⅠA、ⅡA):b=a+A所在周期所容納的元素種類(lèi)數(shù)②A、B位于過(guò)渡元素右側(cè)的主族(ⅢA~ⅦA):b=a+B所在周期所容納的元素種類(lèi)數(shù)【學(xué)力診斷·測(cè)評(píng)】1.(2024·黃岡高一檢測(cè))下列關(guān)于元素周期表的敘述,錯(cuò)誤的是()A.元素周期表中,總共有18個(gè)縱列,18個(gè)族B.在周期表中,把電子層數(shù)相同的元素排成一橫行,稱(chēng)為一周期C.元素周期表揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系,是化學(xué)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(chēng)為堿金屬元素,第ⅦA族的元素又稱(chēng)為鹵族元素【解析】選A。元素周期表中,總共有18個(gè)縱列,7個(gè)主族,8個(gè)副族,1個(gè)0族,共16個(gè)族,故A錯(cuò)誤;原子結(jié)構(gòu)中的電子層數(shù)等于元素在周期表中的周期數(shù),則電子層數(shù)相同的元素排成一橫行,稱(chēng)為一周期,故B正確;元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式,揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系,是化學(xué)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(chēng)為堿金屬元素,第ⅦA族的元素稱(chēng)為鹵族元素,故D正確。2.(2023·天津靜安區(qū)高一檢測(cè))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(hào)元素,該原子原子核外有三個(gè)電子層,主族元素電子層數(shù)=周期序數(shù),位于第三周期,主族序數(shù)=最外層電子數(shù),最外層為4個(gè)電子,位于第三周期第ⅣA族。3.元素A的質(zhì)子數(shù)為a,A-和B3+的電子數(shù)相同,則B的核電荷數(shù)為()A.a+1 B.a+3C.a+4 D.a-4【解析】選C。元素A的質(zhì)子數(shù)為a,設(shè)B的核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=x,A-和B3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,說(shuō)明二者的核外電子總數(shù)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(shù)是多少?提示:電子數(shù)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(dǎo)引]利用離子電子層結(jié)構(gòu)相同的“陰上陽(yáng)下”推斷具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為…cZdMbYaX…則它們的原子序數(shù)關(guān)系為a>b>d>c。學(xué)習(xí)任務(wù)二:核素【必備知識(shí)·探究】1.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,表示方法為

ZAX原子符號(hào)(Z原子名稱(chēng)氫元素的原子核質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)

1氕10

12H氘11

13H氚122.同位素: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(chēng)為同位素(即同一元素的不同核素互稱(chēng)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(zhì)不同,而它們的化學(xué)性質(zhì)為什么幾乎完全相同?提示:“同位”是指核素的質(zhì)子數(shù)相同,在元素周期表中占有相同的位置。互為同位素的不同核素的最外層電子數(shù)相同,故它們的化學(xué)性質(zhì)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(huì)有幾種不同的分子?相對(duì)分子質(zhì)量分別是多少?提示:3種;相對(duì)分子質(zhì)量分別是70、72、74。【判對(duì)錯(cuò)·通教材】判斷下列說(shuō)法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)在周期表中收入了118種元素,核素種類(lèi)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(lèi)多于118種。(2)含有7個(gè)質(zhì)子、8個(gè)中子的氮原子可以表示為

78N。 (提示:中子數(shù)為8的氮原子,質(zhì)量數(shù)應(yīng)為15。(3)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的微粒一定是同位素。 (×)提示:如

1020Ne和H2O中質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同(4)235g核素

92235U發(fā)生裂變反應(yīng):92235U+01n

3890Sr+54136Xe+1001n,提示:由于核裂變之前有1個(gè)中子,所以?xún)舢a(chǎn)生的中子數(shù)應(yīng)該是9NA?！竞诵囊c(diǎn)·歸納】1.核素的表示方法項(xiàng)目質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)電子數(shù)

ZZA-ZAZ

ZAXZA-ZAZ-n

ZAXZA-ZAZ+n2.元素、核素、同位素、同素異形體的比較項(xiàng)目元素核素同位素本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類(lèi)原子質(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)不同的核素范疇同類(lèi)原子原子原子特性只有種類(lèi),沒(méi)有個(gè)數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微?；瘜W(xué)性質(zhì)幾乎完全相同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)舉例H、C、O三種元素

11H、12

11H、12【微點(diǎn)撥·拓教材】(1)核素之間轉(zhuǎn)化為核反應(yīng),不屬于化學(xué)變化。(2)同種元素可以有多種單質(zhì),所以單質(zhì)種類(lèi)數(shù)多于元素種類(lèi)數(shù)?！緦W(xué)力診斷·測(cè)評(píng)】1.(2023·北京海淀區(qū)高一檢測(cè))Lv(中文名“”,lì)是元素周期表第116號(hào)元素,Lv的原子核外最外層電子數(shù)是6。下列說(shuō)法中不正確的是()A.Lv原子有116個(gè)核外電子B.116293Lv的原子核內(nèi)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(jù)元素周期表中原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)可得,該原子核外有116個(gè)電子,故A正確;由原子中質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù),可知Lv的中子數(shù)為293—116=177,故B正確;Lv是元素周期表第116號(hào)元素,Lv的原子核外最外層電子數(shù)是6,有7個(gè)電子層,可知Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故C錯(cuò)誤;質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)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(cè))科學(xué)家成功合成了118號(hào)元素Og,其反應(yīng)過(guò)程為

98249Cf+2048Ca→

118294Og+A.98249B.2048Ca和

C.元素

118294D.1個(gè)

118294Og原子中含有【解析】選C。具有一定數(shù)目中子和一定數(shù)目質(zhì)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(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)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(shù)為8,化學(xué)性質(zhì)不活潑,故C錯(cuò)誤;原子中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù),故1個(gè)

118294【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.239Pu是“于敏型”氫彈的重要原料。下列說(shuō)法正確的是()A.239Pu原子的原子核中含有239個(gè)質(zhì)子B.239Pu衰變成235U屬于化學(xué)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(zhì)量數(shù)為239,不是質(zhì)子數(shù),故A錯(cuò)誤;239Pu衰變成235U是核反應(yīng),不是化學(xué)變化,故B錯(cuò)誤;238Pu、239Pu和241Pu是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)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(zhì)量數(shù)相同,質(zhì)子數(shù)不同,在元素周期表中的位置不相同,故D錯(cuò)誤。2.(2024·蚌埠高一檢測(cè))2023年8月24日,日本政府無(wú)視全世界人們的反對(duì),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(nèi)的64種核放射性物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.常溫下,純凈氚水不與Na反應(yīng)B.THO的摩爾質(zhì)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(yīng),故A錯(cuò)誤;T的相對(duì)原子質(zhì)量為3,故THO的摩爾質(zhì)量為20g·mol-1,故B正確;氕、氘、氚均含1個(gè)質(zhì)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(xué)情檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(2023·重慶高一檢測(cè))下面有關(guān)13C的敘述不正確的是()A.13C核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)B.13C的中子數(shù)比15N的中子數(shù)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(hào)元素,質(zhì)子數(shù)為6,則13C核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于6,故A正確;質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),故13C的中子數(shù)13-6=7,比15N的中子數(shù)15-7=8少,故B正確;核素是指含有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)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(zhì),13C表示原子,其不是C的同素異形體,故D錯(cuò)誤。2.(2024·武漢高一檢測(cè))下列說(shuō)法中不正確的是()A.元素的原子序數(shù)等于核電荷數(shù)B.元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù)C.元素原子的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)D.元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的最外層電子數(shù)【解析】選D。在原子中質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù),所以元素的原子序數(shù)等于核電荷數(shù),故A正確;原子核外有幾個(gè)電子層,該元素就位于第幾周期,即元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù),故B正確;原子呈電中性,則原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),故C正確;元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù),主族元素的族序數(shù)等于最外層電子數(shù),故D錯(cuò)誤。3.原子序數(shù)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(shù)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(gè)電子層,位于第四周期,最外層電子數(shù)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。【補(bǔ)償訓(xùn)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(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子,均屬于核素,中子數(shù)=(2)α粒子是一種沒(méi)有核外電子的粒子,它帶有2個(gè)單位正電荷,它的質(zhì)量數(shù)等于4,由此推斷粒子帶有__________個(gè)質(zhì)子,__________