新教材2023年高中化学第4章物质结构元素周期律第1节原子结构与元素周期表第2课时元素周期表核素课件新人教版必修第一册

第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第2课时元素周期表核素课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收新课情境呈现新课情境呈现1869年以前，科学家已经陆续发现了63种元素，这些元素之间似乎没有任何联系，好像互不相干。俄国科学家门捷列夫(DmitryIvanovichMendeleev，1834～1907)在前人工作的基础上，对元素及其性质进行了系统的研究，他将当时已知的63种元素依据相对原子质量大小规律进行排列，制成的表格成为现代元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功预测了当时尚未发现的元素(镓、钪、锗)。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序数越大，X射线的频率就越高，因此他认为原子核的正电荷数决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷数(即质子数)排列，经过多年修订后才成为当代的元素周期表。随着人们对元素的进一步认识，元素周期表得到了完善，现在元素周期表已经成为人们研究化学、研究物质的一个必备的工具。在化学学科领域中使用的元素周期表提供的信息更突出了元素的原子结构信息。让我们走进教材，充分认识元素周期表和核素。课前素能奠基新知预习一、元素周期表的编排原则1．元素周期表的出现与演变2．原子序数(1)含义：按照元素在周期表中的顺序给元素的编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝核电荷数＝__________＝__________________。质子数原子核外电子数二、元素周期表的结构1．编排原则2．元素周期表的结构3．常见族的别称族别名第ⅠA族(除氢外)碱金属元素第ⅦA卤族元素0族稀有气体元素4．元素周期表中的方格中的符号的意义质子中子质子数中子数(2)实例——氢元素的同位素：1H、2H、3H012(3)同位素的特征①同一种元素的各种同位素的化学性质________________；物理性质略有差异。②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的________，即各种同位素所占的__________________是相同的。几乎完全相同比率原子个数百分比氢弹给金属探伤应用体验1．中科院研发出世界上最强氘氚中子源，下列有关说法错误的是 (

)A．氘、氚属于同一种核素B．氘、氚互称为同位素C．氘、氚核外电子数相同D．氘、氚的质量数分别为2、3A2．下列说法正确的是 (

)A．元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数B．元素周期表有十六个纵列，也就是十六个族C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期解析：元素周期表有18个纵行，B项错；原子的最外层电子数相同的元素不一定在同一族，如He和Be，C项错误；电子层数相同的原子，一定属同一周期，D项错误，故选A。A3．15号元素P在周期表中的位置为 (

)A．第二周期第ⅤA族B．第二周期第ⅥA族C．第三周期第ⅥA族D．第三周期第ⅤA族解析：画出15号元素的原子结构示意图，即可确定P元素在周期表中的位置为第三周期第ⅤA族。D要点归纳课堂素能探究问题探究：1869年，俄国化学家门捷列夫给元素设计并建造了个新家——元素周期表，具有相同电子层数的元素被分在了同一个楼层上(同周期)，具有相似性质的一个家族(同族)的元素分在了同一个单元。你瞧，元素们正在忙忙碌碌、高高兴兴地搬进新家呢！知识点元素周期表的结构及简单应用1．形成化合物的种类最多的元素是哪一族？2．Fe最外层有2个电子，一定位于第ⅡA族吗？探究提示：1．第ⅣA族。第ⅣA族中的碳元素形成的化合物的种类最多。2．第ⅡA族的元素最外层一定有2个电子，但最外层有2个电子的元素不一定位于第ⅡA族。Fe属于过渡元素。知识归纳总结：1．强化记忆元素周期表的结构(1)记忆口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。(2)列序数与族序数的关系①列序数<8，主族和副族的族序数＝列序数；②列序数＝8或9或10，为第Ⅷ族；③列序数>10，主族和副族的族序数＝列序数－10(0族除外)。(3)过渡元素元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。2．元素周期表的简单应用——元素推断(1)利用元素的位置与原子结构的关系推断。本方法常用于确定原子序数小于18的元素。①应用关系等式一：周期序数＝电子层数等式二：主族序数＝最外层电子数等式三：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(2)利用短周期中族序数与周期数的关系推断。特殊位置元素族序数等于周期数H、Be、Al族序数等于周期数的2倍C、S族序数等于周期数的3倍O周期数是族序数的2倍Li周期数是族序数的3倍Na(3)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断。具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为

…cZdM

bYaX…

则它们的原子序数关系为a>b>d>c。3．据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法(1)比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。(2)求差值定族数①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在该0族元素的同周期的ⅢA～ⅦA族。③若差为其他数，则由相应差数找出相应的族。点拨：同周期相邻ⅡA、ⅢA族元素的原子序数相差1、11或25。在第2、3周期中第ⅡA族、第ⅢA族元素的原子序数差1，在第4、5周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间存在10种过渡元素，故元素的原子序数差11；第6、7周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间的过渡元素中存在镧系、锕系，故元素的原子序数差25。元素周期表中相邻的元素常见“楼梯关系”。如图是短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系，据此回答下列问题：(1)X元素形成单质的分子式是______。(2)Y元素在元素周期表中的位置为__________________。(3)Z的原子结构示意图为_________，写出单质Z与钠反应的化学方程式：___________________。典例1He第2周期第ⅦA族解析：X、Y、Z为短周期元素，且分别属于3个不同的周期，故X为第1周期0族的He，Y为第2周期第ⅦA族的F，Z为第3周期第ⅥA族的S。〔素养应用1〕短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是

(

)A．Be、Na、Al

B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、PC解析：短周期元素A、B、C，设A的原子序数为m，则B、C的原子序数分别为m＋8－1和m＋8＋1，由题意知(m＋8－1)＋(m＋8＋1)＝4m，则m＝8，故选C。问题探究：1．质子数相同而中子数不同的微粒一定是同位素吗？2．同位素在周期表中位于同一位置，那么在周期表中位于同一位置的元素一定为同位素吗？知识点核素同位数3．互为同位素的不同核素的物理性质不同，而它们的化学性质为什么几乎完全相同？知识归纳总结：1．微粒的符号表示2．元素、核素、同位素和同素异形体的区别和联系(1)区别(2)联系点拨：同位素、同素异形体的判断和理解(1)同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。(2)1H2、1HD是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同素异形体。(3)判断某微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。典例2A23－同位素2质子10NA8NA课堂达标验收D2．(2022·汉口高一检测)下列关于现行元素周期表的说法正确的是 (

)A．元素周期表目前共有8个周期B．元素周期表中共有18个族，其中有主族、副族、0族和第Ⅷ族C．元素周期表中第1、2、3周期为短周期D．元素周期表中第ⅠA族全部是金属元素解析：A项，元素周期表目前共有7个周期，故A错误；B项，元素周期表中共有16个族，故B错误；C项，元素周期表中第1、2、3周期为短周期，C正确；D项，元素周期表中第ⅠA族中H是非金属元素，故D错误。C3．Ⅰ.在一百多年前，铝被称为“银色的金子”，比黄金还要贵。法国皇帝拿破仑三世为了显示其阔绰，将他的军旗旄头上的银鹰换成了铝鹰，逢盛大国宴，他拿出珍藏的铝质餐具，在宾客面前炫耀一番，就像国宝一样。俄国化学家门捷列夫，当他闻名世界的时候，曾经接受过英国化学学会的崇高奖赏——一只貌似平凡的铝杯。(1)请指出铝元素在周期表中的位置___________________。第三周期第ⅢA族(2)写出下列信息表示的含义。信息信息所表示的意义Al________________铝____________13____________26.98________________铝的元素符号元素名称原子序数相对原子质量Ⅱ.推算原子序数为34、53、88的元素在周期表中的位置。原子序数345388周期__________________族_____________________四