2021新教材高中化学第四章物质结构元素周期律 教案+学案 人教版必修1

原子结构与元素周期表

【教学目标】

1.了解原子核外电子排布。

2.结合原子结构示意图，归纳总结出元素周期表的编排原则及能够根据原子序数确定元素在元

素周期表的位置。

【教学重难点】

原子结构、元素周期表的结构

【教学过程】

1.新课导入

［情境］原子结构模型的演变

很早以前，人们就提出了这样一个问题：物质是否无限可分？在公元前5世界，希腊哲学家

德谟利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。

1803年道尔顿提出：原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分实心球。

1904年汤姆孙利用阴极射线实验发现了电子，他认为原子是一个平均分布着正电荷的粒子，

其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

1911年卢瑟福（汤姆孙的学生）进行了a散射实验，得出在原子的中心有一个带正电荷的

核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环

绕太阳运转一样。

1913年玻尔（卢瑟福的学生）引入量子论的观点，提出电子在原子核外空间的一定轨道上

绕核做高速圆周运动。

19261935年，现代物质结构学说提出电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规

律与一般物体不同，没有确定的轨道。

［设计意图］通过了解原子结构模型的演变历程，学生可以认识到从宏观和微观结合的视角分

析与解决问题的重要性，知道科学研究过程中常需要依据物质及其变化的信息建构模型，提

高模型的认知能力。

［复习］回顾原子的构成。提出问题：原子是由什么构成的？原子本身为什么不带电？

［学生活动］思考并回答：原子由原子核和核外电子构成。由于原子核中质子带正电，核外电

子带负电，正负电荷数相等，因此原子本身不带电。

2.新课讲授

［师］我们知道电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上，质子

和中和的相对质量都近似为“1”，我们把质子数和中子数之和叫质量数，用符号A表示。

［投影］展示标有质量数的某元素X

［师］质量数用A表示位于元素符号的左上方，质子数用Z表示位于元素符号的左下方。质量

数与质子数之间有什么关系？

［生］质量数=质子数+中子数

［师］在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域运动。我们把不同的区域简化为

连续的壳层，也称为电子层。电子层从内到外依次为K、L、M、N……

［师］在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核近的区域内运动的电子能力较低，在

离核较远的区域内运动的电子能量较高。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，所以

电子一般先由内部排起，当填满后再填充下一层。

［设疑］那么每个电子层可以排布多少个电子呢？

［学生活动］观察稀有气体元素原子核外电子排布，发现规律，归纳广20号元素的原子核外

电子排布。

［总结］每层分别最多容纳2n2个（K、L、M、N层分别容纳2、8、18、32个电子。最外层电子

数目不超过8个。次外层电子数目不超过18个。倒数第三层电子数目不超过32个。

注：K层为最外层或次外层时不超过2个。

［学生活动］写出49号元素的原子结构示意图。

［教师活动］回忆初中学过的有关铁的物理性质。

［师］原子或分子是呈电中性的，质子数等于核外电子数等于核电荷数。原子失电子形成阳离

子带正电，得电子形成阴离子带负电。那么离子中，质子数与核外电子数有什么关系？

［生］阳离子中，质子数=核外电子数+失去的电子数；阴离子中，质子数=核外电子数-得到的

电子数。

［强调］电子层实质是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含义完全

不同。

［学生活动］分析1-20号元素原子的特点。

［过渡］在初中阶段已经初步学习了元素周期表，元素周期表是1869年俄国化学家门捷列夫

将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列编制出

了第一张元素周期表。随着化学科学的不断发展，元素周期表中元素的排序依据由相对原子

质量改为原子的核电荷数，周期表也逐渐变成我们现在常用的这种形式。

［设疑］元素周期表在编排时遵循哪些原则？

［学生活动］思考，并回答。

［教师活动］提出问题：

问题1:元素周期表中有几个横行？构成几个周期？周期分为几类？分类依据是什么？

问题2：元素周期表中有几个纵列？构成几个族？族分为几类？分类依据是什么？

问题3：画出元素周期表的轮廓，标出周期序数和族序数，标明碱金属元素、卤族元素、稀

有气体元素、过渡元素所处的区域，找出其中包括元素种类最多的周期和族。

问题4：同周期HA、IHA族元素的原子序数的差值存在哪些可能？

问题5：每周期各有多少种元素？你发现各周期的元素种数有什么规律？

［学生活动］观察元素周期表，回答问题。

3.课堂小结

［师］本节课在初中已了解概貌，深入认识原子结构和熟悉元素周期表的结构，重点讨论的是

周期表的族序数(“位”)与原子核外电子(“构”)的关系，为后面讨论元素性质打下基

础。

4.板书

4.1.1原子结构与元素周期表

一、原子结构

原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数

质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

核外电子排布规律

二、元素周期表

编排原则(七横七周期，三短四长；十八纵行十六族，七主七副一加一0)

原子结构与元素周期表

【学法指导】

1.了解原子核外电子排布。

2.结合原子结构示意图，归纳总结出元素周期表的编排原则及能够根据原子序数确定元素在元

素周期表的位置。

【基础梳理】

原子结构模型的演变

模型（1803年）：原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分实心球。

原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的

全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。

原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子,

中和了正电荷，从而形成了中性原子。

原子模型（1913年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。

模型（19261935年）：现代物质结构学说。电子在原子核外很小的空间内做高速运

动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。

三、原子结构

1.原子的构成

二（①每个质子带一个单位电荷

质子《■

（②相对质适约为—

原子核

山①中子不带电

原子，I②相对质最约为一

'①围绕原子核做岛•速运动

核外电子,②每个电子带一个单位—电荷

.③相对质后为一个质子（中子）的嬴

关系：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数（电中性原子中）。

2.质量数

（1）概念：如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所

得的数值叫作质量数，常用A表示。

元素符号

/

⑵质量关系：O

3.核外电子排布

（1）电子层：在多电子原子里，把电子运动的的区域简化为，称作电子

层。

在多电子原子中，电子的能量不同

在固核较近的区域内运动的电子眼遨低,

在离核较远的区域内运动的电子柜里直

在多电子原子里，将电子运动的能量不同

的区域简化成的不连续的壳层

(2)电子层划分

电子层(n)1234567

符号KLMN0PQ

离核远近由近到远

能量高低由低到高

(3)排布规律

18.核外电子总是先排布能量的电子层，然后由内到外依次排布在能量逐渐升高的电

子层上。

19.每层分别最多容纳个(K、L、M、N层分别容纳2、8、18、32个电子。

20.最外层电子数目不超过个。

21.次外层电子数目不超过个。

22.倒数第三层电子数目不超过32个。

注：K层为最外层或次外层时不超过一个。

如第49号元素锢的原子结构示意图为：________________________________________

•►重难点剖析1原子、离子、分子中微粒间的数量关系

衲正于钠离子氧原子氧南子

(1)电中性微粒(分子或原子):质子数=核外电子数=核电荷数。

(2)阳离子X"：质子数=。

⑶阴离子XI质子数=。

【微点拨】电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含

义完全不同。

【典型例题1】质量数为37,有20个中子的原子R,它可以生成的离子是()

A.R*B.RC.R24D.X一

答案：B

解析：质量数为37、中子数为20的R原子，它的质子数=质量数-中子数=37-20=17,所

以原子序数是17,该元素是氯元素，氯原子最外层有7个电子,很容易得一个电子达到最外

层8个电子的稳定结构，生成带一个单位负电荷的阴离子Cl\

【素养提升】已知元素X、Y的质子数分别为a和8,它们的离子小+和Y”的核外电子排布

相同，则下列关系式正确的是（）

A.a=b+nr\-n

B.a=b-nr]~n

C.a—tr\-m—n

D.a=b—m—n

答案：A

解析：因为X""和Y"具有相同的核外电子排布，因此X"»和Y”具有相同的核外电子数，

X"'+的核外电子数等于相，Y"的核外电子数等于什“，则ar“力,所以A项正确。

＞重难点剖析21-20号元素的原子特点

特殊关系对应元素

最外层电子数为1的原子

最外层电子数为2的原子

最外层电子数与次外层电子数相等的原子

最外层电子数是次外层电子数2倍的原子

最外层电子数是次外层电子数3倍的原子

最外层电子数是次外层电子数4倍的原子

次外层电子数是最外层电子数2倍的原子

内层电子总数是最外层电子数2倍的原子—

电子层数与最外层电子数相等的原子—

电子层数是最外层电子数2倍的原子—

最外层电子数是电子层数2倍的原子—

最外层电子数是电子层数3倍的原子—

核外电子数等于核外电子层的原子—

核内无中子的原子—

【典型例题2］画出下列1〜18号元素的原子结构示意图:

（1）原子核内没有中子的原子:o

（2）质量数为23,中子数为12的原子:。

（3）某元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍:。

（4）某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍:

（5）某元素原子L层上的电子数为K层的3倍:。

（6）某元素原子L层上的电子数为K层的一半:。

（7）某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：

（8）电子总数是最外层电子数3倍的原子

解析：（1）H原子核内没有中子，只有一个质子，因此其原子结构示意图为“）

（2）质量数为23,中子数为12的原子，其质子数为11,即核外电子数为11,因此其原子

I

结构示意图为

迹

(3)L层电子数是M层电子数的2倍，则最外层电子数为4,即其原子结构示意图为

(4)当元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍时，该原子核外电子只有2层,

则最外层有4个电子，即其原子结构示意图为心

(5)当元素原子L层上的电子数为K层的3倍时，该原子核外电子只有2层，则最外层有

6个电子，即其原子结构示意图为

(6)当元素原子L层上的电子数为K层的一半时，该原子核外电子只有2层，则最外层有

1个电子，即其原子结构示意图为/人

(7)如果只有两个电子层，最外层电子数要等于次外层电子数则最外层电子数应为2,即

矽2

其原子结构示意图为/，；如果只有三个电子层，最外层电子数要等于次外层电子数，则

最外层电子数应为8,即其原子结构示意图为“人

(8)如果有两个电子层，当电子总数是最外层电子数3倍时，则最外层电子数应为1,即

其原子结构示意图为如果有三个电子层，当电子总数是最外层电子数3倍时，则最

、\\

285

1))

外层电子数应为5,即其原子结构示意图为

二、元素周期表

1.元素周期表的发展历程

堡有1869年，俄国化学家门捷列夫首制

元编制将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，

素二并将化学性质相似的元素放在一个纵列

周堂又一揭示了化学元素间的联系

期

表螭一为未知元素留下的空位先后被填满

题1-元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核

电荷数

2.元素周期表的编排原则

23.顺序原则：按原子序数（核电荷数）递增顺序从左到右排列，即原子序数==核

外电子数二。

24.横行原则:将电子层数相同元素排列为一个横行称为周期，周期数=o

25.纵行原则：将最外层电子数相同元素按电子层递增的顺序从上到下排列为一个纵行称为

族,主族数=，

3.元素周期表的结构

周期类别周期序数起止元素起止原子序数元素种数电子层数

1H〜He1〜221

短周期2Li〜Ne3-1082

3Na〜Ar11〜1883

4K〜Kr19〜36184

5Rb〜Xe37〜54185

长周期

6Cs〜Rn55〜86326

7Fr〜Uuo87〜118327

（1）周期（元素周期表有个横行，个周期）

①周期序数=o

②短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素种类数分别为

③长周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素种类数分别为____、一、―、32。

列数123456789101112131415161718

0

类别主族副族族副族主族

vm族

名称IAnAIIIBVBV1BVOBvmIBTIBmAIVAVAVIAVHA0

最外

身电

过渡元素为：

子数12345673

（2）族（元素周期表有个纵列，个族）

①主族序数"«

②主族，共个（由长、短周期元素构成，族序数后标A）。

③副族，共个（只由长周期元素构成，族序数后标B）。

④第加族，包括____________三个纵列；0族，最外层电子数是8（He是2）。

⑤过渡元素：元素周期表中从HIB至IJIIB共10个纵列，包括了第VID族和全部副族元素，共

60多种元素，全部为元素，统称为过渡元素。

⑥常见族的别称

名称IAIIAIIIBIVBVBVIBVI1B

别称碱金属碱土金属碳族氮族氧族卤族稀有气体

也思考讨论.同一主族相邻周期元素的原子序数相差多少？

“知识深挖1利用“0族定位法”确定元素在周期表中的位置

1.零族元素的周期序数和原子序数

周期序数一二三四五-A-

0族元素HeNeArKrXeRn

原子序数21018365486

2.比大小定周期

比较该元素的原子序数与。族元素的原子序数的大小，找出与其相邻近的两种0族元素，那么该

元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。

如：已知第六周期稀有气体的原子序数是86,请写出第82号元素位于o

3.求差值定族数

若某元素原子序数比相应0族元素多1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期

的IA族或UA族；若比相应的0族元素少1〜5时，则应处在同周期的VIIA〜HIA族。如第11

号元素位于；第32号元素。

【典型例题2］原子序数为83的元素位于：

①第五周期;②第六周期;③IVA族;④VA族;⑤IIB族，

其中正确的组合是（）

A.①④B.②③C.②④D.①⑤

答案：c

解析：本题可根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素原子序

数最接近的0族元素为86号元素氢,且83号元素的原子序数比氢元素的小3,故它在元素周

期表中位于第6横行第15纵行，即第六周期第VA族,C项正确。

【素养提升】下列选项各截取了元素周期表的一部分，图中数字为原子序数，其中M的原子

序数为37的是（）

答案：C

解析：M的原子序数为37,其位于元索周期表中第五周期IA族。A项，17号、53号元素均

为第VI1A族元素，图中M为稀有气体元素Kr,故A项错误;B项，19号、55号元素均处于第

IA族，则M应处于第IIA族，故B项错误;C项20号、56号元素均处于第HA族.20号元

素为钙元素，处于第四周期IIA族则M处于第五周期IA族，故C项正确,26号、28号元素

为第VDI族元素，图中M处于第VID族，故D项错误。

【典型例题3）下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素

（2）下列组元素的单质可能都是电的良导体。

A.d、e、fB.b>c、iC.c>d、gD.a、g、k

答案：La、b、c、d、f,g、h、i、j、k、1;b、c、d、e、f、h,第四周期VIII族

2.AC;

“知识深挖2“10电子”“18电子”的等电子粒子

1.利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法

2.利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法

【典型例题4】与0H具有相同电子总数和质子总数的微粒是（）

A.K，B.Na+C.FD.Ne

答案：C

解析：A.K'中具有19个质子和18个电子，则与Oil不具有相同的质子数和电子数，选项A

错误;B.Na,中具有11个质子和10个电子，则与OH不具有相同的质子数，选项B错误;C.F

中有9个质子和10个电子，则与具有相同的质子数和电子数，选项C正确；D.Ne中有

10个质子和10个电子，而0H具有9个质子和10个电子，选项D.

【课后练习】

1.下列说法错误的是（）

A.原子是由原子核和核外电子构成的

B.原子的质量主要集中在原子核上

C.质子和中子的相对质量都近似为1

D.原子中不存在带电荷的粒子，所以原子不显电性

2.关于微粒:;X,下列说法正确的是（）

A.该微粒的质子数为37B.该微粒的中子数为17

C.该微粒的核外电子数为17D.该微粒的质子数和中子数差为20

3.下列说法错误的是（）

A.K层是能量最低的电子层

B.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上

C.N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18

D.各电子层（〃）最多可容纳的电子数为/

4.下列说法中肯定错误的是（）

A.某原子K层上只有1个电子

B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍

C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍

I）.某离子的质子数与最外层电子数相等

5.质子数和中子数相同的原子R,其阳离子核外共有R"个电子，则R的质量数为（）

A.2（x+ri）B.2（x-〃）C.2xD.n+2

6.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍（a>l）,则该原子的核内质子数是（）

A.a+2B.2^-10C.2济2I）.2a

7.知产离子共含有x个中子，A元素的质量数为m,则ng内离子共含有电子的物质的量

（mol）为（）

A〃("z-x)n(ni-x+2)m-x+2Dn(m-x-2)

m

8.A”与B?有相同的电子层结构，已知A的原子序数是X,则B元素的原子序数为

9.A、B两种元素为同一族第三周期和第四周期元素.若A元素的原子序数为X,则B元素的

原子序数可能为（）

①x+2②X+8③X+18@X+32

A.①③B.②④C.②③D.①②

10.已知R?+核外有a个电子，它含有6个中子。表示R原子符号正确的是（）

A.>B.喟R

11.下列关于元素周期表应用的说法正确的是（）

A.在过渡元素中，可以找到半导体材料

B.在IA、IIA族元素中，寻找制造农药的主要元素

C.在金属与非金属的交界处，寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料

D.为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现提供线索

12.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。%X、Y、Z四种元素在元素周期表

中所处的位置关系如下：

①W、X、Z分别位于不同周期

②只有X、Y位于同一周期

③只有X、Y、Z三种元素相邻

则下列说法错误的是（）

A.W一定是II元素

B.X一定是N元素

C.Y,Z元素一定属于同主族元素

D.W、X、Y、Z元素一定都属于非金属元素

13.下列关于元素周期表的说法不正确的是（）

A.编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫

B.门捷列夫编制元素周期表的排序依据是原子的核电荷数

C.门捷列夫编制元素周期表的排序依据是相对原子质量

D.元素周期表揭示了化学元素间的内在规律

14.发现元素周期律并绘制出第一张元素周期表的科学家是（）

A.门捷列夫B.卢瑟福C.道尔顿D.迈尔

15.下列说法正确的是（）

A.元素周期表中有18个纵行，分为18个族

B.元素周期表中有九个横行，分为七个周期

C.元素周期表中有七个横行，分为七个周期

D.元素周期表中有16个纵行，分为16个族

16.在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是（）

A.8、18、32、32B.8、18、18、32

C.8、18、18、18D.8、18、18、18

答案及解析

1.答案：D

解析：A项，原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，所

以正确，不符合题意；B项，电子的质量相对质子和中子的质量可以忽略，因此原子的质量

主要集中在原子核上，所以正确，不符合题意；C项，质子的质量和中子的质量与12c原子

质量的1/12相比所得的数值均为1,所以正确，不符合题意；D项，构成原子的粒子中，中

子不带电，但质子和核外电子均带电，所以错误，符合题意。

2.答案：C

解析X表示质子数为17,中子数为20,核外电子数为17的C1原子，质子数和中子数

差为3,所以C项正确。

3.答案：D

解析：A项，K表示第一层，是能量最低的电子层，所以正确，不符合题意；B项，电子总

是先从内层排起，所以正确，不符合题意；C项，次外层电子数不超过18个，所以正确，

不符合题意；D项，各电子层(〃)最多可容纳的电子数为2万,所以错误，符合题意。

4.答案：B

解析：A项，H原子K层上只有1个电子，所以正确，不符合题意；B项，存在M层则L层

一定有8个电子，M层最多能容纳18个电子，因此M层上电子数不可能为L层电子数的4

倍，所以错误，符合题意；C项，该离子可以C「、S?-等，所以正确，不符合题意；D项，

的质子数为8,最外层电子数也为8,所以正确，不符合题意。

5.答案：A

解析：质子数和中子数相同的原子R,其阳离子R"核外共有x个电子，则R原子核外的电

子数为x+n,即质子数为x+n,所以A的质量数为2(x+n)。

6.答案：C

解析：某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),故该原子核外只有2个电子层，

最外层的电子数为2a,故该原子的核内质子数是2a+2,故C正确。

7.答案:B

解析:产离子中含有x个中子,A元素的质量数为m,则质子数为m-x,电子数为m-x+2,

ng离子的物质的量为.।,则ngA?离子共含有电子的物质的量为一"+2)m。］

mgmoltn

8.答案：A

解析：设元素B的核电荷数是y,已知A的原子序数是x,核电荷数为x,所以A"的核外电子

数等于x-3,同理B?的离子中带有(y+2)个电子，因为欧和A*具有相同的电子层结构，即

核外电子数相同;所以:x-3=y+2,即y=x-5。

9.答案:C

解析：同一族第三周期和第叫周期元素，原子序数相差可能为8(如19号元素钾与11号元

素钠)，也可能为18(如31号钱元素与13号铝元素)，所以若A元素的原子序数为x,则B

元素的原子序数可能为x+8或x+18。

10.答案：C

解析：R2+的核外电子数为a,则其质子数为a+2,质量数质子数+中子数=a+2+A,因

此其原子符号可表示为,所以C项正确。

11.答案：D

解析：A项，在元素周期表中金属和非金属的交界处可以找到半导体材料•，所以错误；B项,

通常制造农药所含的元素为F、Cl、S、P等，所以错误；C项，在过渡元素中寻找耐高温、

耐腐蚀的合金材料，所以错误；D项，元素周期表为元素性质的系统研窕提供指导，为新元

素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索，所以正确。

12.答案：B

解析：由W、X、Z原子序数依次增大且“W、X、Z分别位于不同周期”可知，队X、Z元素

分别位于元素周期表的第一、二、三周期，第一周期的主族元素只有H元素，所以W为H

元素；X、Y元素均位于元素周期表的第二周期；由X、Y、Z的原子序数大小关系和“只有X、

Y、Z三种元素相邻”的条件可知，X、Y、Z在元素周期表中的相对位置为1一।,且

X元素不能位于IA族。

13.答案：B

解析：1869年，俄国化学家门捷列夫将已Li知的元素按照相对原子质量由小到大依次排

列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表，叫周期表。A.编制

第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫，故A正确；门捷列夫编制元素周期表的排序依

据是原子的相对原子质量，故B错误，C正确；D.元素周期表揭示了化学元素间的内在规

律，故Dim

14.答案：A

解析：

15.答案:C

解析：A.元素周期表有18个纵行，但由于第1族包括第8、9、10三个纵行，所以有16个

族,分别为7个主族、7个副族、1个0族、1个第VDI族，故A错误；B元素周期表中有7个

横行，则为7个周期，故B错误；C.元素周期表中有7个横行，则为7个周期，故C正确；

D.元素周期表有18个纵行，但由于第VIII族包括第8、9、10三个纵行，所以有16个族，故

D镯吴。

16.答案：B

解析：在元素周期表中，第一周期到第六周期元素的数目分别为2、8、8、18、18、32,第

三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32,B项正确。

核素

【教学目标】

1.知道元素、核素、同位素的含义，比较元素、核素、同位素的异同。

2.了解核素在人类科技发展中的重要应用，增强科学精神和社会责任。认识化学作为一门自然

科学,学科发展的目的是服务于社会。

素周期表的位置。

【教学重难点】

核素、同位素的联系与区别

【教学过程】

1.新课导入

［复习］上节课我们学习了原子的结构，回忆如何表示原子构成？

［生"X,A为质量数，Z为质子数，X为元素符号。

［追问］原子中，质量数与质子数存在什么关系呢？

［生］在任何原子中，质量数=质子数+中子数。

［强调］“两个不一定”，原子中质子数与中子数不一定相等；有质子的原子不一定有中子。

2.新课讲授

［师］在初中阶段我们学过，质子数相同的一类原子，我们统称为什么？

［生］元素。

［师］元素属于宏观概念，描述的是宏观物质的组成，只能论种类不论个数，元素的种类是由

质子数决定的，所以只要原子的质子数相同就属于同一种元素。那么同种元素的原子中子数

相同吗？请举例。

［生］不相同。气、笊、瓶是质子数为1,中子数分别为0、1、2的氢元素的不同原子。

［师］我们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。核素的界定是原子，属

于微观概念，那么什么是同一种核素？

［生］原子核内质子数相同，中子数也相同的原子是同一种核素。

［师］对于同一元素的不同核素，中子数、质量数、质子数是否相同？

［生］同一元素，质子数相同，不同核素，中子数不同，质量数也就不同。

［师］除少数元素只有一种核素外，大多数元素都包含多种核素，即一种元素可以有多种核素,

如气、笊、晁为氢元素的3种的核素。

［思考讨论］质量数相同的原子是否为同种元素？

［学生活动］思考，回答：不能根据质量数来确定元素的种类，如14C和14N的质量数相同，

但它们属于两种不同的元素。

［过渡］像无:、笊、僦是质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素。

［设疑］互为同位素的原子都有哪些特点？

［总结］在周期表中占据同一位置，化学性质几乎相同，物理性质略有差异；天然存在的同位

素相互间保持一定的比率，即各种同位素所占的原子个数百分比是相同的。

［师］同位素在生活、生产和科学研究中有着重要用途。请同学们阅读教材，认识同位素的应

用。

［学生活动］通过学习，分析元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系和区别。

［教师活动］总结核素、同位素的误区。

3.课堂小结

［师］本节课呈现的核素是对元素概念的扩大，使我们初步建立“位”、“构”、“性”的关

系。核素和同位素的概念容易混淆，多加强练习。

4.板书

4.1.2核素

四、元素

质子数相同的一类原子的总称

五、核素

有一定数目质子和一定数目中子的一种原子

六、同位素

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子

重难点剖析1元素、核素、同位素、同素异形体的比较

重难点剖析2元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系

重难点剖析3核素和同位素

的常见误区

核素

【学法指导】

1.知道元素、核素、同位素的含义，比较元素、核素、同位素的异同。

2.了解核素在人类科技发展中的重要应用，增强科学精神和社会责任。认识化学作为一门自然

科学,学科发展的目的是服务于社会。

【基础梳理】

〉知识回顾

1.原子构成表示方法（符号）

元素符号

/

2.在任何原子中，质量数=+o

注：“两个不一定”，质子数与中子数不一定相等；有质子的原子不一定有中子。

一、元素

1.概念：把具有相同的一类原子的总称。

2.元素属于概念，只论种数不论个数，元素的种类是由决定的，只要

原子的质子数相同就属于同一种元素。

3.同种元素原子的原子核中质子数一定相同，中子数不一定相同。

4.氢元素的原子核内质子数和中子数的情况

氢元素的原子核

原子名称原子符号

质子数中子数

10

11笊

12

二、核素

1.概念：把具有一定数目和一定数目的一种原子叫做核素。

2.核素属于概念，核素界定的是一种原子，由质子数和中子数共同确定的，即原

子核内质子数,中子数的原子是同一种核素。

3.同一元素的不同核素，中子数不同、质量数不同，但质子数一定相同。

4.除少数元素只有--种核素外，大多数元素都包含多种核素，即一种元素可以有多种核素，

如、、为氢元素的3种的核素。

【微点拨】质量数相同的原子是否为同种元素？

七、同位素

(1)定义：相同而不同的同一元素的不同原子互称为同位素。即

同一元素的不同核素之间互为同位素，如111、21k3H三种核素均是氢元素的同位素。

(2)特点：在周期表中占据同一,化学性质,物理性质略有差异；

天然存在的同位素相互间保持一定的,即各种同位素所占的原子个数百分比是相同

的。

(3)应用

考古时利用测定文物的年代；和用于制造氢弹；利用放射性同位素释

放的射线育种、治疗恶性肿瘤。

【典型例题1】不久前，我国科学家在世界上首次合成3种新核素，其中一种新核素的名

称是错。关于饴72的说法正确的是()

A.发现了一种新的元素B.原子核内有185个质子

C.原子核内有185个中子D.是蛤的一种新的同位素

答案：D

解析：A.学田是一种新的原子，是新核素，不是新元素，故A错误；B.fHf原子核内有

72个质子.故B错误；C.蜃出质子核内有185-72=113个中子，故C错误；D.为扰是

普排的种新的同位素.故D正确。

【典型例题2】下列属于同位素的一组是()

A.水和重水B.Na2O和Na2O2

C次、笊、MD.40K、"°Ca

答案：C

解析：同位素是具有相同质子数.不同中子数的同一元索的原子，同位索的研究对象是原子,

不是申质，也不是化合物。A、B选项是化合物，C选项是同种元素的不［5］原子，D选项是

不同种元素。

【典型例题3）判断正误（正确的打“J"，错误的打“X”）。

原子核内的中子数为16,质子数为18,质量数为34。（）

2.田、：H、汨属于三种氢元素。（）

3."0转化为‘为不是化学变化。（）

4.凡与互为同位素。（）

5.两核素若中子数相同，则一定不是同种元素。（）

6."°Th和232Th的化学性质相同。（）

答案⑴X（2）X（3）V（4）X（5）V（6）V

【典型例题4］160中的“16”表示的含义是（）

①氧元素的相对原子质量②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量③氧元素的近似相

对原子质量④氧元素的一种同位素的质量数

A.①③B.②④

C.①④D.②③

答案：B

解析：元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量（Mr）与其丰度（n给乘积

的和的值，故①错误；同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12c质量的

1/12的比值.同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C质量的1/12

的比值的近似整数倍，在数值上与同位素的质量数相等，故②、④正确；元素的近似相对原

子质量是各同位素的近似相对原子质量（即质量数）与其丰度乘积的和的值，故③错误。

a重难点剖析1元素、核素、同位素、同素异形体的比较

内容同位素同素异形体元素核素

质子数相同、中子把具有相同质子数的一把具有一定数目质子

由一种元素组成

定义数不同的原子（核类原子的总称。和一定数目中子的一

的不同单质

素）种原子叫做核素。

对象原子单质同类原子原子

化学性质几乎一化学性质相似，

化学反应中最小的微

性质样，物理性质有差物理性质差别较只有种类，没有个数

粒

异大

实例H、D、T金刚石与石墨H、C、0三种元素%、气三种核素

＞重难点剖析2元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系

元索同种单质

K^)(@)…………

\^^称为同位/称为同索异吵

【微点拨】自然界中，一种元素的各种同位素的含量基本保持不变。核素之间的转化不属

于化学变化。

3537**3**4

【微探究】有下列粒子或物质:①,©②,_C1③。2④。3©；,Na⑥。g⑦DzO⑧HzO

17171112

⑨金刚石⑩石墨

(1)上述10种物质中包含几种元素?___________________________________

(2)上述10种物质属于核素的有几种?分别是什么?

(3)上述物质属于同位素的是哪些粒子？

(4)上述物质属于同素异形体的是哪些物质?

27**3F2537

提示：(1)6种(C1、0、Na、Mg、H、C);(2)4利空》1、，＜1、；,Na、"Mgo(3),,C1与「Cl。

(4)与。3,金刚石与石墨。

＞重难点剖析3核素和同位素的常见误区

1.有多少种核素就有多少种原子。核素种数远多于元素种数。(118种)

2.无论几种压组成的氢气、几种H20组成的水都是纯净物。

Na久1与Na37Cl组成的食盐是纯净物而不是混合物。

3.同位素是几种核素(原子)的互称，单质或化合物分子不能称为同位素。

4.互为同位素的原子，得失电子能力相同，化学性质不同。

5.核变化既不属于物理变化，也不属于化学变化。

【追击训练1】下列说法不正确的是()

①质子数相同的微粒一定属于同一种元素

②同一元素的核素种数由中子数决定

③同位素的化学性质几乎完全相同

④质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能一种是分子另一种是离子

⑤中“C1与37cl两种核素的个数之比与HC1中35cl与37cl的个数之比相等

A.③B.①④C.②⑤D.①

答案：D

解析：①质子数相同的微粒，可能是同位素，则属于同一种元素，也可能是不同的分子，

如的、NH：；、HQ、HF等，故①错误。②同一元素的核素种数即同位素的种数，是由中子

数决定的，故②正确。③同位素原子的最外层电子数相同，所以化学性质几乎完全相同，故

③正确.④质子数相同、电子数也相同的两种微粒，可能是同位素；也可能是两种分子.如

HQ和HF等;可能是两种阳离子，如NH；和Na等；也可能是两种阴离子，如0H和F等；不

可能一种是分子，另一种是离子，故④正确。⑤某种元素的同位素所占原子个数的百分比，

不论是在游离态还是在化合态中都是相等的，故⑤正确。

【追击训练2】下列说法正确的是()

A.红磷、白磷属于同位素B.Hz、外属于同素异形体

C.«K、Ka互为同位素D.H、D、T互为同位素

答案：D

解析：A.分子结构不同的同种元素的单质属于同素异形体，因而红磷和白磷是同素异形体，

A项错误:B.乂、D?组成元素相同，属于同种单质.B项错误；^K、为Ca是不同种元素，

因而不是同位素，C项错误；D.H、D、T均是氢元素的不同核素，互为同位素,D项正确。

【追击训练3】现有下列粒子可、泣%、%、飞、九、噪、”Ca、%1、"N、"C,请回答下

列问题：

⑴它们分属种元素，属于氢元素的核素有—利属于铀元素的核素有利、互为

同位素的原子分别为.

(2)质量数相等的粒子为、、o

(3)氢的同位素'H、牛、3H与氧的同位素“、％、b相互结合成水，所得水分子的种数

为；可得相对分子质量不同的水分子的种数为o

答案：(1)7；3；3；'Ik智、m2%、须u、238U⑵灯和1)；WK和叱a；"'N和HC(3)18；

7

【课后练习】

1.下列说法正确的是（）

A.同一元素各核素的质量数不同，所以它们的化学性质不相同

B.任何元素的