新教材适用2024-2025学年高中化学第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学案新人教版必修第一册

第2课时元素周期表核素学习目标1．结合原子结构示意图，归纳出元素周期表的编排原则及结构，依据原子序数确定元素在周期表中的位置。2．阅读元素周期表的发展。3．熟识eq\o\al(A,Z)X中各微粒数间的关系，比较元素、核素、同位素异同。核心素养1．通过对“元素周期表”的学习，培育证据推理和模型认知实力。2．通过对“周期表的发展”的了解，增加科学探究精神和社会责任感。3．通过对“eq\o\al(A,Z)X”的学习，培育宏观辨识和微观探析实力。一、元素周期的编排原则与结构1．元素周期表的出现与演化2．元素周期表的编排原则(1)原子序数：依据元素_在元素周期表中的依次__给元素编的序号。(2)原子序数＝_核电荷数__＝_质子数__＝_核外电子数__。(3)横行原则：把_电子层数目__相同的元素，按_原子序数递增__的依次从左到右排列。(4)纵列原则：把不同横行中_最外层电子数__相同的元素，按_电子层数递增__的依次由上而下排列。3．元素周期表的结构元素周期表有_7__个横行，_18__个纵列。每一个横行叫做一个_周期__，每一个纵列叫做一个_族__(_8、9、10__三个纵列共同组成第_Ⅷ__族)。(1)周期视察元素周期表，填写下表，并思索周期序数与原子核外电子层数之间的关系。周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数1_H～He___2___1__2_Li～Ne___8___2__3_Na～Ar___8___3__4K～Kr_18___4__5Rb～Xe_18___5__6Cs～Rn_32___6__7Fr～Og(118号)_32___7__由此可知：①周期序数＝电子层数②周期的分类周期eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(短周期：包括第一、二、三周期，分别有,2、8、8种元素,长周期：包括第四、五、六、七周期，分别,有18、18、32、32种元素))(2)族①周期表中族的特点和划分特点主族元素的族序数＝_最外层电子数__分类主族共有_7__个，包括_ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA__，由_短__周期和_长__周期元素共同构成副族共有_8__个，包括_ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ__，完全由_长__周期元素构成0族占据元素周期表的第_18__纵列，最外层电子数为_8__(He是2)，很难与其他物质发生化学反应，化合价定为0价②常见族的别称族别名第IA族(除_氢__外)_碱金属__元素第ⅦA族_卤族__元素0族稀有气体元素4．元素周期表中方格里的符号的意义正误推断(1)一个横行即是一个周期，一个纵列即是一个族。(×)(2)同族元素的最外层电子数肯定等于族序数。(×)(3)0族元素的最外层电子数均为8。(×)(4)第IA族中元素均为金属元素，又称碱金属元素。(×)(5)最外层电子数是2的元素肯定为第ⅡA族的元素。(×)应用体验1．下列说法正确的是(A)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，肯定属于同一族D．电子层数相同的粒子，对应元素肯定属于同一周期解析：元素周期表有18个纵行，B项错误；原子的最外层电子数相同的元素不肯定在同一族，如He和Be，C项错误；电子层数相同的原子，肯定属同一周期，D项错误，故选A。2．15号元素P在周期表中的位置为(D)A．其次周期第ⅤA族B．其次周期第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。归纳总结元素周期表的结构原子序数的定量关系①同周期，第ⅡA族与第ⅢA族原子序数差可能为1、11、25；②同族，相邻周期原子序数差：第IA族～第ⅡA族：上一周期元素种类数；第ⅢA族～0族：下一周期元素种类数。如Na与K相差8，Cl与Br相差18。③利用稀有气体元素的原子序数推断元素在周期表中的位置。二、核素同位素1．元素(1)概念：具有相同_质子数__(_核电荷数__)的一类_原子__的总称。(2)确定元素种类的是_质子数__。2．核素(1)概念：具有肯定数目_质子__和肯定数目_中子__的一种原子。表示方法：eq\o\al(A,Z)X。(2)实例——氢元素的同位素：1H、2H、3H原子符号(eq\o\al(A,Z)X)原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)eq\o\al(1,1)H氕_1___0__eq\o\al(2,1)H或D氘_1___1__eq\o\al(3,1)H或T氚_1___2__3．同位素(1)概念：_质子数__相同而_中子数__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__互称为同位素)。“同位”是指核素的_质子数__相同，在元素周期表中占有_相同__位置。例如：氢元素有eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三种核素；碳元素有eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C等核素；氧元素有①eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O和eq\o\al(18,8)O三种核素；铀元素有eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U等核素。(2)同位素的特征①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同；物理性质略有差异。②在自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肯定的_比率__。(3)常见同位素的用途①考古测定文物的年头的是_eq\o\al(14,6)C__；②制造氢弹的是_eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H__；③利用放射性同位素释放的射线_育种__、金属_探伤__、诊断和治疗疾病等。正误推断(1)任何原子都由质子、中子、电子构成。(×)(2)23Na和23Mg互为同位素。(×)(3)同位素原子的化学性质几乎相同，物理性质略有差异。(√)(4)原子的种类大于元素的种类。(√)(5)eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(2,1)H＋为同一元素的不同微粒。(√)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)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、32．有①eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O②H2O、D2O③O2和O3④H、D、T四组微粒或物质，回答下列问题：(1)互为同位素的是_①④__(填序号，下同)。(2)互为同素异形体的是_③__。(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是_T2eq\o\al(18,8)O__(填化学式)。归纳总结(1)元素、核素、同位素与同素异形体的比较元素核素同位素同素异形体概念质子数相同的同一类原子质子数、中子数都肯定的原子质子数相同、中子数不同的不同核素同种元素形成的不同单质举例H、C、N三种元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三种核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互为同位素O2与O3互为同素异形体(2)元素、核素、同位素、同素异形体的联系1．玉兔二号、嫦娥四号任务月球车，于2024年1月3日22时22分完成与嫦娥四号着陆器的分别，驶抵月球表面。首次实现月球背面着陆，成为中国航天事业发展的又一座里程碑。月球车一般用eq\o\al(238,94)Pu作为热源材料。下列关于eq\o\al(238,94)Pu的说法正确的是(D)A.eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U互为同位素B.eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu互为同素异形体C.eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化学性质D.eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu具有相同的最外层电子数解析：A项，eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U的质子数不同，不能互称为同位素，A项错误；eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,92)Pu互为同位素，B项错误；eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(238,92)U不属于同种元素，化学性质不同，C项错误；eq\o\al(238,94)Pu与eq\o\al(239,94)Pu为同种元素，核外电子排布相同，最外层电子数相同，D项正确。2．(2024·汉口高一检测)下列关于现行元素周期表的说法正确的是(C)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。3．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，在来宾面前炫耀一番，就像国宝一样。俄国化学家门捷列夫，当他著名世界的时候，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_铝的元素符号__铝_元素名称__13_原子序数__26.98_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