2025版高一化学必修第一册 第四章 第一节 第2课时 元素周期表 核素

第2课时元素周期表核素课标定向目标定位1.通过了解元素周期表的结构(周期和族),认识原子结构与元素周期表中位置间的关系。(宏观辨识与微观探析)2.建立元素周期表结构模型与核素结构模型,利用模型能正确描述元素在周期表中的位置,知道元素、核素、同位素的含义。(证据推理与模型认知)厘清重点通过归纳总结,认识元素周期表的结构和核素的写法突破难点分析元素周期表相邻元素序数差学习任务一:元素周期表【必备知识·导学】[引入]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克服重重困难,编制了第一张元素周期表,经过多年修订后才成为当代的元素周期表。一、元素周期表的诞生和演变二、元素周期表的结构1.周期:把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行,叫做一个周期。周期的特点和划分:特点周期序数=电子层数周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数1H~He212Li~Ne823Na~Ar834K~Kr1845Rb~Xe1856Cs~Rn3267Fr~Og327[结论]2.族:把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列。(1)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[结论](2)族的别称族族的别称第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【判对错·通教材】(1)第ⅠA族元素全部是金属元素。 (×)提示:H在第ⅠA族,不是金属元素。(2)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。 (×)提示:阳离子的核外电子层数不等于元素所在的周期数。(3)原子的最外层有1个或2个电子,可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族元素或0族元素。 (√)提示:副族最外层可能有1个或2个电子,0族元素He最外层有2个电子。(4)原子最外层电子数比次外层电子数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层电子数比次外层电子数多。【核心要点·归纳】1.元素周期表的结构2.元素周期表的简单应用(1)元素位置与原子结构的关系(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)0族元素定位法确定元素的位置3.原子序数的定量关系(1)同周期相邻主族元素aAbB①A、B位于第ⅡA、ⅢA族:b-a=1、11、25②A、B位于其他主族:b-a=1(2)同主族相邻周期元素aAbB①A、B位于过渡元素左侧的主族(ⅠA、ⅡA):b=a+A所在周期所容纳的元素种类数②A、B位于过渡元素右侧的主族(ⅢA~ⅦA):b=a+B所在周期所容纳的元素种类数【学力诊断·测评】1.(2024·黄冈高一检测)下列关于元素周期表的叙述,错误的是()A.元素周期表中,总共有18个纵列,18个族B.在周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期C.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一D.第ⅠA族(除了H)的元素又称为碱金属元素,第ⅦA族的元素又称为卤族元素【解析】选A。元素周期表中,总共有18个纵列,7个主族,8个副族,1个0族,共16个族,故A错误;原子结构中的电子层数等于元素在周期表中的周期数,则电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期,故B正确;元素周期表是元素周期律的具体表现形式,揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一,故C正确;第ⅠA族的元素中除H元素外称为碱金属元素,第ⅦA族的元素称为卤族元素,故D正确。2.(2023·天津静安区高一检测)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】选C。硅元素是14号元素,该原子原子核外有三个电子层,主族元素电子层数=周期序数,位于第三周期,主族序数=最外层电子数,最外层为4个电子,位于第三周期第ⅣA族。3.元素A的质子数为a,A-和B3+的电子数相同,则B的核电荷数为()A.a+1 B.a+3C.a+4 D.a-4【解析】选C。元素A的质子数为a,设B的核电荷数=质子数=x,A-和B3+的电子层结构相同,说明二者的核外电子总数相等,则a+1=x-3,整理可得x=a+4。[延伸思考](1)A-和B3+的电子数是多少?提示:电子数为a+1。(2)A和B是同周期元素吗?提示:A和B不是同周期元素,B在A下一周期。[方法导引]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…cZdMbYaX…则它们的原子序数关系为a>b>d>c。学习任务二:核素【必备知识·探究】1.核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,表示方法为

ZAX原子符号(Z原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)

1氕10

12H氘11

13H氚122.同位素: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)。[思考](1)“同位”是指什么?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?提示:“同位”是指核素的质子数相同,在元素周期表中占有相同的位置。互为同位素的不同核素的最外层电子数相同,故它们的化学性质几乎完全相同。(2)612C、714N、11H、1123Na、12H、20提示:6种元素;8种核素;11H、12(3)Cl元素有两种天然同位素35Cl、37Cl。在形成的Cl2分子中,会有几种不同的分子?相对分子质量分别是多少?提示:3种;相对分子质量分别是70、72、74。【判对错·通教材】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)在周期表中收入了118种元素,核素种类多于118种。 (√)提示:有的元素存在同位素,有多种核素,故核素种类多于118种。(2)含有7个质子、8个中子的氮原子可以表示为

78N。 (提示:中子数为8的氮原子,质量数应为15。(3)质子数相同而中子数不同的微粒一定是同位素。 (×)提示:如

1020Ne和H2O中质子数相同,中子数不同(4)235g核素

92235U发生裂变反应:92235U+01n

3890Sr+54136Xe+1001n,提示:由于核裂变之前有1个中子,所以净产生的中子数应该是9NA。【核心要点·归纳】1.核素的表示方法项目质子数中子数质量数电子数

ZZA-ZAZ

ZAXZA-ZAZ-n

ZAXZA-ZAZ+n2.元素、核素、同位素、同素异形体的比较项目元素核素同位素本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素范畴同类原子原子原子特性只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数举例H、C、O三种元素

11H、12

11H、12【微点拨·拓教材】(1)核素之间转化为核反应,不属于化学变化。(2)同种元素可以有多种单质,所以单质种类数多于元素种类数。【学力诊断·测评】1.(2023·北京海淀区高一检测)Lv(中文名“”,lì)是元素周期表第116号元素,Lv的原子核外最外层电子数是6。下列说法中不正确的是()A.Lv原子有116个核外电子B.116293Lv的原子核内有C.Lv位于元素周期表第六周期第ⅥA族D.116290Lv、116291【解析】选C。根据元素周期表中原子序数=核电荷数=核外电子数可得,该原子核外有116个电子,故A正确;由原子中质子数+中子数=质量数,可知Lv的中子数为293—116=177,故B正确;Lv是元素周期表第116号元素,Lv的原子核外最外层电子数是6,有7个电子层,可知Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故C错误;质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素,所以

116290Lv、116291Lv、1162922.(2024·广州荔湾区高一检测)科学家成功合成了118号元素Og,其反应过程为

98249Cf+2048Ca→

118294Og+A.98249B.2048Ca和

C.元素

118294D.1个

118294Og原子中含有【解析】选C。具有一定数目中子和一定数目质子的原子为一种核素,即

98249Cf是一种核素,故A正确;2048Ca和

2040Ca是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,故B正确;该元素位于元素周期表中第七周期第0族,最外层电子数为8,化学性质不活泼,故C错误;原子中质子数等于核外电子数,故1个

118294【补偿训练】1.239Pu是“于敏型”氢弹的重要原料。下列说法正确的是()A.239Pu原子的原子核中含有239个质子B.239Pu衰变成235U属于化学变化C.238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素D.238Pu与238U在元素周期表中的位置相同【解析】选C。239Pu原子的质量数为239,不是质子数,故A错误;239Pu衰变成235U是核反应,不是化学变化,故B错误;238Pu、239Pu和241Pu是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,属于不同的核素,故C正确;238Pu与238U质量数相同,质子数不同,在元素周期表中的位置不相同,故D错误。2.(2024·蚌埠高一检测)2023年8月24日,日本政府无视全世界人们的反对,公然向海洋中排放核污染水,核污染水危害极大,含包括氚(T)在内的64种核放射性物质。下列说法错误的是()A.常温下,纯净氚水不与Na反应B.THO的摩尔质量为20g·mol-1C.氕、氘、氚互为同位素D.氚具有放射性,氚水(T2O)具有极大的危害性【解析】选A。常温下氚水也能与Na反应,故A错误;T的相对原子质量为3,故THO的摩尔质量为20g·mol-1,故B正确;氕、氘、氚均含1个质子,是H的同位素,故C正确;T具有放射性,其化合物也具有放射性,危害性极大,故D正确。学情检测·素养达标1.(2023·重庆高一检测)下面有关13C的叙述不正确的是()A.13C核外电子数等于核内质子数B.13C的中子数比15N的中子数少C.14C与13C均为C的核素D.13C与C60都为C的同素异形体【解析】选D。C是6号元素,质子数为6,则13C核外电子数等于核内质子数等于6,故A正确;质量数=质子数+中子数,故13C的中子数13-6=7,比15N的中子数15-7=8少,故B正确;核素是指含有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,故14C与13C均为C的核素,故C正确;同素异形体是指同一元素形成的不同单质,13C表示原子,其不是C的同素异形体,故D错误。2.(2024·武汉高一检测)下列说法中不正确的是()A.元素的原子序数等于核电荷数B.元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数C.元素原子的质子数等于核外电子数D.元素所在周期序数等于该元素原子的最外层电子数【解析】选D。在原子中质子数=核电荷数=原子序数,所以元素的原子序数等于核电荷数,故A正确;原子核外有几个电子层,该元素就位于第几周期,即元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数,故B正确;原子呈电中性,则原子中质子数=核外电子数,故C正确;元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数,主族元素的族序数等于最外层电子数,故D错误。3.原子序数为35的元素R,在周期表中的位置为()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】选B。原子序数为35的元素的核外电子排布依次为2、8、18、7,其核外共有四个电子层,位于第四周期,最外层电子数为7,位于第ⅦA族,则其在周期表中的位置为第四周期第ⅦA族。【补偿训练】(1)在

11H、12H、13H、1223Mg、1224Mg和

2965答案:(1)362965【解析】(1)在

11H、12H、13H、1223Mg、1224Mg和

2965Cu中共有氢元素、镁元素、铜元素3种元素,这6种微粒均具有一定数目的质子和一定数目的中子,均属于核素,中子数=(2)α粒子是一种没有核外电子的粒子,它带有2个单位正电荷,它的质量数等于4,由此推断粒子带有__________个质子,__________