第21讲-元素周期表-核素(解析版)

第21讲元素周期表核素知识梳理知识梳理一、元素周期表的编排原则与结构1．元素周期表的发展历程2．元素周期表的编排原则(1)原子序数：按照元素在中的顺序给编的序号。(2)原子序数＝＝＝。(3)横行原则：把数目相同的元素，按递增的顺序从排列。(4)纵列原则：把不同横行中最外层相同的元素，按递增的顺序由上而下排列。3．元素周期表的结构(1)族个数元素周期表中有个纵列，共有个族特点主族元素的族序数＝电子数分类主族共有个，包括第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族共有个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第、、三个纵列0族占据元素周期表的第纵列，最外层电子数为8(He为2)(2)常见族的别称族别名第ⅠA族(除氢外)元素第ⅦA族元素0族稀有元素4.元素周期表方格中的符号的意义二、核素同位素1．元素(1)概念：具有相同(核电荷数)的一类原子的总称。(2)决定元素种类的是。2．核素(1)概念：具有一定数目质子和一定数目的一种原子。(2)表示方法——原子符号(3)例如：①质子数为19，中子数为20的核素为；②质子数为6，中子数为6的核素为；③核素eq\o\al(14,

6)C的质子数为，中子数为。(4)决定原子(核素)种类的是质子数和。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(即同一元素的不同核素互称为同位素)。“同位”是指核素的数相同，在元素周期表中占有相同的位置。(2)氢元素的三种核素互为同位素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H名称氕氘(重氢)氚(超重氢)符号DT质子数11中子数01(3)同位素的特征①同一种元素的各种的化学性质几乎相同；性质略有差异。②在天然存在的某种元素里，不论是态还是态，同位素相互之间保持一定的比率。【参考答案】周期表元素核电荷数质子数核外电子数电子层原子序数左到右电子数电子层数1816最外层77891018碱金属卤族气体质子数质子数中子eq\o\al(39,19)Keq\o\al(12,

6)C68中子数同位素质子H12同位素物理游离化合典例分析典例分析考点一：元素周期表【典例1】下列关于金属元素与非金属元素的叙述中，正确的是（）A．非金属元素呈现的最低负化合价的绝对值等于该元素原子核外最外层电子数B．非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数C．某主族元素最外层电子数为2，该元素不一定是金属元素D．若某元素原子核外最外层电子数为4，则该元素一定是非金属元素【答案】B【解析】A．除O、F外，主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数，非金属元素呈现的最低负化合价的绝对值等于8-该元素原子核外最外层电子数(除氢外)，故A错误；B．非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数，除O、F外，非金属元素呈现的最高正化合价等于原子核外最外层电子数，故B正确；C．原子最外层电子数为2的有He和金属元素，但He不为主族元素，则：若主族元素最外层电子数为2，该元素一定是金属元素，故C错误；D．若某元素原子核外最外层电子数为4，则该元素不一定是非金属元素，如Sn、Pb是金属元素，故D错误；选B。考点二：核素同位素【典例2】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是（）A．浓硝酸与铜反应得到NO2、N2O4共23g，则铜失去的电子数为0.5NAB．向含有FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移电子数目为3NAC．将标准状况下2.24LSO2通入水中完全溶解，溶液中H2SO3分子数小于0.1NAD．标准状况下8.96L的平均相对分子质量为3.5的H2与D2含有中子数为0.6NA【答案】B【解析】A．N2O4可以看成是(NO2)2，则可以将这23g混合气体看作是只有NO2，物质的量为=0.5mol，则反应中转移电子的数目0.5NA，即铜失去的电子数为0.5NA，A正确；B．I-的还原性大于Fe2+，向含有FeI2的溶液中通入适量氯气，Cl2先氧化I-，再氧化Fe2+，若溶液中含有1molFeI2，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移电子数目为3NA，但题中未告知FeI2的物质的量，即无法得知在Fe2+被氧化之前，参加反应的I-的物质的量，故该溶液中，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移电子数目不一定是3NA，B错误；C．标准状况下，2.24LSO2的物质的量为0.1mol，将0.1molSO2通入水中完全溶解，SO2和H2O反应生成H2SO3的反应是可逆反应，且H2SO3在水中部分电离，故溶液中H2SO3分子数小于0.1NA，C正确；D．标准状况下，8.96L气体的总物质的量为0.4mol，设H2的物质的量为xmol，D2的物质的量为ymol，气体的平均相对分子质量为3.5，则有，解得x=0.1，y=0.3，即该气体中含有0.1molH2和0.3molD2，H2分子不含中子，1个D2分子含有2个中子，故该气体含有的中子数为0.6NA，D正确；故选B。同步训练同步训练一、单选题1．下列物质的主要成分(括号中)不包括第IIIA族元素的是（）A．硼砂[]B．猫眼石[]C．孔雀石[]D．红宝石[]A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．中B元素是IIIA族元素，故不选A；B．Be3Al2Si6O18中Al元素是IIIA族元素，故不选B；C．Cu2(OH)2CO3中C元素是ⅣA族元素，O元素是ⅥA族元素，H元素是IA族元素，不含IIIA族元素，故选C；D．Al2O3中Al元素是ⅢA族元素，故不选D；答案选C。2．溴被称为“海洋元素”。溴的元素符号是（）A．B B．Be C．Br D．Bi【答案】C【解析】溴的元素符号为Br，答案选C。3．已知I、Cs、Cs具有放射性，下列关说法正确的是A．137是铯元素的相对原子质量 B．I放出射线是一个化学变化C．I与Cs的中子数相同 D．Cs、Cs互为同位素【答案】D【解析】A．137是Cs原子的质量数，不是铯元素的相对原子质量，故A错误；B．原子是化学变化中的最小微粒，化学反应中原子核不会发生变化，I放出射线的过程中原子核发生变化，因此I放出射线不是化学变化，故B错误；C．I的中子数为131-53=78，Cs的中子数为134-55=79，两者中子数不同，故C错误；D．Cs、Cs的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D正确；答案选D。4．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现120号元素，请在“元素大厦”中安排好它的“房间”（）A．第7周期0族 B．第7周期第IA族C．第8周期第IIA族 D．第8周期第IA族【答案】C【解析】稀有气体氡的原子序数为86，位于第六周期的0族，第七周期排满应含有32种元素，则第七周期的稀有气体的原子序数为86+32=118，所以120号元素位于第8周期的第IIA族；答案选C。5．下列说法不正确的是（）A．红磷和白磷互为同素异形体 B．中质子数和中子数相差C．和互为同位素 D．、、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子【答案】B【解析】A．红磷和白磷是同种元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故A正确；B．的中子数为239−92＝147，质子数和中子数相差147−92＝55，故B错误；C．和是质子数相同，中子数不同的原子，两者互为同位素，故C正确；D．、、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子，前两者是不同的核素，第三个为氢离子，第四个为氢气分子，故D正确。综上所述，答案为B。6．2019年诺贝尔化学奖获得者Whittlingham博士用二硫化钛()与锂造出了锂电池的雏形。Ti的一种核素为，下列有关的说法错误的是（）A．原子序数为22 B．质子数为26 C．中子数为26 D．质量数为48【答案】B【解析】A．原子的表示中，左下角表示质子数，根据质子数=核电荷数=原子序数，的原子序数为22，故A正确；B．原子的表示中，左下角表示质子数，质子数为22，故B错误；C．的质量数为48，质子数为22，则中子数=质量数−质子数＝48−22＝26，故C正确；D．的质量数为48，故D正确；答案为B。7．考古研究中利用和的测定，分析古代人类的食物结构。下列关于和的叙述正确的是（）A．和质子数不同 B．和互为同位素C．和质量数相同 D．和中子数相同【答案】A【解析】A．的质子数为6，的质子数为7，两者质子数不同，故A正确；B．同位素是指质子数相同，中子数不同的原子，和质子数不同，不互为同位素，故B错误；C．的质量数为13，的质量数为15，两者质量数不同，故C错误；D．的中子数为7，的中子数为8，两者中子数不同，故D错误；答案选A。8．以下有关元素周期表的叙述正确的是（）A．第ⅠA族元素是碱金属元素 B．第ⅦA族元素是卤族元素C．短周期元素全部为主族元素 D．元素周期表每个纵行即是一族【答案】B【解析】A.第ⅠA族元素中H元素为非金属元素，其余为碱金属元素，故A错误；B.第ⅦA族元素又称卤族元素，故B正确；C.短周期为一、二、三周期，不全为主族元素，还含有零族元素，故C错误；D.元素周期表中的8、9、10三个纵行是一个族，为第Ⅷ族，其余每个纵行即是一族，故D错误；答案选B。9．下列各组中的元素，同属于第3周期的是（

）A．氧、碳、氮 B．钠、铝、硅C．镁、铝、氧 D．氟、氯、硫【答案】B【解析】A．氧、碳、氮均为第二周期元素，A项错误；B．钠、铝、硅均为第三周期元素，B项正确；C．氧为第二周期元素，C项错误；D．氟为第二周期元素，D项错误；答案选B。10．有下列微粒或物质：①O、O、O②H2O、D2O③石墨、金刚石

④H2、D2、T2⑤H、D、T

⑥K、Ca、Ar，下列说法错误的是（）A．互为同位素的是①⑤B．①⑤⑥中共有9种核素，共5种元素C．相同物质的量的D2O与D2O所含中子数之比为5：6D．电解相同质量的H2O和D2O时产生的氢气质量之比为10：9【答案】D【解析】A．质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素称为同位素，①O、O、O是氧元素的不同原子，为氧元素的同位素，⑤H、D、T是氢元素的不同原子，为氢元素的同位素，A正确；B．①O、O、O是氧元素的不同原子，⑤H、D、T是氢元素的不同原子，⑥K、Ca、Ar是三种不同元素的原子，质子数不同，元素种类不同，共有9种核素，共5种元素，B正确；C．相同物质的量的D2O与D218O所含中子数之比=[(2−1)×2+16−8]：×[（2-1）×2+18-8]=5：6，C正确；D．电解相同质量的H2O和D2O时，产生的氢气在同温同压下体积之比=水的物质的量之比=水的摩尔质量的反比=20：18=10：9，质量之比=物质的量与摩尔质量乘积之比==5：9，D错误；故选：D。二、综合题11．完成表格小题序号化学符号质子数中子数电子数质量数(1)C①_______②_______③_______④_______(2)①_______81010②_______(3)①_______121210②_______(4)H3O+①_______/②_______/(5)TDO①_______②_______③_______/(1)①_______②_______③_______④_______(2)①_______②_______(3)①_______②_______(4)①_______②_______(5)①_______②_______③_______【答案】(1)

6

8

6

14(2)

18(3)

24(4)

11

10(5)

10

13

10【解析】(1)C质子数为6，质量为14，中子数为14−6＝8，电子数＝质子数＝6；故答案为：6；8；6；14。(2)质子数为8的是氧，电子数为10，说明该微粒是氧离子，中子数为10，则质量数为8+10＝18，其符号为；故答案为：；18。(3)质子数12是Mg，电子数为10，则该微粒为镁离子，中子数为12，则质量数12+12＝24，其符号为；故答案为：；24。(4)H3O+质子数为1×3+8＝11，电子数为11−1＝10；故答案为：11；10。(5)TDO质子数为1+1+8＝10，中子数为(2−1)+(3−1)+(18−8)＝13；电子数为1+1+8＝10；故答案为：10；13；10。12．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题：(1)据汞的原子结构示意图，汞在第_______周期。(2)①叠氮化钠(NaN3)可用于汽车安全气囊的产气药，NaN3在撞击时能发生分解反应生成两种单质。计算理论上65gNaN3完全分解，释放出标准状况下的气体体积_______L。②氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，工业将氧化铝、氮气和碳在一定条件下反应制得AlN和CO，请将下列的化学反应方程式配平。______________Al2O3+______