新教材高中化學(xué)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)第2課時元素周期表核素課件新人教版必修第一冊

第2課時元素周期表核素一、元素周期表1.元素周期表的發(fā)展歷程。(1)誕生:1869年,俄國化學(xué)家

門捷列夫

將元素按照

相對原子質(zhì)量

由小到大的順序排列,將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個縱列,制出了第一張元素周期表。

(2)演變:為未知元素留下的空位先后被填滿。(3)現(xiàn)行:元素的排序依據(jù)由相對原子質(zhì)量改為原子的

核電荷數(shù)

。

2.原子序數(shù)。(1)含義:按照元素

在周期表中的順序

給元素編號。

(2)原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系:原子序數(shù)=

核電荷數(shù)

=

質(zhì)子數(shù)

=

核外電子數(shù)

。

3.元素周期表的結(jié)構(gòu)。(1)編排原則。(2)元素周期表的結(jié)構(gòu)。①周期和族。②常見族的特別名稱。

4.元素周期表中的方格中的元素的信息。

微判斷1(1)氧元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。(

)(2)現(xiàn)行元素周期表是按相對原子質(zhì)量由小到大的順序排列的。(

)(3)元素周期表中有7個橫行,即7個周期;有18個縱列,即18個族。(

)(4)最外層電子數(shù)相同的元素都在同一族。(

)(5)同族元素的最外層電子數(shù)一定相同。(

)√××××(6)每一周期都是從堿金屬元素開始,至稀有氣體元素結(jié)束。(

)(7)第ⅠA族元素叫做堿金屬元素。(

)(8)主族元素都是由短周期元素和長周期元素共同組成的。(

)××√二、核素1.元素:具有相同

質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))

的一類原子的總稱。

同種元素原子的原子核中

質(zhì)子數(shù)

是相同的。

2.核素:具有一定數(shù)目

質(zhì)子

和一定數(shù)目

中子

的一種原子叫做核素。如1H、2H、3H就各為氫元素的一種核素。

3.核素(原子)的表示方法:4.同位素:(1)定義。

質(zhì)子數(shù)

相同而

中子數(shù)

不同的同一元素的不同原子互稱同位素(即同一元素的不同

核素

互稱為同位素)。下表即為氫元素的不同核素,它們互稱同位素。

(2)同位素的特征。①同一種元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)

幾乎完全相同

;物理性質(zhì)略有差異。

②天然存在的同位素,相互之間保持一定的

比率

。

③利用放射性同位素釋放的射線育種、

給金屬探傷

、診斷和治療疾病等。

(3)同位素的用途。

微判斷2(1)不同元素的核素的質(zhì)量數(shù)一定不同。(

)×××××一

元素周期表重難歸納1.元素周期表的結(jié)構(gòu)。元素周期表中7個橫行對應(yīng)7個周期,18個縱列對應(yīng)16個族(8、9、10三個縱列共同組成第Ⅷ族)。元素所在的周期序數(shù)=核外電子層數(shù)主族元素所在主族序數(shù)=最外層電子數(shù)2.元素周期表的簡單應(yīng)用。(1)短周期中族序數(shù)與周期序數(shù)存在特殊關(guān)系的元素。(2)利用離子電子層結(jié)構(gòu)相同的“陰上陽下”規(guī)律推斷對應(yīng)元素在周期表中的位置。如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中的位置關(guān)系為:(3)據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中位置的方法——0族元素定位法。①明確0族元素信息。②比大小定周期。比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)大小,找出與其相鄰的0族元素,那么該元素就和原子序數(shù)大的0族元素處于同一周期。③求差值定族序數(shù)。a.若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素大1或2,則該元素應(yīng)處在0族元素所在周期的下一個周期的第ⅠA族或第ⅡA族。b.若比相應(yīng)的0族元素小1~5時,則該元素應(yīng)處在同周期的第ⅦA~ⅢA族。c.若差值為其他數(shù)時,則由相應(yīng)差值找出相應(yīng)的族。(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序數(shù)差。

(5)同主族相鄰兩元素原子序數(shù)之差的情況。①若為第ⅠA、第ⅡA族元素,則原子序數(shù)之差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。②若為ⅢA族至0族元素,則原子序數(shù)之差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。(6)同主族不相鄰兩元素的原子序數(shù)的差。元素周期表中第一周期至第七周期的元素種類數(shù)分別是2,8,8,18,18,32,32,故同主族不相鄰的兩種元素的原子序數(shù)的差是這幾個數(shù)的和或差,如1H和19K的原子序數(shù)差是2+8+8=18。同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同,那么Fe最外層有2個電子,一定位于第ⅡA族嗎?提示:第ⅡA族的元素最外層一定有2個電子,但最外層有2個電子的元素不一定位于第ⅡA族。Fe屬于副族元素。典例剖析已知X、Y、Z三種主族元素在周期表中的位置如圖所示,設(shè)X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是(

)。A.Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2aB.Y的原子序數(shù)可能為a-17C.Z的原子序數(shù)可能為a+31D.X、Y、Z一定為短周期元素答案:D解析:由題給信息可知,X、Y、Z只能位于元素周期表中過渡元素區(qū)域的右邊。若X位于第四周期,則Y的原子序數(shù)為a-17,Z的原子序數(shù)為a+17,Y與Z的原子序數(shù)之和為2a,A、B兩項正確。若X位于第五、第六周期,Z的原子序數(shù)為a+31,C項正確。X、Y、Z為主族元素,Y一定不在第一周期,則Z肯定是長周期元素,D項錯誤。學(xué)以致用1.短周期元素A、B、C的位置如右圖所示,已知B、C兩元素所在族序數(shù)之和是A元素所在族序數(shù)的2倍,B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍,則A、B、C依次是(

)。A.Be、Na、Al B.C、Al、PC.O、P、Cl D.B、Mg、Si答案:C解析:設(shè)空格處元素為X,其原子序數(shù)為x,則據(jù)題意知A、B、C的原子序數(shù)的關(guān)系:(x-1)+(x+1)=(x-8)×4,解得x=16,所以A、B、C分別為O、P、Cl。2.元素X的原子有3個電子層,最外層有4個電子。這種元素位于周期表的(

)。A.第四周期第ⅢA族 B.第四周期第ⅦA族C.第三周期第ⅣB族 D.第三周期第ⅣA族答案:D解析:周期序數(shù)=電子層數(shù),主族元素族序數(shù)=最外層電子數(shù)。二

元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系重難歸納1.元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別。比較項目元素核素同位素同素異形體本質(zhì)具有相同質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子同種元素的不同核素之間的互稱同種元素形成的不同單質(zhì)之間的互稱比較項目元素核素同位素同素異形體范疇同類原子,可存在游離態(tài)、化合態(tài)兩種形式原子原子單質(zhì)特性只有種類,沒有個數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小粒子化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同由一種元素組成,可獨立存在2.元素、核素、同位素、同素異形體的聯(lián)系。同位素的三同、三不同:三同:同種元素(同質(zhì)子數(shù)、同核電荷數(shù)、同電子數(shù)),相同位置(在周期表中),化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。三不同:不同種原子(中子數(shù)不同、質(zhì)量數(shù)不同),不同的物理性質(zhì),不同的原子個數(shù)百分比。核武器是利用能自持進行核裂變或聚變反應(yīng)瞬時釋放的巨大能量,產(chǎn)生爆炸作用,并具有大規(guī)模毀傷破壞效應(yīng)的武器的總稱。其中主要利用鈾235(235U)或钚239(239Pu)等重原子核的裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理制成的裂變武器,通常稱為原子彈;主要利用重氫(2H,氘)或超重氫(3H,氚)等輕原子核的熱核反應(yīng)原理制成的熱核武器或聚變武器,通常稱為氫彈。(1)235U與234U、238U屬于什么關(guān)系?2H2和3H2互為同位素嗎?(2)結(jié)合核外電子排布討論,互稱同位素的不同核素為什么具有幾乎完全相同的化學(xué)性質(zhì)?(3)核素種類與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)有何關(guān)系?提示:(1)235U與234U、238U具有相同的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù),但中子數(shù)不同,互為同位素。2H2和3H2是分子,不互為同位素。(2)同種元素的不同核素核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同,具有完全相同的核外電子排布,因此化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。(3)核素是具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,因此核素種類由質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)共同決定。質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),故不同的核素也可能具有相同的質(zhì)量數(shù),如

,故核素種類與質(zhì)量數(shù)無直接關(guān)系。3.元素的相對原子質(zhì)量。(1)原子(核素)的相對原子質(zhì)量:一個原子的實際質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的

的比值。(2)元素的相對原子質(zhì)量:按照該元素各種核素所占的一定百分比(即豐度)計算出來的平均值。如:氯元素的同位素35Cl37Cl原子(核素)的相對原子質(zhì)量34.96936.966豐度75.77%24.23%氯元素的相對原子質(zhì)量34.969×75.77%+36.966×24.23%≈35.45典例剖析

答案:A規(guī)律總結(jié)(1)粒子符號周圍數(shù)字的含義。

(2)元素相對原子質(zhì)量:Ar=Ar(A)·a%+Ar(B)·b%+

Ar(C)·c%+……Ar(A)、Ar(B)、Ar(C

)分別表示各核素的相對原子質(zhì)量,a%、b%、c%表示自然界中該元素各核素的原子個數(shù)百分比(豐度)。學(xué)以致用1具有放射性,從而對人體產(chǎn)生傷害。該原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差是(

)。A.136 B.50C.86 D.222答案:B解析:的質(zhì)子數(shù)為86,中子數(shù)=222-86=136,兩者之差為136-86=50。2.下列說法中不正確的是(

)。①質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定屬于同一種元素②同位素的性質(zhì)幾乎完全相同③質(zhì)子數(shù)相同,電子數(shù)也相同的兩種粒子,不可能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的粒子不一定屬于同一種元素⑤一種元素不可能形成不同的單質(zhì)⑥某種元素的相對原子質(zhì)量取整數(shù),就是其質(zhì)量數(shù)A.①②⑤⑥

B.①②④⑤

C.②③⑤⑥

D.③④⑤⑥答案:A解析:①質(zhì)子數(shù)相同的原子一定屬于同一種元素,不正確;②同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)不同,不正確;③由于中性粒子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),離子中,質(zhì)子數(shù)≠核外電子數(shù),所以質(zhì)子數(shù)相同,電子數(shù)也相同的粒子,不可能是一種分子和一種離子,正確;④電子數(shù)相同的粒子不一定屬于同一種元素,例如O2-和F-等都是10電子粒子,正確;⑤一種元素可能形成不同的單質(zhì),如O2和O3,不正確;⑥元素沒有質(zhì)量數(shù),不正確。1.下列說法正確的是(

)。A.常用元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)B.元素周期表有16個縱列,也就是16個族C.原子的最外層電子數(shù)相同的元素,一定屬于同一族D.電子層數(shù)相同的粒子,對應(yīng)元素一定屬于同一周期答案:A解析:元素周期表中有18個縱列,16個族,8、9、10三個縱列共同組成第Ⅷ族;Be和He的最外層電子數(shù)都是2,但不屬于同一族;Ne和Na+的電子層數(shù)都是2,但不屬于同一周期。2.下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數(shù)字代表原子序數(shù)),其中合理的是(

)。答案:D解析:本題要求熟記元素周期表的結(jié)構(gòu),知道1~18號元素在周期表中的具體位置。解題時可根據(jù)稀有氣體元素2號、10號元素應(yīng)在周期表的最右端和3號元素在周期表的最左端排除A、B、C三項。3.如果n為第ⅡA族中某元素的原子序數(shù),則原子序數(shù)為(n+1)的元素可能位于(

)。A.第ⅢA族或第ⅢB族 B.第ⅣA族C.第ⅠB族

D.第ⅠA族答案:A解析:在元素周期表中,第二、第三周期中第ⅡA族與第ⅢA族元素原子序數(shù)相差1,在第四、第五、第六、第七周期中,第ⅡA族與第ⅢB族相鄰,故原子序數(shù)為(n+1)的元素位于第ⅢA族或第ⅢB族,A項正確。4.下列描述中,不正確的是(

)。A.14N與15N具有相同的質(zhì)子數(shù)B.18O與17O具有相同的電子數(shù)C.18O與19F具有相同的中子數(shù)D.12C與13C具有相同的質(zhì)量數(shù)答案:D解析:14N與15N的質(zhì)子數(shù)都是7;18O和17O的電子數(shù)都是8;18O和1