人教版必修二第一章第一節(jié)《元素周期表》教案

元素周期表【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容：元素周期表1、核素2、元素周期表二.重點、難點：元素周期表的結(jié)構(gòu)。三.教學(xué)過程：（一）核素1、原子結(jié)構(gòu)：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核在原子的中心，由帶正電的質(zhì)子與不帶電的中子構(gòu)成，帶負(fù)電的電子繞核作高速運動。也就是說，質(zhì)子、中子和電子是構(gòu)成原子的三種微粒。在原子中，原子核帶正電荷，其正電荷數(shù)由所含質(zhì)子數(shù)決定。（1）原子的電性關(guān)系：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)（2）質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）（3）離子指的是帶電的原子或原子團(tuán)。帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負(fù)電荷的粒子叫陰離子。當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))＞核外電子數(shù)時，該粒子是陽離子，帶正電荷；當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電核數(shù)＜核外電子數(shù)時，該粒子是陰離子，帶負(fù)電荷。X（4）原子組成的表示方法XA質(zhì)量數(shù)A質(zhì)量數(shù)——————元素符號ZZ核電荷數(shù)——（核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）[練習(xí)1]填表：粒子符號質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）質(zhì)量數(shù)（N）用X表示為①O818②Al2427③Ar1822④ClCl⑤HH[練習(xí)2]（1）AXx+共有x個電子，則N=（2）AXx-共的x個電子，則N=（3）A2-原子核內(nèi)有x個中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則ngA2-離子所含電子的物質(zhì)的量為：2、核素和同位素（1）核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的原子叫核素。如如氫元素有H、H、H三種不同核素。[練習(xí)]填表：原子符號質(zhì)子數(shù)中子數(shù)氫原子名稱和簡稱①H氕（H）②H氘（D）③H氚（T）[思考]是不是任何原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的？（2）同位素：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為同位素。①同位素中“同位”的含義：指在元素周期表中占據(jù)同一個位置的意思。如氕、氘、氚，即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。②同位素的性質(zhì)：在天然存在的某種元素中，各種同位素原子個數(shù)百分含量一般是不變的；同一種元素的各種不同的同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，因為各同位素原子結(jié)構(gòu)幾乎相同（除中子數(shù)）。但由不同的同位素構(gòu)成的物質(zhì)物理性質(zhì)不同。③同位素相對原子質(zhì)量與元素相對原子質(zhì)量：同位素（即某個原子）相對原子質(zhì)量；是指某原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的1/12的比值。例如，12C原子質(zhì)量是1.993×10-26kg，一個Fe原子質(zhì)量為9.288×10-26kg，則該Fe原子相對質(zhì)量為=55.923。所以，同一種元素可以有幾種不同的同位素（即不同的原子），各同位素的相對原子質(zhì)量是不同的。元素的相對原子質(zhì)量是各同位素（即各原子）相對原子質(zhì)量的代數(shù)平均值。設(shè)某元素各同位素（即各原子）的相對原子質(zhì)量分別為M1、M2……，各同位素（即各原子）原子個數(shù)百分含量分別為x1%，x2%……，則該元素相對原子質(zhì)量=M1x1%+M2x2%+[練習(xí)]以下互為同位素的是A、金剛石與石墨B、D2與H2C、4019X與4020YD、3517Cl與3717E、水和重水（D2O）F、純堿和燒堿G、氕和氘（3）元素、核素、同位素的比較和關(guān)系元素具有相同核電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)的同一類原子的總稱。核素具有一定數(shù)目的質(zhì)子和中子的一種原子。即：原子=核素同位素具有相同質(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)的同一種元素的不同種原子（核素），互稱同位素。（二）元素周期表1、元素周期表的編排原則：①按原子序數(shù)遞增順序從左到右排列；②將電子層數(shù)相同的元素排成一個橫行；③把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排列成縱行。（1）原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編號得到的序數(shù)叫原子序數(shù)。原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=荷外電子數(shù)（2）原子結(jié)構(gòu)示意圖：用小圓圈和圓圈內(nèi)的符號及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示各電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。核電荷數(shù)核電荷數(shù)各電子層排布的電子數(shù)電子層數(shù)微粒符號各電子層排布的電子數(shù)電子層數(shù)微粒符號原子核原子核[練習(xí)1]下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒?[練習(xí)2]下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？如有錯誤，指出錯誤的原因。2、元素周期表的結(jié)構(gòu)：（1）周期：元素周期表有7個橫行，每一橫行稱為一個周期，元素周期表共有7個周期。①周期的分類：元素周期表中，我們把1、2、3周期稱為短周期，其他周期成為長周期。類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)短周期1H—He212Li—Ne823Na—Ar83長周期4K—Kr1845Rb—Xe1856Cs—Rn3267Fr—112號267②周期的特點：周期序數(shù)==電子層數(shù)同一周期中最外層電子數(shù)從1—8（除第一周期外）每一周期從左到右：堿金屬元素——稀有氣體（2）族：元素周期表有18個縱行，除了8、9、10三個縱行稱為Ⅷ外，其余的每一個縱行稱為一族，共16個族。族的序號一般用羅馬數(shù)字表示。①族的分類：元素周期表中，我們把18個縱行共分為16個族，其中7個主族，7個副族，一個零族，一個第Ⅷ族。主族：由短周期元素和長周期元素共同構(gòu)成的族，用A表示：ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA。副族：完全由長周期元素構(gòu)成的族，用B表示：ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB。第Ⅷ族：8、9、10三個縱行為Ⅷ族。零族：第18縱行稱為零族。②族的特點：主族的族序數(shù)===最外層電子數(shù)===最高正化合價③族的別稱：第ⅠA族稱為堿金屬元素第ⅣA族稱為碳族元素第ⅤA族稱為氮族元素第ⅥA族稱為氧族元素第ⅦA族稱為鹵素族元素零族稱為稀有氣體元素3、元素周期表的作用：（1）可以獲得元素的一些信息，如元素名稱、元素符號、原子序數(shù)、相對原子質(zhì)量。相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量26Fe鐵55．85原子序數(shù)元素符號元素名稱（2）確定元素屬于金屬元素還是非金屬元素，是否屬于過渡元素。底色為深綠色為非金屬元素，底色為淺綠色為金屬元素，處于紅色方框內(nèi)為過渡元素。（3）確定元素在元素周期表中的位置。如鐵處在元素周期表第四周期第Ⅷ族。（４）依據(jù)原子序數(shù)而確定元素在元素周期表的位置。如已知某元素原子序數(shù)為7，則確定其在周期表中位置的方法是：先寫出該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，由其電子層數(shù)為2，確定其處于第三周期，由其最外層有五個電子確定其處在第ⅤA族。[練習(xí)1]推算出原子序數(shù)為6、13、34的元素在周期表中的位置（周期、族）。[練習(xí)2]下表是周期表中的一部分，根據(jù)A—I在周期表中的位置，寫出他們的元素符號和原子結(jié)構(gòu)示意圖。族族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A2DEGI3BCFH[小結(jié)]元素周期表的結(jié)構(gòu)第第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素短周期短周期周期周期第第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素長周期長周期第7第7周期：26種元素（含錒系15種元素）最多容納32種元素元素周期表主族（由長周期、短周期共同構(gòu)成）含主族（由長周期、短周期共同構(gòu)成）含ⅠA、ⅡA、……ⅥA、ⅦA）族副族（完全由長周期構(gòu)成）含族副族（完全由長周期構(gòu)成）含ⅠB…ⅦB第第Ⅷ族（含第八、九、十3個縱行）○○族（稀有氣體元素）【典型例題】例1.某元素的陽離子，核外共用x個電子，原子的質(zhì)量數(shù)為A，則該元素原子里的中子數(shù)為（）A．B．C．D．分析：本題主要考查的是元素的原子得、失電子后，核電荷數(shù)和陰、陽離子的核外電子數(shù)及離子電荷數(shù)的關(guān)系。由于陽離子帶正電，為原子失去電子的結(jié)果；陰離子帶負(fù)電，為原子獲得電子所致。所以陽離子的核外電子數(shù)應(yīng)該是原子的質(zhì)子數(shù)減去陽離子的電荷數(shù)，陰離子的核外電子數(shù)為原子的質(zhì)子數(shù)加上陰離子的電荷數(shù)。根據(jù)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，因此要求中子數(shù)必須先要知道質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)。根據(jù)題意，質(zhì)量數(shù)為已知，而質(zhì)子數(shù)則可根據(jù)該離子所帶電荷數(shù)和它的核外電子數(shù)求得。陽離子核外電子數(shù)為x，則該陽離子對應(yīng)原子的核外電子數(shù)是，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)也為。所以答案為A。例2．下列說法正確的是（

）A．同一元素各核素的質(zhì)量數(shù)不同，但它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同B．任何元素的原子都是由核外電子和核內(nèi)中子、質(zhì)子組成的C．鈉原子失去一個電子后，它的電子數(shù)與氖原子相同，所以變成氖原子D．、、的質(zhì)量數(shù)相同，所以它們是互為同位素

分析：本題是利用相關(guān)概念來對選項作出判斷。對于A選項，可利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一概念來進(jìn)行判斷；對于B選項，可利用部分原子結(jié)構(gòu)的特殊性來解決；C選項中，必須明確決定原子種類的微粒是哪幾種；D選項可用同位素的概念來進(jìn)行判斷。A選項中的各核素是屬同一元素，這些核素間必定互為同位素。根據(jù)同位素和質(zhì)量數(shù)的含義可知：各核素原子的質(zhì)子數(shù)同中子數(shù)不同，二者之和在數(shù)值上等于質(zhì)量數(shù)，因而質(zhì)量數(shù)必不相等，但同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，故A選項正確。B選項中描述的只是原子構(gòu)成的一般規(guī)律，而忽視了氕原子（）的原子核內(nèi)只有質(zhì)子而無中子這個特例，故B選項錯誤。C選項中原子種類應(yīng)由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定的，若原子核不改變，僅核外發(fā)生電子得失，是決不會發(fā)生由一種原子轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子的，而只能由原子變?yōu)殡x子，故C選項錯誤。D選項中互為同位素的不同原子質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，因而其質(zhì)量數(shù)必然不等，故D選項錯誤。本題答案為A選項。答案為A。例3．根據(jù)下列敘述填寫相應(yīng)微粒的符號：A．某微粒一般不與其它元素的原子反應(yīng)，這種微粒是____。B．某微粒是陰離子，它的原子最外層電子是K層電子數(shù)的3倍，這種微粒是____。C．某微粒氧化性極弱，但得到一個電子后的還原性很強，這種微粒是____。D．某微粒還原性很弱，但失去一個電子后的氧化性很強，這種微粒是___。分析：電子層結(jié)構(gòu)為由其最外是8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以該微粒可以是中性原子，也可以是陽離子或陰離子。A．該微粒不與其它元素的原子反應(yīng)，它是稀有氣體原子，其原子核核電荷為18，是氬元素。B．該微粒還原成中性原子，最外層是K層電子的3倍，它的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其陰離子為S2-。C．某微粒氧化性很弱，得到一個電子后形成原子，此原子結(jié)構(gòu)示意圖為，所以這種微粒應(yīng)為K+。D．某微粒還原性很弱，失去一個電子后成為原子，該微粒為氯原子，氯原子氧化性強其微粒應(yīng)為Cl-。答案為：A．ArB．S2-C．K+D．Cl-。例4．設(shè)某元素的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下述論斷正確的是（）A．不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量B．這種元素的相對原子質(zhì)量為C．若碳原子質(zhì)量為，此原子的質(zhì)量為D．核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量分析：相對原子質(zhì)量是屬于元素范疇的概念，而不是屬于某一種原子的物理量，元素的相對原子質(zhì)量指的是平均相對原子質(zhì)量，顯然B是錯誤的。任何原子的質(zhì)量不可能是碳原子質(zhì)量與此原子質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和的乘積，而且碳原子有多種同位素，選項C中的W并沒有明確指的是哪一種同位素。故C項也是錯誤的。題中沒有指明是哪種原子，無法確切知道此核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的相對多少，故D項也是錯誤的。答案為A。例5．在下列各元素組中，除一種元素外，其余都可以按照某種共性歸屬一類，請選出各組的例外元素，并將該組其他元素的可能歸屬按所給六種類型的編號填入表內(nèi)。元素組例外元素其他元素所屬編號（1）S、Na、Mg

（2）N、P、Sn、As

（3）K、Ca、Al、Zn

（4）Cu、Fe、Ag、Ca

其他元素所屬類型編號：①主族元素，②過渡元素，③同周期元素，④同主族元素，⑤金屬元素，⑥非金屬元素。分析：此題考查學(xué)生對于周期表的結(jié)構(gòu)是否熟悉。（1）中Na、Mg、S為同周期元素，（2）中N、P、As為ⅤA族元素，（3）中K、Ca、Al是主族元素，（4）中Cu、Fe、Ag是過渡元素。答案：（1）N，③（2）Sn，④（3）Zn，①（4）Ca，②。例6．（核磁共振）可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析，表示的碳原子是（）A．核外有13個電子，其中6個參與成鍵B．核內(nèi)有6個質(zhì)子，核外有7個電子C．質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個質(zhì)子D．質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個中子分析：從分析，質(zhì)量數(shù)為13，質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為13－6＝7，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)。答案為D。例7．甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是（）A．x＋2 B．x＋4C．x＋8 D．x分析：根據(jù)每一周期所含元素的種數(shù)，第一周期有2種元素，第二、三兩周期各含8種元素，第四、五兩周期各含18種元素，第六周期含32種元素，則乙的原子序數(shù)可能為x＋2、x＋8、x＋18或x＋32，故應(yīng)選B．例8．原子序數(shù)為34的元素，確定其在周期表中的位置。分析：根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置，有兩種方法。

一種是：用原子序數(shù)減去每一周期中含有的元素種類即：

34-2（第一周期元素種類）-8（第二周期元素種類）-8（第三周期元素種數(shù)）=16，

第四周期含有18種元素，所以34號元素處在周期表中的四周期的第十六縱行，即，ⅣA所以34號元素在周期表中的位置為：四周期ⅣA為Se。

另一種方法是：利用記住某一族元素的原子序數(shù)來推導(dǎo)。例如：可以利用記住稀有氣體元素的原子序數(shù)來推導(dǎo)。34號元素與稀有氣體氪的原子序數(shù)36相近，氪在第四周期、零族，34號為氪的同周期元素，向前推前兩族，即ⅣA?！灸M試題】（答題時間：35分鐘）一、選擇題1、硼有兩種天然同位素105B和115B，已知硼元素的原子量為10.8。下列對硼元素中105B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判斷正確的是A.等于20%B.略小于20%C.略大于20%D.等于80%2、核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋的離子，質(zhì)量數(shù)為A，則n克它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為 A(A-N+8)B(A-N+10) C(A-N+2)D(A-N+6)3、某微粒用n+表示，下列關(guān)于該微粒的敘述中正確的是A所含質(zhì)子數(shù)＝A－nB所含中子數(shù)＝A－ZC所含電子數(shù)＝Z＋nD質(zhì)子數(shù)＝Z＋A4、11H、21H、31H、H+、H2是Ａ氫的五種同位素Ｂ.五種氫元素Ｃ氫的五種同素異形體Ｄ.氫元素的五種不同微粒5、據(jù)最新報道，放射性同位素鈥16667Ho可有效地治療肝癌。該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是A32B67C99D1666、鈦（Ti）金屬常被稱為未來鋼鐵。鈦元素的同位素、、、、中，中子數(shù)不可能為A30B28C26D247、據(jù)報道，上海某醫(yī)院正在研究用放射性同位素碘12553I治療腫瘤。該同位素原于核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是A72B19C538、據(jù)報道，某些建筑材料會產(chǎn)生放射性同位素氡22286Rn，從而對人體產(chǎn)生傷害。該同位素原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差是 A136 B50 C86 D2229、周期表中16號元素和4號元素的原子相比較，前者的下列數(shù)據(jù)是后者4倍的是()A．電子數(shù)B．最外層電子數(shù)C．電子層數(shù)D．次外層電子數(shù)10、在周期表中，第三、四、五、六周期元素的數(shù)目分別是()A．8、18、32、32B．8、18、18、32C．8、18、18、18D．8、8、18、1811、由短周期元素和長周期元素共同組成的族可能是………………()A．0族D．主族C．副族D．Ⅶ族12、現(xiàn)行元素周期表中已列出112種元素，其中元素種類最多的周期是……………()A．第4周期B．第5周期C．第6周期D．第7周期13、某元素原子的最外電子層上只有2個電子，下列說法正確的是…()A該元素一定是金屬元素B．該元素可能是非金屑元素C該元素可能是第ⅡA族元素D．該元素一定是稀有氣體元素14、已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氫的同位素有H、D，從水分子的原子組成來看，自然界的水一共有A.3種B.6種C.9種D.12種二.填空題：1．用符號A：質(zhì)子數(shù)；B：中子數(shù)；C：核外電子數(shù)；D：最外層電子數(shù)；E：電子層數(shù)，填寫下列各空：（1）原子種類由決定；（2）元素種類由決定；（3）核電荷數(shù)由決定；（4）元素的化學(xué)性質(zhì)主要由決定；（5）元素的原子半徑由決定； （6）元素的化合價主要由決定；2．填表：符號質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)電子數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)9109171817Al3+27103．填寫下列空白：（1）寫出表示含有8個質(zhì)子、10個中子的原子的化學(xué)符號：。（2）周期表中位于第8縱行的鐵元素屬于第族。（3）周期表中最活潑的非金屬元素位于第縱行。（4）所含元素超過18種的周期是第、周期。4．A、B兩元素，A的原子序數(shù)為x，A和B所在周期包含元素種類數(shù)目分別為m和n。如果A和B同在ⅠA族，當(dāng)B在A的上一周期時，B的原子序數(shù)為______________；當(dāng)B在A的下一周期時，B的原子序數(shù)為______________；如果A和B同在ⅦA族，當(dāng)B在A的上一周期時，B的原子序數(shù)為______________；當(dāng)B在A的下一周期時，B的原子序數(shù)為______________。5．將某文獻(xiàn)資料上記載的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)摘錄如下：35Cl34.96975.77％35Cl3575.77％37Cl36.96624.23％37Cl3724.23％平均35.453平均35.485試回答下列問題：（1）34.969是表示_______________；（2）35.453是表示_______________；（3）35是表示____________________；（4）35.485是表示____________________；（5）24.23是表示_______________________。6．下列各組粒子，屬于同一種原子的是，互為同位素的是，屬于同種元素的是，屬于同素異形體的是。（填編號