第21講-元素周期表-核素(解析版)

第21講元素周期表核素知識梳理知識梳理一、元素周期表的編排原則與結(jié)構(gòu)1．元素周期表的發(fā)展歷程2．元素周期表的編排原則(1)原子序數(shù)：按照元素在中的順序給編的序號。(2)原子序數(shù)＝＝＝。(3)橫行原則：把數(shù)目相同的元素，按遞增的順序從排列。(4)縱列原則：把不同橫行中最外層相同的元素，按遞增的順序由上而下排列。3．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)族個數(shù)元素周期表中有個縱列，共有個族特點主族元素的族序數(shù)＝電子數(shù)分類主族共有個，包括第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族共有個，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第、、三個縱列0族占據(jù)元素周期表的第縱列，最外層電子數(shù)為8(He為2)(2)常見族的別稱族別名第ⅠA族(除氫外)元素第ⅦA族元素0族稀有元素4.元素周期表方格中的符號的意義二、核素同位素1．元素(1)概念：具有相同(核電荷數(shù))的一類原子的總稱。(2)決定元素種類的是。2．核素(1)概念：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目的一種原子。(2)表示方法——原子符號(3)例如：①質(zhì)子數(shù)為19，中子數(shù)為20的核素為；②質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為6的核素為；③核素eq\o\al(14,

6)C的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為。(4)決定原子(核素)種類的是質(zhì)子數(shù)和。3．同位素(1)概念：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(即同一元素的不同核素互稱為同位素)。“同位”是指核素的數(shù)相同，在元素周期表中占有相同的位置。(2)氫元素的三種核素互為同位素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H名稱氕氘(重氫)氚(超重氫)符號DT質(zhì)子數(shù)11中子數(shù)01(3)同位素的特征①同一種元素的各種的化學性質(zhì)幾乎相同；性質(zhì)略有差異。②在天然存在的某種元素里，不論是態(tài)還是態(tài)，同位素相互之間保持一定的比率?！緟⒖即鸢浮恐芷诒碓睾穗姾蓴?shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)電子層原子序數(shù)左到右電子數(shù)電子層數(shù)1816最外層77891018堿金屬鹵族氣體質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子eq\o\al(39,19)Keq\o\al(12,

6)C68中子數(shù)同位素質(zhì)子H12同位素物理游離化合典例分析典例分析考點一：元素周期表【典例1】下列關(guān)于金屬元素與非金屬元素的敘述中，正確的是（）A．非金屬元素呈現(xiàn)的最低負化合價的絕對值等于該元素原子核外最外層電子數(shù)B．非金屬元素呈現(xiàn)的最高正化合價不超過該元素原子核外最外層電子數(shù)C．某主族元素最外層電子數(shù)為2，該元素不一定是金屬元素D．若某元素原子核外最外層電子數(shù)為4，則該元素一定是非金屬元素【答案】B【解析】A．除O、F外，主族元素的最高正化合價等于該元素原子的最外層電子數(shù)，非金屬元素呈現(xiàn)的最低負化合價的絕對值等于8-該元素原子核外最外層電子數(shù)(除氫外)，故A錯誤；B．非金屬元素呈現(xiàn)的最高正化合價不超過該元素原子核外最外層電子數(shù)，除O、F外，非金屬元素呈現(xiàn)的最高正化合價等于原子核外最外層電子數(shù)，故B正確；C．原子最外層電子數(shù)為2的有He和金屬元素，但He不為主族元素，則：若主族元素最外層電子數(shù)為2，該元素一定是金屬元素，故C錯誤；D．若某元素原子核外最外層電子數(shù)為4，則該元素不一定是非金屬元素，如Sn、Pb是金屬元素，故D錯誤；選B?？键c二：核素同位素【典例2】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A．濃硝酸與銅反應得到NO2、N2O4共23g，則銅失去的電子數(shù)為0.5NAB．向含有FeI2的溶液中通入適量氯氣，當有1molFe2+被氧化時，該反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3NAC．將標準狀況下2.24LSO2通入水中完全溶解，溶液中H2SO3分子數(shù)小于0.1NAD．標準狀況下8.96L的平均相對分子質(zhì)量為3.5的H2與D2含有中子數(shù)為0.6NA【答案】B【解析】A．N2O4可以看成是(NO2)2，則可以將這23g混合氣體看作是只有NO2，物質(zhì)的量為=0.5mol，則反應中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目0.5NA，即銅失去的電子數(shù)為0.5NA，A正確；B．I-的還原性大于Fe2+，向含有FeI2的溶液中通入適量氯氣，Cl2先氧化I-，再氧化Fe2+，若溶液中含有1molFeI2，當有1molFe2+被氧化時，該反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3NA，但題中未告知FeI2的物質(zhì)的量，即無法得知在Fe2+被氧化之前，參加反應的I-的物質(zhì)的量，故該溶液中，當有1molFe2+被氧化時，該反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)目不一定是3NA，B錯誤；C．標準狀況下，2.24LSO2的物質(zhì)的量為0.1mol，將0.1molSO2通入水中完全溶解，SO2和H2O反應生成H2SO3的反應是可逆反應，且H2SO3在水中部分電離，故溶液中H2SO3分子數(shù)小于0.1NA，C正確；D．標準狀況下，8.96L氣體的總物質(zhì)的量為0.4mol，設(shè)H2的物質(zhì)的量為xmol，D2的物質(zhì)的量為ymol，氣體的平均相對分子質(zhì)量為3.5，則有，解得x=0.1，y=0.3，即該氣體中含有0.1molH2和0.3molD2，H2分子不含中子，1個D2分子含有2個中子，故該氣體含有的中子數(shù)為0.6NA，D正確；故選B。同步訓練同步訓練一、單選題1．下列物質(zhì)的主要成分(括號中)不包括第IIIA族元素的是（）A．硼砂[]B．貓眼石[]C．孔雀石[]D．紅寶石[]A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．中B元素是IIIA族元素，故不選A；B．Be3Al2Si6O18中Al元素是IIIA族元素，故不選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，故選C；D．Al2O3中Al元素是ⅢA族元素，故不選D；答案選C。2．溴被稱為“海洋元素”。溴的元素符號是（）A．B B．Be C．Br D．Bi【答案】C【解析】溴的元素符號為Br，答案選C。3．已知I、Cs、Cs具有放射性，下列關(guān)說法正確的是A．137是銫元素的相對原子質(zhì)量 B．I放出射線是一個化學變化C．I與Cs的中子數(shù)相同 D．Cs、Cs互為同位素【答案】D【解析】A．137是Cs原子的質(zhì)量數(shù)，不是銫元素的相對原子質(zhì)量，故A錯誤；B．原子是化學變化中的最小微粒，化學反應中原子核不會發(fā)生變化，I放出射線的過程中原子核發(fā)生變化，因此I放出射線不是化學變化，故B錯誤；C．I的中子數(shù)為131-53=78，Cs的中子數(shù)為134-55=79，兩者中子數(shù)不同，故C錯誤；D．Cs、Cs的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，故D正確；答案選D。4．元素周期表是一座開放的“元素大廈”，“元素大廈”尚未客滿。若發(fā)現(xiàn)120號元素，請在“元素大廈”中安排好它的“房間”（）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】稀有氣體氡的原子序數(shù)為86，位于第六周期的0族，第七周期排滿應含有32種元素，則第七周期的稀有氣體的原子序數(shù)為86+32=118，所以120號元素位于第8周期的第IIA族；答案選C。5．下列說法不正確的是（）A．紅磷和白磷互為同素異形體 B．中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相差C．和互為同位素 D．、、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子【答案】B【解析】A．紅磷和白磷是同種元素形成的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，故A正確；B．的中子數(shù)為239?92＝147，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相差147?92＝55，故B錯誤；C．和是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，兩者互為同位素，故C正確；D．、、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子，前兩者是不同的核素，第三個為氫離子，第四個為氫氣分子，故D正確。綜上所述，答案為B。6．2019年諾貝爾化學獎獲得者Whittlingham博士用二硫化鈦()與鋰造出了鋰電池的雛形。Ti的一種核素為，下列有關(guān)的說法錯誤的是（）A．原子序數(shù)為22 B．質(zhì)子數(shù)為26 C．中子數(shù)為26 D．質(zhì)量數(shù)為48【答案】B【解析】A．原子的表示中，左下角表示質(zhì)子數(shù)，根據(jù)質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)，的原子序數(shù)為22，故A正確；B．原子的表示中，左下角表示質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)為22，故B錯誤；C．的質(zhì)量數(shù)為48，質(zhì)子數(shù)為22，則中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)?質(zhì)子數(shù)＝48?22＝26，故C正確；D．的質(zhì)量數(shù)為48，故D正確；答案為B。7．考古研究中利用和的測定，分析古代人類的食物結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于和的敘述正確的是（）A．和質(zhì)子數(shù)不同 B．和互為同位素C．和質(zhì)量數(shù)相同 D．和中子數(shù)相同【答案】A【解析】A．的質(zhì)子數(shù)為6，的質(zhì)子數(shù)為7，兩者質(zhì)子數(shù)不同，故A正確；B．同位素是指質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，和質(zhì)子數(shù)不同，不互為同位素，故B錯誤；C．的質(zhì)量數(shù)為13，的質(zhì)量數(shù)為15，兩者質(zhì)量數(shù)不同，故C錯誤；D．的中子數(shù)為7，的中子數(shù)為8，兩者中子數(shù)不同，故D錯誤；答案選A。8．以下有關(guān)元素周期表的敘述正確的是（）A．第ⅠA族元素是堿金屬元素 B．第ⅦA族元素是鹵族元素C．短周期元素全部為主族元素 D．元素周期表每個縱行即是一族【答案】B【解析】A.第ⅠA族元素中H元素為非金屬元素，其余為堿金屬元素，故A錯誤；B.第ⅦA族元素又稱鹵族元素，故B正確；C.短周期為一、二、三周期，不全為主族元素，還含有零族元素，故C錯誤；D.元素周期表中的8、9、10三個縱行是一個族，為第Ⅷ族，其余每個縱行即是一族，故D錯誤；答案選B。9．下列各組中的元素，同屬于第3周期的是（

）A．氧、碳、氮 B．鈉、鋁、硅C．鎂、鋁、氧 D．氟、氯、硫【答案】B【解析】A．氧、碳、氮均為第二周期元素，A項錯誤；B．鈉、鋁、硅均為第三周期元素，B項正確；C．氧為第二周期元素，C項錯誤；D．氟為第二周期元素，D項錯誤；答案選B。10．有下列微?；蛭镔|(zhì)：①O、O、O②H2O、D2O③石墨、金剛石

④H2、D2、T2⑤H、D、T

⑥K、Ca、Ar，下列說法錯誤的是（）A．互為同位素的是①⑤B．①⑤⑥中共有9種核素，共5種元素C．相同物質(zhì)的量的D2O與D2O所含中子數(shù)之比為5：6D．電解相同質(zhì)量的H2O和D2O時產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量之比為10：9【答案】D【解析】A．質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同種元素的不同核素稱為同位素，①O、O、O是氧元素的不同原子，為氧元素的同位素，⑤H、D、T是氫元素的不同原子，為氫元素的同位素，A正確；B．①O、O、O是氧元素的不同原子，⑤H、D、T是氫元素的不同原子，⑥K、Ca、Ar是三種不同元素的原子，質(zhì)子數(shù)不同，元素種類不同，共有9種核素，共5種元素，B正確；C．相同物質(zhì)的量的D2O與D218O所含中子數(shù)之比=[(2?1)×2+16?8]：×[（2-1）×2+18-8]=5：6，C正確；D．電解相同質(zhì)量的H2O和D2O時，產(chǎn)生的氫氣在同溫同壓下體積之比=水的物質(zhì)的量之比=水的摩爾質(zhì)量的反比=20：18=10：9，質(zhì)量之比=物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量乘積之比==5：9，D錯誤；故選：D。二、綜合題11．完成表格小題序號化學符號質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電子數(shù)質(zhì)量數(shù)(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質(zhì)子數(shù)為6，質(zhì)量為14，中子數(shù)為14?6＝8，電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝6；故答案為：6；8；6；14。(2)質(zhì)子數(shù)為8的是氧，電子數(shù)為10，說明該微粒是氧離子，中子數(shù)為10，則質(zhì)量數(shù)為8+10＝18，其符號為；故答案為：；18。(3)質(zhì)子數(shù)12是Mg，電子數(shù)為10，則該微粒為鎂離子，中子數(shù)為12，則質(zhì)量數(shù)12+12＝24，其符號為；故答案為：；24。(4)H3O+質(zhì)子數(shù)為1×3+8＝11，電子數(shù)為11?1＝10；故答案為：11；10。(5)TDO質(zhì)子數(shù)為1+1+8＝10，中子數(shù)為(2?1)+(3?1)+(18?8)＝13；電子數(shù)為1+1+8＝10；故答案為：10；13；10。12．為紀念元素周期表誕生150周年，IUPAC等向世界介紹118位優(yōu)秀青年化學家，并形成一張“青年化學家元素周期表”。中國學者雷曉光、姜雪峰、劉莊分別成為“N、S、Hg”元素的代言人?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)汞的原子結(jié)構(gòu)示意圖，汞在第_______周期。(2)①疊氮化鈉(NaN3)可用于汽車安全氣囊的產(chǎn)氣藥，NaN3在撞擊時能發(fā)生分解反應生成兩種單質(zhì)。計算理論上65gNaN3完全分解，釋放出標準狀況下的氣體體積_______L。②氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，工業(yè)將氧化鋁、氮氣和碳在一定條件下反應制得AlN和CO，請將下列的化學反應方程式配平。______________Al2O3+______