人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第2课时学案

第2课时　元素周期表　核素

[核心素养发展目标]　1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导，提升微观探析能力。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构，培养严谨、求实的科学态度。3.知道元素、核素、同位素、X的含义，并能比较它们的不同，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。

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     给元素编的序号。

(2)原子序数＝     ＝     ＝     。

(3)横行原则：把     相同的元素，按     的顺序从左到右排列。

(4)纵列原则：把不同横行中     相同的元素，按     的顺序由上而下排列。

3．元素周期表的结构

元素周期表有     个横行，     个纵列。每一个横行叫做一个     ，每一个纵列叫做一个     (     三个纵列共同组成第     族)。

(1)周期

观察元素周期表，填写下表，并思考周期序数与原子核外电子层数之间的关系。

由此可知：

①周期序数＝电子层数

②周期的分类

周期—

(2)族

①周期表中族的特点和划分

②常见族的别称

4.元素周期表中方格里的符号的意义

(1)一个横行即是一个周期，一个纵列即是一个族(　　)

(2)同族元素的最外层电子数一定等于族序数(　　)

(3)0族元素的最外层电子数均为8(　　)

(4)第ⅠA族中元素均为金属元素，又称碱金属元素(　　)

(5)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素(　　)

(1)在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18列，为什么第四、五周期各有18种元素，而第六、七周期各有32种元素？

(2)含有元素种类最多的族是哪一族？

(3)同周期的第ⅡA、ⅢA族元素间原子序数差值可能为多少？并说明原因。

元素周期表的结构

原子序数的定量关系

①同周期，第ⅡA族与第ⅢA族原子序数差可能为1、11、25；

②同族，相邻周期原子序数差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素种类数；第ⅢA族～0族：下一周期元素种类数。如Na与K相差8，Cl与Br相差18。

③利用稀有气体元素的原子序数推断元素在周期表中的位置。

1．我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　)

A．第三周期第ⅤA族

B．第四周期第ⅢA族

C．第五周期第ⅢA族

D．第四周期第ⅤA族

2．下列选项各截取了元素周期表的一部分，数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是(　　)

二、核素　同位素

1．元素

(1)概念：具有相同     (     )的一类     的总称。

(2)决定元素种类的是     。

2．核素

(1)概念：具有一定数目     和一定数目     的一种原子。表示方法：X。

(2)实例

3.同位素

(1)概念：     相同而     不同的同一     的不同原子互称为同位素(即同一     的不同     互称为同位素)。“同位”是指核素的     相同，在元素周期表中占有     的位置。

例如：氢元素有H、H、H三种核素；碳元素有C、C、C等核素；氧元素有O、O和O三种核素；铀元素有U、U、U等核素。

(2)同位素的特征

①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同；物理性质略有差异。

②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的     。

(3)常见同位素的用途

①考古测定文物的年代的是C；

②制造氢弹的是      ；

③利用放射性同位素释放的射线     、金属     、诊断和治疗疾病等。

(1)任何原子都由质子、中子、电子构成(　　)

(2)23Na和23Mg互为同位素(　　)

(3)同位素原子的化学性质几乎相同，物理性质略有差异(　　)

(4)原子的种类大于元素的种类(　　)

(5)H和H＋为同一元素的不同微粒(　　)

1．有①O、O、O　②H2O、D2O　③O2和O3　④H、D、T四组微粒或物质，回答下列问题：

(1)互为同位素的是____________(填序号，下同)。

(2)互为同素异形体的是____________。

(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是__________(填化学式)。

答案　(1)①④　(2)③　(3)T2O

2．氯元素有两种稳定的核素，分别是Cl和Cl，它们的相对原子质量分别是34.969、36.966，在自然界中的丰度分别是75.77%、24.23%。

计算：

(1)氯元素的相对原子质量。

(2)氯元素的近似相对原子质量。

(1)元素、核素、同位素与同素异形体的比较

(2)元素、核素、同位素、同素异形体的联系

1．下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　)

A．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

B．元素所在周期数等于它的电子层数，所在的族序数等于它的最外层电子数

C．元素周期表有7个横行即7个周期，18个纵列即18个族

D．某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数

2．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，下列说法正确的是(　　)

A．O4和O2互为同位素

B．O4转化为O2是物理变化

C．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8

D．同温同压下，等体积的O4和O2含有相同的分子数

3．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关

Ti和Ti的说法正确的是(　　)

A.Ti和Ti原子中均含有22个中子

B.Ti和Ti具有相同的质子数

C.Ti和Ti的物理性质相同

D.Ti和Ti为同一种核素

4．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如表所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C三种元素的名称________________、______________、______________。

(2)B位于元素周期表中第______周期第______族。

(3)C的原子结构示意图为________。

题组一　元素周期表的结构

1．元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，下列有关元素周期表的说法不正确的是(　　)

A．俄国化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表

B．周期表中最外层电子数相同的元素都排列在同一列中

C．周期表中一共有18列，但只有16个族

D．随着人们的认识发展，周期表也在不断地发展变化着

2．下列不属于主族元素的是(　　)

A．S   B．K  C．Cu  D．Br

题组二　同周期、同主族元素的序差规律

3．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　)

A．n＝m＋1   B．n＝m＋11

C．n＝m＋25   D．n＝m＋10

4.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(　　)

A．5x＋10   B．5x＋11

C．5x＋14   D．5x＋16

题组三　元素、核素、同位素和同素异形体

5．下列各组互为同位素的是(　　)

A．O2和O3   B．CO和CO2

C．H2O和H2O2   D.Mg和Mg

6．(2022·广东佛山高一期末)科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素——(Og)，其反应可表示为：Cf＋Ca―→Og＋3n。下列说法正确的是(　　)

A.Cf的电子数为151

B.Og的中子数为294

C.Ca和Ca互为同素异形体

D. Cf和Cf互为同位素

7．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是(　　)

A．14C与12C是两种不同的元素或核素

B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化

C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体

D．铯元素的两种核素137Cs比133Cs多4个中子

8．美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型的氢粒子，这种粒子是由3个氢原子核(没有中子)和2个电子构成的。下列关于这种粒子的说法正确的是(　　)

A．是氢的一种新单质

B．是氢的一种新的同位素

C．它的组成可用H3表示

D．它比普通H2分子多一个氢原子核

9．下列叙述正确的是(　　)

A．第ⅡA族某元素的原子序数为a，则原子序数为a＋1的元素一定位于第ⅢA族

B．除短周期外，其他周期均有32种元素

C．原子最外层只有2个电子的元素可能不是金属元素

D．Ca是碱金属元素

10．元素周期表是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图中，我们获取的相关信息错误的是(　　)

A．该元素的名称是钠

B．该元素的原子序数为11

C．该元素在地壳中的含量为22.99%

D．该元素的元素符号为Na

11．某原子X的核内中子数为N，质量数为A，它与原子2H构成2HmX分子。a g 2HmX所含质子的物质的量是(　　)

A. mol   B. mol

C. mol   D. mol

12．回答下列问题：

(1)有下列微粒 H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。

①以上8种微粒中共有____种核素，共____种元素。

②互为同位素的是________________。

③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。

④H、H、H三种核素构成的氢气的相对分子质量有________种。

(2)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为________。

13．结合元素周期表回答下列问题：

(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。

(2)表中所列元素，属于短周期元素的有________(填字母，下同)，属于主族元素的有________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期第________族。

(3)元素f是第________周期第________族元素，请在方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。