人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表教学设计及反思

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课程基本信息
学科
高中化学
年级
高一
学期
秋季
课题
原子结构与元素周期表
教科书
化学 必修第一册 教材
作业练习
1．科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应：、。已知和都具有放射性，下列说法错误的是
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．和互为同位素，化学性质相同
C．、都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
2．元素周期表是重要的化学学习工具。查阅元素周期表可得元素锑的信息如下图所示，下列说法不正确的是
A．锑的最高化合价为＋5价B．锑在周期表中位于第五周期VA族
C．锑元素的相对原子质量为121.8D．锑的最高价氧化物对应水化物可能为强碱
3．下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A．IA族元素被称为碱金属元素
B．VA族元素的最高化合价一定是+6价
C．IVA族元素的最高化合价都是+4价
D．VIIA族元素的最高化合价都是+7价，且最低负价都是−1价
4．下列有关说法正确的是
A．第IA族元素又称为碱金属元素
B．最外层电子数相同的元素一定处于同一主族
C．、、是氢元素的三种同位素
D．的中子数与质子数之差为54
5．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。下图是元素周期表的一部分，请按要求回答下列问题：
(1)元素①在元素周期表的位置：第_______周期第_______族，它是形成化合物种类最多的元素。
(2)写出②的元素符号_______。
(3)画出元素④的原子结构示意图_______。
6．按要求回答下列问题
第I部分：1808年科学家戴维通过电解生石灰和汞的混合物制得了银白色的金属钙。请回答：
(1)钙的原子结构示意图为___________，它在元素周期表中的位置是___________
(2)Mg、Al、Ca原子半径从大到小的顺序是___________；从原子结构的角度进行解释 ___________
第II部分：有下列微粒或物质：
① ② ③石墨、金刚石 ④ ⑤ 28Si、29Si、30Si ⑥，回答下列问题：
(3)a．互为同位素的是___________
b．互为同素异形体的是___________
c．①⑤⑥中共有___________种核素，共___________种元素。
(4)计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为；28×a1%+29×a2%+30×a3%，其中a1%、a2%……是指各同位素的___________
参考答案：
1．D
【详解】A．因为核反应过程中电子数不变，由题意可推出，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；
B．同位素的化学性质几乎相同，B正确；
C．由于、都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；
D．核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素的最高正化合价为＋5价，故A正确；
B．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表第五周期VA族，故B正确；
C．由元素周期表信息可知，锑元素的相对原子质量为121.8，故C正确；
D．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表的金属与非金属分界线附近，最高价氧化物对应水化物可能为两性氢氧化物，故D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素，故A错误；
B．VA族元素的最外层有5个电子，其最高化合价是+5价，故B错误；
C．IVA族元素的最外层有4个电子，其最高化合价都是+4价，故C正确；
D．VIIA族元素的最高化合价是+7价，且最低负价都是−1价，但氟没有最高正价，故D错误。
综上所述，答案为C。
4．D
【详解】A．第IA族除H以外均是金属，称为碱金属元素，A错误；
B．He和Mg原子最外层电子数均为2，但He位于周期表的0族，Mg位于第ⅡA族，B错误；
C．同位素指的是原子，而H2、D2、T2均为单质，C错误；
D．U的中子数为238-92=146，质子数为92，二者之差为146-92=54，D正确；
故选D。
5．(1) 二 IVA
(2)N
(3)
【详解】（1）①是C元素，位于元素周期表的第二周期第IVA族；
（2）②是氮元素，元素符号为N；
（3）④是Mg元素，Mg是12号元素，原子核外有3个电子层，最外层有2个电子，原子结构示意图为；
6．(1) 第四周期ⅡA族
(2) Ca>Mg>Al Ca和Mg的最外层电子数相同，但Ca的电子层数更多，故Ca的原子半径大于Mg，Mg的电子层数与Al相同，但Al的核电荷数更多，故Mg的半径比Al更大，综上所述原子半径的关系为 Ca>Mg>Al
(3) ①⑤ ③ 9 5
(4)丰度
【详解】（1）Ca原子序数为20，其原子结构示意图为；在元素周期表中的位置为第四周期ⅡA族。
（2）Ca和Mg的最外层电子数相同，但Ca的电子层数更多，故Ca的原子半径大于Mg，Mg的电子层数与Al相同，但Al的核电荷数更多，核电核数越多的半径越小，故Mg的半径比Al更大，综上所述原子半径的关系为 Ca>Mg>Al。
（3）同位素是指质子数相同，中子数不同的同种元素，同素异形体是指同种元素组成的不同单质，核素是指具有一定质子数和中子数的原子，元素是指具有相同质子数的一类原子的总称。故可知：互为同位素的为①⑤；互为同素异形体的为③；①⑤⑥中含有9中核素，5种元素。
（4）相对原子质量是同位素的各核素的质量数与其丰度的乘积之和，故a1%、a2%……是指各同位素的丰度。