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高中化学人教版 (新课标)必修2第一节 元素周期表授课ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第一节 元素周期表授课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了物质结构元素周期律，第一章，质子数，中子数，治疗癌症，核素与同位素，●典例透析，答案D，答案A，答案B等内容，欢迎下载使用。
第一节 元素周期表第3课时 核素
北京王府井古人类文化遗址博物馆向世人展示“北京人”狩猎、烧火、制造工具的痕迹。博物馆300多平方米的展厅里，将陈列在原址发掘出土的石砧、石锤、石片，还有原始牛、斑鹿、鸵鸟、鱼类等古生物的骨骼及古人类制成的骨铲、骨片等工具。再现25000年前斑鹿跳跃、鸵鸟欢腾、望山听水、野猪生息景象。那么“25000年”是怎样测出来的呢？
“25000年”是通过测定遗迹里的一种碳原子——碳－14(14C)原子的数量来推断出的。那么碳－14原子和作为相对原子质量标准的碳－12原子(12C)在原子结构上有什么异同？这与我们要学习的核素、同位素两概念有何密切的关系呢？同学们，下面就让我们一块走进丰富多彩的物质世界，寻找它们的内在规律吧！
●新知预习1．核素(1)具有一定数目________和一定数目________的一种原子叫做核素。(2)氢有三种核素：氕，原子符号为________；氘，原子符号为________或________；氚，原子符号为________或________。
2．同位素(1)________相同而________不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同________互称为同位素。(2)天然存在的同位素，相互间保持一定的________。(3)用途：①考古中用________测定文物的年代。②________和________用于制造氢弹。③放射性同位素释放的射线可用于________、________和________等。
●自主探究1．现代原子结构理论是如何认识原子结构的？提示：除了肯定原子是由居于原子中心的带正电的密度极大的原子核和围绕原子核做高速运转的电子构成以外，还明确知道原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成，还进一步研究出了质子和中子是由更小的基本粒子——夸克构成。更重要的是用“量子理论”来解释了原子的结构和状态。而中学化学只是简单地用“电子层”的概念来很粗浅地说明了一点简单道理而已，要想了解更多更深的内容，得需要很多高等理论知识，这里只是知道还有我们暂时了解不到的内容。
2．元素、原子、核素和同位素四个概念有什么区别和联系？提示：元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称，其决定因素是质子数；元素是一类原子的“总称”，只可以论种类，不能论个数，无质量数；元素的相对原子质量是由它的各种天然核素的相对原子质量与原子百分比计算出来的平均值。
原子是具有一定质子和一定中子(H除外)的单核中性微粒，它是化学变化的最小(基本)粒子，其决定因素是质子数、中子数和电子数；属微观粒子，可以论种类，也可以论个数；每种原子都有其相应的质量数；其相对原子质量就是用该原子的实际质量与一种C的原子实际质量的1/12相比而得到的比值。核素，其实就是一种原子。而同位素，是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素(原子)的互称，是不同核素(原子)的一种特殊关系，其决定因素是质子数和中子数；大多数的元素都有几种核素，存在同位素关系，所以导致了元素的相对原子质量是个平均值。
四个概念的关系可用下图表示：
●教材点拨1．质量数(1)定义：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
(2)原子的表示形式：元素符号为X的某原子，其质子数为Z，质量数为A，则该原子的表示形式为X。组成原子的粒子间的关系为：
2．核素(1)定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。(2)同种元素的原子核中，中子数不一定相同，如H、H(D)、H(T)，这3种中子数不同的原子各为氢元素的一种核素。(3)一种核素代表一种原子，一种元素有几种核素就有几种原子。
(4)核素与元素的关系核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类核素(原子)的总称。在现已知的110多种元素中，大多数的元素都包括两种或多种不同的核素，少数的元素只有一种核素，如下表
⑤利用放射性同位素可以给金属制品探伤、抑制马铃薯和洋葱等发芽，延长保鲜期。在医疗方面，可以利用某些核素放射出的射线治疗癌症等。
4．元素、核素、同位素、同素异形体间的联系
5．元素、核素、同位素、同素异形体的区别
(2015·河北省成安一中等三校高一下学期期中)下列说法正确的是( )①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素②氢元素是指1H③1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子④1H和2H的化学性质几乎完全相同⑤H2、D2、T2的摩尔质量相等A．②③ B．③④C．①③④⑤D．②③④⑤
【解析】 氘和氚是氢元素的二种核素，①不正确；氢元素是指核电荷数为1的同一类原子的名称，不只指1H，②不正确；1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子，③正确；同位素的化学性质几乎完全相同，④正确；H2、D2、T2的摩尔质量不相等，⑤不正确；选项B符合题意。【答案】 B
(2015·安徽省郎溪县郎溪中学高一下学期月考)最近医学界通过用放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA冻死细胞，从而抑制艾滋病毒的繁殖，则有关14C的不正确叙述是( )A．14C与12C60中碳原子化学性质相同B．14C与14N的质量数相同C．14C是12C60的同素异形体D．14C与12C、13C互为同位素
【解析】 A．元素的化学性质取决于原子最外层电子，所以碳原子的化学性质相同，正确，不选A；B.元素符号的左上角是质量数，所以正确，不选B；C.同素异形体是指同种元素的不同单质，碳－14不是单质，错误，选C；D.三种微粒质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确，不选D。【答案】 C
几种常见的相对原子质量
温馨提示：应用上述关系时要特别注意原子与离子的区别以及阳离子和阴离子的区别。原子在成为阳离子后，少了1个电子层，而原子成为阴离子后，电子层数不变。
6．原子、元素中的因果关系(1)元素的类型决定于原子核内的质子数(核电荷数)。(2)核素的类型决定于原子核内的质子数和中子数。(3)同位素关系的第一决定因素是核内质子数(核电荷数)，第二决定因素是核内中子数。(4)元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数(严格地说是外围电子数)。(5)微粒的电性表现取决于原子得失电子的数目。
7．元素周期表中的数字规律(1)十八列分十六个族，三列一家的是Ⅷ族；左Ⅰ～Ⅶ中只两个是主族，右Ⅰ～Ⅶ中只两个是副族；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ全成对，Ⅷ单0亦单。(2)有的人说有九个行，也有的人说有七个行，还有的人说有六个半行，更多的人说三短、四长、七不全。(3)横七竖十八，七期十六族。(4)周期数＝原子的电子层数。(5)主族数＝原子的最外层电子数。(6)主族数＝原子的价电子数。
(7)主族数＝元素的最高正价数(F、O除外)。(8)主族数＝8＋元素的负价数(氢除外)。(9)在同一主族内，族数和原子的原子序数、核内质子数、核电荷数、核外电子数，最外层电子数、价电子数、离子的电荷数，元素的主要正、负化合价数等等，这么多的数，见一个是偶数其他都是偶数，见一个是奇数其他都是奇数。(10)在同一周期内，从左到右的原子序数是连续数；在ⅠA族内，从上到下原子序数按2、8、8、18、18、32的幅度跳跃，在0族内，从上到下原子序数按8、8、18、18、32的幅度跳跃。
(11)同样是同周期中ⅢA族与ⅡA族的近邻元素，原子序数之差竟然有1、11、25等的多样性。(12)短周期元素X、Y、Z，具有如下表(Ⅰ)所示的位置关系时，x＋y＋z＝3r＋8；具有如下表(Ⅱ)所示的位置关系时，x＋y＋z＝3r－8。
(13)稀有气体元素虽然族序数最小，但原子最外层电子数不小，如Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子最外层上的电子数都是8，这是其他元素原子不可比拟的。
(2015·经典习题选萃)居里夫人因对Ra(镭)元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质放射性时通常用Ra作为标准。下列有关Ra的说法正确的是( )A．226是Ra元素的相对原子质量B．226是Ra元素的近似相对原子质量C．226Ra的相对原子质量为226D．226Ra的质量数为226，在数值上等于该原子的近似相对原子质量
3．(2015·湖北省黄石市四校高一下学期期中)最近，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，并用质谱仪探测到了它存在的证据。下列说法正确的是( )A．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8B．O4和O2是互为同位素C．同温同压下，等体积的O4气体和O2含有相同的分子数D．O4转化O2为物理变化
【解析】 18O是氧元素的一种核素，它的中子数是10，选项A不正确；O4和O2是互为同素异形体，选项B不正确；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2应含有相同的分子数，选项C正确；O4转化O2为化学变化，选项D不正确。【答案】 C
4．(2015·哈尔滨师大附中高一下学期月考)下列关于原子的几种描述中，不正确的是( )A．18O与19F具有相同的中子数B．16O与18O具有相同的电子数C．12C与13C具有相同的质量数D．15N与14N具有相同的质子数【解析】 结合质量数＝质子数＋中子数，并搞清各数字表示的意义，很容易选出选项C正确，因为12C与13C是同位素，中子数不等，质量数肯定也不等。【答案】 C
【解析】 (1)同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素不同原子的互称，符合题意的是①④，同素异形体：同种元素组成不同结构的单质，符合题意的是③；(2)元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，符合题意的有5种元素，7个原子，中子数＝质量数－质子数，因此中子数最多的是：40K。【答案】 (1)①④ ③ (2)5 7 40K
第一节 元素周期表第3课时 核素
北京王府井古人类文化遗址博物馆向世人展示“北京人”狩猎、烧火、制造工具的痕迹。博物馆300多平方米的展厅里，将陈列在原址发掘出土的石砧、石锤、石片，还有原始牛、斑鹿、鸵鸟、鱼类等古生物的骨骼及古人类制成的骨铲、骨片等工具。再现25000年前斑鹿跳跃、鸵鸟欢腾、望山听水、野猪生息景象。那么“25000年”是怎样测出来的呢？
“25000年”是通过测定遗迹里的一种碳原子——碳－14(14C)原子的数量来推断出的。那么碳－14原子和作为相对原子质量标准的碳－12原子(12C)在原子结构上有什么异同？这与我们要学习的核素、同位素两概念有何密切的关系呢？同学们，下面就让我们一块走进丰富多彩的物质世界，寻找它们的内在规律吧！
●新知预习1．核素(1)具有一定数目________和一定数目________的一种原子叫做核素。(2)氢有三种核素：氕，原子符号为________；氘，原子符号为________或________；氚，原子符号为________或________。
2．同位素(1)________相同而________不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同________互称为同位素。(2)天然存在的同位素，相互间保持一定的________。(3)用途：①考古中用________测定文物的年代。②________和________用于制造氢弹。③放射性同位素释放的射线可用于________、________和________等。
●自主探究1．现代原子结构理论是如何认识原子结构的？提示：除了肯定原子是由居于原子中心的带正电的密度极大的原子核和围绕原子核做高速运转的电子构成以外，还明确知道原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成，还进一步研究出了质子和中子是由更小的基本粒子——夸克构成。更重要的是用“量子理论”来解释了原子的结构和状态。而中学化学只是简单地用“电子层”的概念来很粗浅地说明了一点简单道理而已，要想了解更多更深的内容，得需要很多高等理论知识，这里只是知道还有我们暂时了解不到的内容。
2．元素、原子、核素和同位素四个概念有什么区别和联系？提示：元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称，其决定因素是质子数；元素是一类原子的“总称”，只可以论种类，不能论个数，无质量数；元素的相对原子质量是由它的各种天然核素的相对原子质量与原子百分比计算出来的平均值。
原子是具有一定质子和一定中子(H除外)的单核中性微粒，它是化学变化的最小(基本)粒子，其决定因素是质子数、中子数和电子数；属微观粒子，可以论种类，也可以论个数；每种原子都有其相应的质量数；其相对原子质量就是用该原子的实际质量与一种C的原子实际质量的1/12相比而得到的比值。核素，其实就是一种原子。而同位素，是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素(原子)的互称，是不同核素(原子)的一种特殊关系，其决定因素是质子数和中子数；大多数的元素都有几种核素，存在同位素关系，所以导致了元素的相对原子质量是个平均值。
四个概念的关系可用下图表示：
●教材点拨1．质量数(1)定义：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
(2)原子的表示形式：元素符号为X的某原子，其质子数为Z，质量数为A，则该原子的表示形式为X。组成原子的粒子间的关系为：
2．核素(1)定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。(2)同种元素的原子核中，中子数不一定相同，如H、H(D)、H(T)，这3种中子数不同的原子各为氢元素的一种核素。(3)一种核素代表一种原子，一种元素有几种核素就有几种原子。
(4)核素与元素的关系核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类核素(原子)的总称。在现已知的110多种元素中，大多数的元素都包括两种或多种不同的核素，少数的元素只有一种核素，如下表
⑤利用放射性同位素可以给金属制品探伤、抑制马铃薯和洋葱等发芽，延长保鲜期。在医疗方面，可以利用某些核素放射出的射线治疗癌症等。
4．元素、核素、同位素、同素异形体间的联系
5．元素、核素、同位素、同素异形体的区别
(2015·河北省成安一中等三校高一下学期期中)下列说法正确的是( )①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素②氢元素是指1H③1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子④1H和2H的化学性质几乎完全相同⑤H2、D2、T2的摩尔质量相等A．②③ B．③④C．①③④⑤D．②③④⑤
【解析】 氘和氚是氢元素的二种核素，①不正确；氢元素是指核电荷数为1的同一类原子的名称，不只指1H，②不正确；1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子，③正确；同位素的化学性质几乎完全相同，④正确；H2、D2、T2的摩尔质量不相等，⑤不正确；选项B符合题意。【答案】 B
(2015·安徽省郎溪县郎溪中学高一下学期月考)最近医学界通过用放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA冻死细胞，从而抑制艾滋病毒的繁殖，则有关14C的不正确叙述是( )A．14C与12C60中碳原子化学性质相同B．14C与14N的质量数相同C．14C是12C60的同素异形体D．14C与12C、13C互为同位素
【解析】 A．元素的化学性质取决于原子最外层电子，所以碳原子的化学性质相同，正确，不选A；B.元素符号的左上角是质量数，所以正确，不选B；C.同素异形体是指同种元素的不同单质，碳－14不是单质，错误，选C；D.三种微粒质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确，不选D。【答案】 C
几种常见的相对原子质量
温馨提示：应用上述关系时要特别注意原子与离子的区别以及阳离子和阴离子的区别。原子在成为阳离子后，少了1个电子层，而原子成为阴离子后，电子层数不变。
6．原子、元素中的因果关系(1)元素的类型决定于原子核内的质子数(核电荷数)。(2)核素的类型决定于原子核内的质子数和中子数。(3)同位素关系的第一决定因素是核内质子数(核电荷数)，第二决定因素是核内中子数。(4)元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数(严格地说是外围电子数)。(5)微粒的电性表现取决于原子得失电子的数目。
7．元素周期表中的数字规律(1)十八列分十六个族，三列一家的是Ⅷ族；左Ⅰ～Ⅶ中只两个是主族，右Ⅰ～Ⅶ中只两个是副族；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ全成对，Ⅷ单0亦单。(2)有的人说有九个行，也有的人说有七个行，还有的人说有六个半行，更多的人说三短、四长、七不全。(3)横七竖十八，七期十六族。(4)周期数＝原子的电子层数。(5)主族数＝原子的最外层电子数。(6)主族数＝原子的价电子数。
(7)主族数＝元素的最高正价数(F、O除外)。(8)主族数＝8＋元素的负价数(氢除外)。(9)在同一主族内，族数和原子的原子序数、核内质子数、核电荷数、核外电子数，最外层电子数、价电子数、离子的电荷数，元素的主要正、负化合价数等等，这么多的数，见一个是偶数其他都是偶数，见一个是奇数其他都是奇数。(10)在同一周期内，从左到右的原子序数是连续数；在ⅠA族内，从上到下原子序数按2、8、8、18、18、32的幅度跳跃，在0族内，从上到下原子序数按8、8、18、18、32的幅度跳跃。
(11)同样是同周期中ⅢA族与ⅡA族的近邻元素，原子序数之差竟然有1、11、25等的多样性。(12)短周期元素X、Y、Z，具有如下表(Ⅰ)所示的位置关系时，x＋y＋z＝3r＋8；具有如下表(Ⅱ)所示的位置关系时，x＋y＋z＝3r－8。
(13)稀有气体元素虽然族序数最小，但原子最外层电子数不小，如Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子最外层上的电子数都是8，这是其他元素原子不可比拟的。
(2015·经典习题选萃)居里夫人因对Ra(镭)元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质放射性时通常用Ra作为标准。下列有关Ra的说法正确的是( )A．226是Ra元素的相对原子质量B．226是Ra元素的近似相对原子质量C．226Ra的相对原子质量为226D．226Ra的质量数为226，在数值上等于该原子的近似相对原子质量
3．(2015·湖北省黄石市四校高一下学期期中)最近，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，并用质谱仪探测到了它存在的证据。下列说法正确的是( )A．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8B．O4和O2是互为同位素C．同温同压下，等体积的O4气体和O2含有相同的分子数D．O4转化O2为物理变化
【解析】 18O是氧元素的一种核素，它的中子数是10，选项A不正确；O4和O2是互为同素异形体，选项B不正确；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2应含有相同的分子数，选项C正确；O4转化O2为化学变化，选项D不正确。【答案】 C
4．(2015·哈尔滨师大附中高一下学期月考)下列关于原子的几种描述中，不正确的是( )A．18O与19F具有相同的中子数B．16O与18O具有相同的电子数C．12C与13C具有相同的质量数D．15N与14N具有相同的质子数【解析】 结合质量数＝质子数＋中子数，并搞清各数字表示的意义，很容易选出选项C正确，因为12C与13C是同位素，中子数不等，质量数肯定也不等。【答案】 C
【解析】 (1)同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素不同原子的互称，符合题意的是①④，同素异形体：同种元素组成不同结构的单质，符合题意的是③；(2)元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，符合题意的有5种元素，7个原子，中子数＝质量数－质子数，因此中子数最多的是：40K。【答案】 (1)①④ ③ (2)5 7 40K
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