第四章 第一节 第二课时　元素周期表　核素-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第2课时　元素周期表　核素【课程目标】　1.通过了解元素周期表的结构(周期、族)，认识原子结构与元素周期表中位置间的关系，培养“宏观辨识与证据推理”的核心素养。2．通过了解核素的含义及符号和元素、核素、同位素的内含与外延，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。内容索引01.夯基提能02.素养落实03.课时作业（二十三）知识点一　元素周期表的编排原则与结构知识点二　核素、同位素题型一 元素周期表的结构题型二 确定元素在周期表中位置的方法题型三 相对原子质量01.夯基提能知识点一　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．原子序数(1)含义：按照元素____________________给元素编号。(2)原子序数与元素的原子结构之间存在的关系：原子序数＝核电荷数＝________数＝________数。在周期表中的顺序质子核外电子3．元素周期表的结构(1)编排原则横行原则：把____________相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。纵列原则：把不同横行中____________相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。电子层数目最外层电子数(2)元素周期表的结构①周期28818183232【师说·助学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？答案：第六周期中有镧系，共15种元素；第七周期第ⅢB族为锕系，共15种元素，比第四、五周期多出14种元素。②族18167ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA88、9、10　1818③常见族的别称第ⅠA族(除氢外)：________元素；第ⅦA族：________元素；0族：________元素。(3)元素周期表中方格里符号的意义卤族稀有气体原子序数碱金属【师说·助学2】　同周期的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差一定为“1”吗？即学即练1．正误判断，错误的说明原因。(1)元素周期表中每一横行称为一个周期，每一纵列称为一个族：____________________________________________________________。(2)第ⅠA族完全为金属元素：________________________________。(3)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素：____________________________________________________________。(4)同族元素的最外层电子数一定等于族序数：____________________________________________________________。错误。第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列错误。第ⅠA族中H为非金属元素错误。不一定为第ⅡA族元素，如He等元素错误。同主族元素的最外层电子数一定等于族序数，0族和过渡元素的最外层电子数大多数不等于族序数。2．[2024·湖北仙桃高一期末]原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为(　　)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族答案：D解析：与33号元素相邻的稀有气体元素的原子序数为36，因33比36少3，故元素R与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移3个格，即第四周期第ⅤA族。3．[2024·重庆奉节中学段考]下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是(　　)答案：A解析：X元素的左邻为34号元素，34号元素的上邻为16号元素，下邻元素为52号元素，故A正确；X元素的上邻元素为17号元素，17号元素的左邻为16号元素，右邻为18号元素，故B错误；X元素下邻为53号元素，53号元素的左邻为52号元素，右邻为54号元素，故C、D错误。知识点二　核素、同位素1．元素(1)概念：具有相同____数(____荷数)的一类原子的总称。　不能将“原子”说成“粒子”(2)同种元素原子的原子核中质子数是相同的，但中子数不一定相同。质子核电(3)氢元素的三种原子HDT012 质子中子3．同位素(1)概念：______相同而______不同的同一元素的不同原子互称为同位素。不能将“原子”说成“分子”等其他微粒【师说·助学】　O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同位素吗？质子数中子数答案：不互为同位素，因为O2和O3不是原子，而是分子；不互为同位素，因为H2O和D2O不是原子，而是分子。 确定相对原子质量的标准原子考古中推断文物的年代制造氢弹的原料核反应堆的原料  错误。23Na和23Mg质量数相同，但质子数不同，不互为同位素正确2．[2024·江苏淮安一中高一段考]下列各组物质中，互为同位素的是(　　)A．12C、13C、14C B．O2、O3、O4C．H2O、D2O、T2O D．H2、D2、T2答案：A解析：12C、13C、14C的质子数均为6，而中子数不同，互为同位素，A符合题意；O2、O3、O4是由O元素组成的不同种单质，为同素异形体，B不符合题意；H2O、D2O、T2O均是水，属于同一种物质，C不符合题意；H2、D2、T2是由H元素组成的不同种单质，不互为同位素，D不符合题意。 65 14C14N14C16O5(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________。10∶9 02.素养落实题型一 元素周期表的结构例1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，请在表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____________________，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位于第________周期第________族，请在下边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。a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f三0四ⅡB三ⅥA状元随笔　元素的基本信息【变式演练】1．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族B．元素周期表有18个族C．第ⅠA族的元素全部都是金属元素D．短周期是指第一、二、三、四周期答案：A解析：第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A正确；元素周期表中共有18个纵列，16个族，B错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C错误；短周期包括第一、二、三周期，D错误。题型二 确定元素在周期表中位置的方法1.利用元素的原子或离子结构推断该方法常用于确定短周期主族元素在周期表中的位置例2某元素原子的结构示意图为 ，由此得到的结论不正确的是(　　)A．该元素原子核外有3个电子层B．该元素属于金属元素C．该元素原子在化学反应中易得到2个电子D．该元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族答案：B解析：硫在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族，D项正确。2．根据原子序数确定——“0族定位法”(1)0族元素的周期序数和原子序数(2)推断方法①比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。②求差值定族数：若某元素原子序数比相应0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族；若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA～ⅢA族。例3 俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子，中文名“镆”，读音是mò。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素，中文名定为“鉨”，读作nǐ。下列有关此三种元素的叙述正确的是(　　)A．115号元素在第六周期B．113号元素在第七周期第ⅢA族C．115号和113号元素都是非金属元素D．镅元素和115号元素不在同一周期答案：B解析：95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期，A、D错误；113号元素比118号元素原子序数少5，应在第ⅢA族，B正确；113号元素和115号元素都是金属元素，C错误。状元随笔　元素周期表中共有18列元素，从左到右每列对应族名称依次为：Ⅰ A、Ⅱ A、Ⅲ B、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ 族(第8、9、10共3列)、Ⅰ B、Ⅱ B、Ⅲ A、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族。3．根据元素在周期表中的位置例4 [2024·江苏泗洪高一期末]下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是(　　)答案：D解析：2号、10号为稀有气体元素，应在周期表的最右端，3号元素应在周期表的最左端，故A、B、C错误。【变式演练】2.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是(　　)A．Be、Na、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P答案：C解析：由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置可知，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl。3.[2024·天津武清高一期末]短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。(1)元素X单质分子是________(写化学式)。(2)Y位于元素周期表中的第________周期第________族。(3)Z的同主族下一周期的元素的原子序数是________。(4)常温下，与Z同一周期的金属元素，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________________________________________________。He二ⅦA342Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑解析：由短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置可知，X为He、Y为F、Z为S。(1)元素X单质为单原子分子，分子式为He；(2)Y的原子结构中有2个电子层、最外层电子数为7，位于第二周期第ⅦA族；(3)Z为S元素，同主族下一周期为Se，原子序数比S多18，为34；(4)常温下，与S同一周期的Al能与氢氧化钠溶液反应，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；Na能与氢氧化钠溶液中的水反应，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；常温下，Mg与氢氧化钠溶液不反应。题型三 相对原子质量1.原子(核素)的相对原子质量2．元素的相对原子质量元素周期表中每个方格中所提供的相对原子质量元素的相对原子质量Ar＝Ar(A)·a%＋Ar(B)·b%＋Ar(C)·c%＋…[其中Ar(A)、Ar(B)、Ar(C)…分别为各核素的相对原子质量，a%、b%、c%…分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a%＋b%＋c%＋…＝1]。 答案：(1)35.45　(2)35.48解析：(1)34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45。(2)35×75.77%＋37×24.23%≈35.48。【变式演练】4．元素在周期表中的位置取决于(　　)A．元素的核电荷数B．元素的化合价C．元素原子的电子层数D．元素原子的最外层电子数答案：A解析：元素周期表中，元素的排序依据是其核电荷数。5．[2024·山东临朐高一联考]下列有关13C、15N叙述正确的是(　　)A．13C与15N有相同的中子数B．13C与C60互为同素异形体C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同答案：C解析：13C的中子数是7，15N的中子数是8，A错误；同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13C是碳元素的一种核素(原子)，C60是碳元素的一种单质，则13C与C60不互为同素异形体，B错误；15N与14N核内质子数同为7，中子数分别为8和7，则15N与14N互为同位素，C正确；15N的核外电子数是7，中子数是8，D错误。03.课时作业（二十三）题组一　元素周期表的结构1．(3分)[2024·北师大附中高一检测]下列元素中，不属于主族元素的是(　　)A．H B．He C．N D．Cl答案：B解析：H为第一周期第ⅠA族元素，故A正确；He为第一周期0族元素，故B错误；N为第二周期第ⅤA族元素，故C正确；Cl为第三周期第ⅦA族元素，故D正确。2．(3分)在周期表中，所含元素种类最多的是(　　)A．第Ⅷ族 B．第ⅠA族C．0族 D．第ⅢB族答案：D解析：第ⅢB族包括镧系和锕系，故元素种类最多。3．(3分)[2024·广东恩平高一期末]X＋的核外电子数分别为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是(　　)A．第三周期0族B．第四周期第ⅠA族C．第三周期第ⅠA族D．第三周期第ⅦA族答案：B解析：X＋有2＋8＋8＝18个电子，则X元素原子有19个电子，是19号元素K，K位于第四周期第ⅠA族。题组二　同周期、同主族元素的序差规律4．(3分)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＋11C．n＝m＋25 D．n＝m＋10答案：D解析：若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1，A正确；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11，B正确；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25，C正确。5．(3分)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＋11C．5x＋14 D．5x＋16答案：A解析：由五种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核电荷数为x，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，D的原子序数为x－8，E的原子序数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10。故选A。答案：B解析：元素的种类由质子数决定。题给5种单核粒子中，有18、19、20共3种质子数，属于3种不同的元素。 答案：D  答案：D  答案：C 10．(3分)我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，曾制得一种合成纳米材料，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族答案：B解析：R元素在化合物RN中的化合价取决于氮元素，因Rn＋中R元素显正价，氮元素在RN中显－3价，故R元素离子应为R3＋，则R原子含31个电子，其质子数为31，原子核外电子排布为 ，所以应为第四周期第ⅢA族，故B正确。11．(3分)短周期元素S、R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Q为硅元素。则W元素的原子结构示意图为(　　)答案：D12．(9分)元素铊的相关信息如图所示。根据图片信息回答下列问题。(1)铊元素位于第________周期第________族。(2)铊属于________(填“金属”或“非金属”)元素。与铊同族的正上方的元素的原子序数为________。(3)根据图片信息可知，铊的相对原子质量取整数值为________。六ⅢA金属49204解析：(1)铊的原子序数为81，根据0族定位法，81比86(氡)少5个电子，所以Tl位于元素周期表中第六周期第ⅢA族。(2)铊属于金属元素，与铊同族的正上方的元素的原子序数为49。(3)图示中左下角的数字为元素的相对原子质量，取整数值是204。13．(9分)[2024·河南汝南高一期末]A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。(1)写出A元素的名称：________。(2)B位于周期表中第__________周期第______族。(3)C的原子结构示意图为____________。氮三ⅥA解析：设B的原子序数为x＋8，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A为N，B为S，C为F。【培优练|能力提升】14．(9分)(1)原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am＋和Bn－，它们的核外电子排布相同，则①A和B的质子数之差为____________(用m、n表示)。②B和A的族序数之差为____________(用含m、n的代数式表示)。m＋n8－n－m解析：①因Am＋和Bn－核外电子排布相同，则电子数相同，即ZA－m＝ZB＋n，则A和B的质子数之差为ZA－ZB＝m＋n。②B的负价为－n，则B的族序数为8－n，而A的族序数为m，B和A的族序数之差为8－n－m。(2)A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。①如果A和B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为____________；②如果A和B同在第ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________________。x－nx－m解析：①如果A、B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B和A的原子序数之差恰好为B所在周期的元素种类数，则B的原子序数为x－n。②如果A、B同在第ⅦA族时，当B在A的上一周期时，A、B的原子序数之差恰好为A所在周期的元素种类数，B的原子序数为x－m。