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[新教材]新人教版必修1第4章 第1节 课时2 元素周期表 核素学案

课时2元素周期表核素发展目标体系构建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,培养学生“宏观辨识与证据推理”的核心素养。

2.知道错误!X的含义,知道元素、核素、同位素的含义,培养“微观探析与模型认知”的核心素养。

一、元素周期表1.元素周期表的出现与演变2.原子序数(1)含义:按照元素在周期表中的顺序给元素编号.(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=质子数=核外电子数。

二、元素周期表的结构1.编排原则2.元素周期表的结构(1)(2)族①主族,共七个主族:包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,分别在周期表的第1、2、13、14、15、16、17纵行。

由短周期和长周期元素共同构成。

②副族,包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB和第Ⅷ族,分别在周期表的第11、12、3、4、5、6、7纵行和在周期表的第8、9、10纵行。

完全由长周期元素构成。

③0族:在周期表的第18纵行,为稀有气体元素。

元素原子的最外层电子数为8(第一周期的He为2),原子结构稳定,化学性质不活泼,通常很难发生化学反应,化合价为零价,定为0族。

(3)常见族的别称:第ⅠA族(除氢外)—碱金属元素,ⅦA——卤族元素,0族—稀有气体元素,ⅣA、ⅤA、ⅥA族依次又叫碳族、氮族、氧族.3.元素周期表中方格中的符号的意义(1)元素周期表中所含元素种类最多的族是哪族?共有多少种元素?[提示]ⅢB;32。

(2)同一周期,ⅡA与ⅢA族的原子序数差一定为1吗?为什么?[提示]不一定,可能为1、11、25.三、核素1.氢元素的三种核素(1)核素:把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)同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。

如错误!H、D、T互称为同位素。

(3)核素(原子)符号质量数为A、质子数为Z的核素(原子)表示为错误!X。

(4)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完全相同;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比率。

(5)同位素的用途①错误!C在考古工作中用于测定一些文物的年代。

②错误!H、错误!H用于制造氢弹。

③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

④利用18O作为示踪原子探究有机反应机理。

微点拨:元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算的平均值。

即M(元素)=M1×a%+M2×b%+M3×c%+…(其中M1、M2…为核素的相对原子质量,a%、b%…,为各核素的原子百分比。

)1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)长周期中的元素没有主族,只有副族、Ⅷ族、0族。

()(2)ⅠA族中元素均为金属元素,又称碱金属元素。

() (3)任何核素均有质子和中子。

() (4)18O中质子数为8,中子数为10,与16O互称同位素。

() [答案](1)×(2)×(3)×(4)√2.关于元素周期表,下列叙述中不正确的是()A.元素周期表中共有18列,16族B.周期表中的族分为主族、副族、0族C.周期表中第3纵行为ⅢA族D.主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成[答案]C3.简单原子的原子结构可用下图形象地表示:其中“●”表示质子或电子,“”表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是()A.①②③互为同素异形体B.①②③互为同位素C.①②③是三种化学性质不同的粒子D.①②③具有相同的质量数[答案]B周期表的结构与定量关系1.元素周期表的结构(1)列序数与族序数的关系①列序数<8,主族和副族的族序数=列序数;②列序数=8或9或10,为第Ⅷ族;③列序数〉10,主族和副族的族序数=列序数-10(0族除外)。

(2)三个定量关系①周期序数=电子层数②主族序数=最外层电子数③原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(3)原子序数的定量关系①同周期,ⅡA与ⅢA族原子序数差可能为1,11,25②同族,相邻周期原子序数差:ⅠA~ⅡA:上一周期元素种类数;ⅢA~0族:下一周期元素种类数。

如Na与K相差8,Cl与Br相差18。

2.据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法(1)比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。

(2)求差值定族数①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。

②若比相应的0族元素少1~5时,则应处在同周期的ⅦA~ⅢA族。

③若差为其他数,则由相应差数找出相应的族。

如84号元素的位置为与86号稀有气体氡在同一周期(第六周期),在ⅥA族.【典例】已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示,设X 的原子序数为a。

则下列说法不正确的是()YXZA.Y与Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能为a-17C.Z的原子序数可能为a+31D.X、Y、Z一定为短周期元素D[X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,则X、Y、Z均可能为长周期元素,D项错误;若X、Y、Z分别位于第三、四、五周期的右边,则Y的原子序数为a-17;Y与Z的原子序数之和可能为2a;若X、Y、Z分别位于第四、五、六周期的右边,Z的原子序数可能为a+31。

][借题发挥]与X同族,与Z同周期的元素原子序号可能为多少?[答案]a+18或a+32。

1.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()A B C DD[本题要求熟记周期表的结构,知道1~18号元素在周期表中的具体位置.解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素应在周期表的最左端判断A、B、C错误。

]元素、核素、同位素、同素异形体比较1.有下列物质:①H错误!O②D错误!O③12CH4④14C17O2上述物质涉及________种元素,________种核素。

[答案]372.有下列几组物质:①35Cl与37Cl②O2与O3③H2O与D2O④金刚石与石墨⑤D与T ⑥13C与14C上述物质组互为同位素有________(填序号,下同),互为同素异形体的有________。

[答案]①⑤⑥②④1.比较2.联系(1)同种元素可以有多种不同的同位素原子,所以元素的种类数目远少于原子种类的数目.(2)核素之间转化为核反应,不属于化学变化。

(3)同种元素可以有多种单质,所以单质种类数多于元素种类数。

2.下列说法错误的是()A。

错误!H、错误!H、H+和H2是氢元素的四种不同粒子B.错误!Ca和错误!Ca、石墨和金刚石均为同素异形体C.错误!H和错误!H是不同的核素D.12C和14C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同B[元素的存在形式有游离态和化合态两种,A项中的四种粒子是氢元素的四种不同粒子,错误!H和错误!H是质子数均为1,中子数不等的不同的氢原子,它们是不同的核素;12C和14C由于其质子数均为6,而中子数分别为6和8,故它们互为同位素,同理,错误!Ca和错误!Ca互为同位素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同;金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质,它们互为同素异形体.]3。

错误!Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素,汤姆孙(J。

J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了错误!Ne。

下列有关说法正确的是()A.2210Ne和错误!Ne是同素异形体B.错误!Ne和错误!Ne属于不同的核素C.22,10Ne和错误!Ne的性质完全相同D.错误!Ne转变为错误!Ne为化学变化B[错误!Ne和错误!Ne的质子数相同而中子数不同,互为同位素,A错误;22Ne和2010Ne的质子数相同而中子数不同,属于不同的核素,B正确;2210Ne和错误!Ne 10的化学性质完全相同,物理性质不同,C错误;错误!Ne 转变为错误!Ne中没有新物质生成,不是化学变化,是核素之间的转化,D错误.]素材1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“”,读作nǐ。

问题探究:(1)115号元素原子的电子层数和最外层电子数分别为多少?(2)若115号元素的一种核素质量数为289,则该元素的质子数与中子数的差为多少?(3)113号元素原子的核外电子数为多少?[答案](1)7、5(2)59(3)113素材2核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称.其中主要利用铀235(235U)或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(2H,氘)或超重氢(3H,氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。

问题探究:(1)235U与239Pu中的中子数分别为多少?(2)235U与234U、238U属于什么关系?(3)2H、3H分别与16O、17O组成的水分子有哪几种?(4)2H2与3H2互为同位素,对吗?为什么?(5)原子弹爆炸是化学变化吗?为什么?[答案](1)143,145(2)同位素(3)2H16,2O,2H错误!O,3H错误!O,3H错误!O,2H3H16O,2H3H17O共6种.(4)不对,2H2、3H2不是核素原子。

(5)不是化学变化,原子种类发生变化.通过素材1中的新元素的发现及结构探究和素材2原子弹、氢弹的爆炸反应及涉及的核素培养学生“科学探究与科学精神”的核心素养。

1.下列说法正确的是()A.元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数B.元素周期表有十六个纵列,也就是十六个族C.原子的最外层电子数相同的元素,一定属于同一族D.电子层数相同的粒子,对应元素一定属于同一周期A[元素周期表中有18个纵列,16个族,第Ⅷ族占三个纵列;Be和He的最外层电子数都是2,但不属于同一族;Ne和Na+的电子层数都是2,但不属于同一周期。

]2.短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。

已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,则A、B、C是()A.Be、Na、Al B.B、Mg、SiC.O、P、Cl D.C、Al、PC[短周期元素A、B、C,设A的原子序数为m,则B、C的原子序数分别为m+8-1和m+8+1,由题意知(m+8-1)+(m+8+1)=4m,则m=8,故选C.]3.已知R2+核外有a个电子,核内有b个中子。

下列能正确表示R的原子符号的是()A.b,a R B.错误!R C.错误!R D.错误!RC[R2+核外有a个电子,因此R原子核外有a+2个电子,R原子的核外电子数、质子数、核电荷数均为a+2,其质量数为中子数与质子数之和,即a+2+b。

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