内容正文:
(
第
三
单元
物质构成的奥秘
课题
3
元素
)
第二课时元素及元素符号
一、元素的定义
元素是具有相同_________(即_________)的一类原子的总称。
易错提醒
(
元素只讲种类,不讲个数。即只能说几种元素,不能说成几个元素。
)
二、物质是由元素组成的
1. 宏观上,一切物质都是由元素组成的。
2. 微观上,物质有的是由分子构成的,有的是由原子构成的,也有的是由离子构成的。
易错提醒——固定搭配
(
(1)宏观
——
元素
——
组成。(水是由氢元素和氧元素组成的)
(2)微观
——
原子
——
构成。(1个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的)
)
三、元素和原子的对比
元素
原子
概念
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
是宏观概念,只讲种类,不讲个数
是微观概念,既讲种类,也讲个数
使用范围
描述物质的宏观组成,如水是由氢元素和氧元素组成
用来描述由原子直接构成的物质和分子的构成,如铁是由铁原子构成的
联系
元素和原子是总体和个体的关系:原子是元素的最小单位,元素则是原子的一个归类“集体”。
思考与交流
(
在下列化学反应中,反应物与生成物相比较,分子是否发生了变化?原子是否发生了变化?元素是否发生了变化?
)
四、化学变化中元素、原子的变化
在物质发生化学变化时,原子的_________不变,_________也不会改变。
五、地壳中各种元素的含量
1. 各种元素在地壳里的含量如图所示,其中含量最多的是氧元素,它的质量分数接近50%,其次是硅元素。在地壳中含量较少的碳、氢、氮等元素,对动植物的生命活动有重要作用。
2. 地壳中含量前四的元素分别为_____、_____、_____、_____。
思考与交流:如果用文字来表示一百多种元素以及由它们组成的几千万种物质将十分麻烦。同时,有些外国人可能不认识中文元素名称。那么,如何表示更方便呢?
六、元素符号的书写与意义
1. 书写
国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别。例如用Cu表示铜元素,Cl表示氯元素,Ca表示钙元素。即:
(1)由一个字母表示的元素符号要________;
(2)由两个字母表示的元素符号,第一个字母________,第二个字母________。
2. 意义
元素符号表示___________,还表示这种元素的___________。
例如,元素符号“O”既表示氧元素,又表示氧元素的一个原子。
资料卡片——道尔顿的元素符号和元素的中文名称
(
在古代,人们常用象形、会意等符号表示不同物质。道尔顿曾用图形加字母表示不同原子(如图3-21)。这种符号在表示物质组成时显得复杂,记忆和书写也不方便,后来被用字母表示的元素符号所取代。
一种元素的中文名称只用一个字表示,除了我国自古以来就使用的金、银、铜、铁、锡、硫等
,
其余多为近代以来新造的。在我国近代化学启蒙者徐寿(如图3-22)与他人合译的《化学鉴原》中,依西文发音造字的许多元素的中文名称,如钠、铝、钾、钙、锌等沿用至今。元素名称造字有规律,从偏旁就可以知道它们属于哪一类元素:有金字旁的是金属元素,有石字旁的是固态非金属元素,有气字头的是气态非金属元素或稀有气体元素,有三点水的是液态非金属元素。只有金属元素汞例外,通常状况下它是液态。
)
七、元素的分类
【例1】氢元素和氧元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同
C.相对原子质量不同 D.最外层电子数不同
【变式1-1】下列各组元素中,元素符号的第一字母相同的一组是( )
A.钠、镁、氧、氮 B.氢、汞、铁、银
C.氯、碳、钙、铜 D.硅、硫、锌、钡
【变式1-2】构建模型是学习化学理论的重要手段。下列模型正确的是( )
A.空气成分模型 B.地壳中元素含量
C.反应类型关系 D.原子结构模型
一、选择题:
1.地壳中含量最多的金属元素是
A.铜 B.铝 C.铁 D.钙
2.2024年2月21日消息,我国科学家发现并申报的新矿物“铈钽易解石”获得了国际矿物学协会﹣新矿物命名及分类委员会批准通过。铈原子与钽原子的本质区别是
A.质子数不同 B.中子数不同 C.电子数不同 D.原子大小不同
3.高稳定性稀土永磁铷铁硼材料的研发与应用是我省2023年申报国家科学技术进步奖项目,铷元素的相关信息如图所示,下列说法正确的是:
A.铷、铁、硼都是金属元素
B.铷、铁元素的本质区别是核外电子数
C.铁原子易失去两个电子形成铁离子
D.铷原子核电荷数是37
4.模型建构是研究微观粒子的科学思维方法。下图是研究原子结构历史上的一种模型。对下列图示理解不正确的是
A.甲的原子结构示意图为
B.乙和丙为同种元素
C.丙为相对稳定结构
D.三种微粒中质量最大的是丙
5.根据图中提供的信息,判断下列说法错误的是
A.③④化学性质相似 B.②④属于金属元素
C.③④是相对稳定结构 D.①③属于同种元素
6.在实验时建构模型是学习化学的重要方法,下列有关模型正确的是
A. 地壳中元素含量
B. 原子结构
C. 反应类型之间的关系
D. 微粒与元素关系
A.A B.B C.C D.D
7.下列元素符号书写不正确的是
A.氦(He) B.铜(CU) C.硫(S) D.钡(Ba)
8.下列符号能表示2个氧原子的是
A.2O2 B.O2 C. D.2O
9.如图为某原子结构棋型的示意图,其中①、②、③、④是代表构成该原子的不同粒子。下列说法正确的是
A.该原子为碳原子 B.粒子④的能量比粒子①的低
C.原子的质量主要集中在②上 D.原子中②与③的数目一定相同
二、非选择题:
10.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)构建知识网络是一种重要的学习方法。图1中甲是 。
(2)在铜、氯化钠、二氧化碳三种物质中,由离子构成的是 (填名称)。
(3)图2中B表示钠原子的原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子,形成Na+。
(4)图2中A、C两种元素最本质的区别是它们原子中的 不同。
11.如图是溴原子的原子结构示意图。如图所示,请回答下列问题。
(1)图1中x= 时,该原子属于非金属原子。溴元素的相对原子质量为 。
(2)如图2中A﹣E表示的微粒中:与图1中的溴原子具有相似的化学性质的是 (填字母),其中属于离子的是 (填字母),属于同一种元素的是 (填字母),达到稳定结构的原子是 。
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第
三
单元
物质构成的奥秘
课题
3
元素
)
第一课时元素及元素符号
一、元素的定义
元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
易错提醒
(
元素只讲种类,不讲个数。即只能说几种元素,不能说成几个元素。
)
二、物质是由元素组成的
1. 宏观上,一切物质都是由元素组成的。
2. 微观上,物质有的是由分子构成的,有的是由原子构成的,也有的是由离子构成的。
易错提醒——固定搭配
(
(1)宏观
——
元素
——
组成。(水是由氢元素和氧元素组成的)
(2)微观
——
原子
——
构成。(1个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的)
)
三、元素和原子的对比
元素
原子
概念
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
是宏观概念,只讲种类,不讲个数
是微观概念,既讲种类,也讲个数
使用范围
描述物质的宏观组成,如水是由氢元素和氧元素组成
用来描述由原子直接构成的物质和分子的构成,如铁是由铁原子构成的
联系
元素和原子是总体和个体的关系:原子是元素的最小单位,元素则是原子的一个归类“集体”。
思考与交流
(
在下列化学反应中,反应物与生成物相比较,分子是否发生了变化?原子是否发生了变化?元素是否发生了变化?
)
四、化学变化中元素、原子的变化
在物质发生化学变化时,原子的种类不变,原子的质量也不会改变。
五、地壳中各种元素的含量
1. 各种元素在地壳里的含量如图所示,其中含量最多的是氧元素,它的质量分数接近50%,其次是硅元素。在地壳中含量较少的碳、氢、氮等元素,对动植物的生命活动有重要作用。
2. 地壳中含量前四的元素分别为O、Si、Al、Fe。
思考与交流:如果用文字来表示一百多种元素以及由它们组成的几千万种物质将十分麻烦。同时,有些外国人可能不认识中文元素名称。那么,如何表示更方便呢?
六、元素符号的书写与意义
1. 书写
国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别。例如用Cu表示铜元素,Cl表示氯元素,Ca表示钙元素。即:
(1)由一个字母表示的元素符号要大写;
(2)由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写。
2. 意义
元素符号表示一种元素,还表示这种元素的一个原子。
例如,元素符号“O”既表示氧元素,又表示氧元素的一个原子。
资料卡片——道尔顿的元素符号和元素的中文名称
(
在古代,人们常用象形、会意等符号表示不同物质。道尔顿曾用图形加字母表示不同原子(如图3-21)。这种符号在表示物质组成时显得复杂,记忆和书写也不方便,后来被用字母表示的元素符号所取代。
一种元素的中文名称只用一个字表示,除了我国自古以来就使用的金、银、铜、铁、锡、硫等
,
其余多为近代以来新造的。在我国近代化学启蒙者徐寿(如图3-22)与他人合译的《化学鉴原》中,依西文发音造字的许多元素的中文名称,如钠、铝、钾、钙、锌等沿用至今。元素名称造字有规律,从偏旁就可以知道它们属于哪一类元素:有金字旁的是金属元素,有石字旁的是固态非金属元素,有气字头的是气态非金属元素或稀有气体元素,有三点水的是液态非金属元素。只有金属元素汞例外,通常状况下它是液态。
)
七、元素的分类
【例1】氢元素和氧元素的本质区别是( )
A.质子数不同 B.中子数不同
C.相对原子质量不同 D.最外层电子数不同
答案:A
【分析】根据元素的定义进行解答。
【解答】解:元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。原子中的质子数决定所属元素的种类,因此氢元素和氧元素的本质区别是原子中的质子数不同。
故选:A。
【变式1-1】下列各组元素中,元素符号的第一字母相同的一组是( )
A.钠、镁、氧、氮 B.氢、汞、铁、银
C.氯、碳、钙、铜 D.硅、硫、锌、钡
答案:C
【分析】书写元素符号时应注意:①由一个字母表示的元素符号要大写;②由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写。
【解答】解:A、钠、镁、氧、氮四种元素的元素符号分别是Na、Mg、O、N,第一个字母不同,故选项错误。
B、氢、汞、铁、银四种元素的元素符号分别是H、Hg、Fe、Ag,第一个字母不同,故选项错误。
C、氯、碳、钙、铜四种元素的元素符号分别是Cl、C、Ca、Cu,第一个字母相同,故选项正确。
D、硅、硫、锌、钡四种元素的元素符号分别是Si、S、Zn、Ba,第一个字母不同,故选项错误。
故选:C。
【变式1-2】构建模型是学习化学理论的重要手段。下列模型正确的是( )
A.空气成分模型 B.地壳中元素含量
C.反应类型关系 D.原子结构模型
答案:C
【分析】A、根据空气的组成来分析;
B、根据地壳中元素的含量来分析;
C、根据氧化反应与化合反应的概念分析;
D、根据原子的结构来分析。
【解答】解:A、按体积分数计算,氮气约占空气体积的78%,氧气约占空气体积的21%,其他成分约占空气体积的1%,故A错误;
B、地壳中各元素的含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁等,铝的含量高于铁的含量,故B错误;
C、物质与氧发生的反应属于氧化反应,由两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应,属于化合反应。有些反应是氧化反应,但不是化合反应,如甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,有些反应是化合反应,但不是氧化反应,如氧化钙与水反应生成氢氧化钙,有些反应既是氧化反应,又是化合反应,如氢气与氧气燃烧后生成水,故C正确;
D、原子是由原子核和电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,故D错误;
故选:C。
一、选择题:
1.地壳中含量最多的金属元素是
A.铜 B.铝 C.铁 D.钙
答案:B
【详解】地壳中元素含量由高到低居前四位的元素依次是氧、硅、铝、铁,所以含量最高的金属元素是铝元素.。
故选B。
2.2024年2月21日消息,我国科学家发现并申报的新矿物“铈钽易解石”获得了国际矿物学协会﹣新矿物命名及分类委员会批准通过。铈原子与钽原子的本质区别是
A.质子数不同 B.中子数不同 C.电子数不同 D.原子大小不同
答案:A
【详解】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),不同种元素原子的质子数不同,则铈原子与钽原子的本质区别是质子数不同。
故选A。
3.高稳定性稀土永磁铷铁硼材料的研发与应用是我省2023年申报国家科学技术进步奖项目,铷元素的相关信息如图所示,下列说法正确的是:
A.铷、铁、硼都是金属元素
B.铷、铁元素的本质区别是核外电子数
C.铁原子易失去两个电子形成铁离子
D.铷原子核电荷数是37
答案:D
【详解】A、铷、铁的名称带有金字旁,属于金属元素,硼的名称带有石字旁,属于非金属元素,选项错误;
B、由元素的概念可知,铷、铁元素的本质区别是质子数不同,选项错误;
C、铁原子易失去两个电子形成带2个都为正电荷的亚铁离子,选项错误;
D、元素信息图左上角的数字是原子序数,原子序数等于原子的核电荷数,由图可知,铷元素的原子序数为37,则铷原子核电荷数是37,选项正确;
故选D。
4.模型建构是研究微观粒子的科学思维方法。下图是研究原子结构历史上的一种模型。对下列图示理解不正确的是
A.甲的原子结构示意图为
B.乙和丙为同种元素
C.丙为相对稳定结构
D.三种微粒中质量最大的是丙
答案:B
【详解】A、由甲的原子结构可知,甲原子核内有1个质子,核外有1个电子,则甲的原子结构示意图为 ,故选项说法正确;
B、乙和丙的质子数不同,不属于同种元素,故选项说法错误;
C、丙的质子数为2,核外只有一个电子层,核外电子数2,属于相对稳定结构,故选项说法正确;
D、在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数,则甲的相对原子质量为1,乙的相对原子质量为3,丙的相对原子质量4,则三种微粒中质量最大的是丙,故选项说法正确;
故选:B。
5.根据图中提供的信息,判断下列说法错误的是
A.③④化学性质相似 B.②④属于金属元素
C.③④是相对稳定结构 D.①③属于同种元素
答案:A
【详解】A、最外层电子数相同的原子的化学性质相似,微粒③④的最外层电子数相同,但两种微粒属于离子,其化学性质不相似,说法错误;
B、由图可知,微粒②的质子数为11,属于钠元素,微粒④的质子数为12,属于镁元素,都属于金属元素,说法正确;
C、稳定结构通常指的是原子的最外层电子数达到8个(如果是第一层作为最外层,则电子数为2),由图可知,微粒③④的最外层电子数为8,都是稳定结构,说法正确;
D、元素是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称;由图可知,微粒①③的质子数都为17,两种微粒属于同种元素,说法正确。
故选A。
6.在实验时建构模型是学习化学的重要方法,下列有关模型正确的是
A. 地壳中元素含量
B. 原子结构
C. 反应类型之间的关系
D. 微粒与元素关系
A.A B.B C.C D.D
答案:D
【详解】A、地壳中元素含量前五分别为氧、硅、铝、铁、钙,构建模型错误,不符合题意;
B、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,构建模型错误,不符合题意;
C、化合反应是指多种物质反应生成一种物质的反应,分解反应是指一种物质分解生成多种物质的反应,物质与氧发生的反应属于氧化反应,则化合反应与氧化反应属于交叉关系,化合反应与分解反应属于并列关系,构建模型错误,不符合题意;
D、质子数相同的一类原子统称为元素,则氧离子和氧原子都属于氧元素,构建模型正确,符合题意。
故选:D。
7.下列元素符号书写不正确的是
A.氦(He) B.铜(CU) C.硫(S) D.钡(Ba)
答案:B
【详解】A、氦的元素符号为He,书写正确,不符合题意;
B、铜的元素符号为Cu,书写不正确,符合题意;
C、硫的元素符号为S,书写正确,不符合题意;
D、钡的元素符号为Ba,书写正确,不符合题意。
故选:B。
8.下列符号能表示2个氧原子的是
A.2O2 B.O2 C. D.2O
答案:D
【详解】由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,故2个氧原子表示为:2O。故选D。
9.如图为某原子结构棋型的示意图,其中①、②、③、④是代表构成该原子的不同粒子。下列说法正确的是
A.该原子为碳原子 B.粒子④的能量比粒子①的低
C.原子的质量主要集中在②上 D.原子中②与③的数目一定相同
答案:A
【详解】A、该原子的核外电子数为6,则其核内质子数为6,为碳原子,正确;
B、离核越近,能量越低,粒子④的能量比粒子①的高,错误。
C、原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成的,而不是主要集中在②上,错误;
D、原子中②是中子,③是质子,原子中②与③的数目不一定相同,错误。
故选A。
二、非选择题:
10.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)构建知识网络是一种重要的学习方法。图1中甲是 。
(2)在铜、氯化钠、二氧化碳三种物质中,由离子构成的是 (填名称)。
(3)图2中B表示钠原子的原子结构示意图,钠原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子,形成Na+。
(4)图2中A、C两种元素最本质的区别是它们原子中的 不同。
答案:(1)原子
(2)氯化钠
(3)失去
(4)质子数/核电荷数
【详解】(1)原子能构成分子,故图1中甲是原子,故填:原子;
(2)铜由铜原子直接构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,所以在铜、氯化钠、二氧化碳三种物质中,由离子构成的物质是氯化钠,故填:氯化钠;
(3)根据钠原子的原子结构示意图可知,钠原子的最外层电子数是1,小于4个,在化学反应中易失去1个电子形成带上1个单位的正电荷的阳离子,离子符号为:Na+,故填:失去;
(4)元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,图2中A、C两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数(或核电荷数)不同,故填:质子数或者核电荷数。
11.如图是溴原子的原子结构示意图。如图所示,请回答下列问题。
(1)图1中x= 时,该原子属于非金属原子。溴元素的相对原子质量为 。
(2)如图2中A﹣E表示的微粒中:与图1中的溴原子具有相似的化学性质的是 (填字母),其中属于离子的是 (填字母),属于同一种元素的是 (填字母),达到稳定结构的原子是 。
答案:(1) 7 79.90
(2) E CD/DC DE/ED A
【详解】(1)在原子中,质子数=核外电子数,因此35=2+8+18+x,x=7;
由元素周期表中的一格可知,汉字下方的数字表示相对原子质量,则溴元素的相对原子质量为79.90;
(2)元素的化学性质是由原子的最外层电子数决定的,溴原子的最外层电子数为7,故图2A~E表示的微粒中,与图1中的溴原子具有相似的化学性质的是E;
质子数=核外电子数,表示原子;质子数≠核外电子数,表示离子,因此属于离子的是CD;
元素是具有相同核电荷数或质子数的一类原子的总称,质子数或核电荷数决定元素的种类,DE质子数相同,属于同一种元素;
粒子最外层电子为8时(只有1个电子层为2)时,属于相对稳定结构。A质子数=核外电子数=2,属于原子,该原子的核外只有1个电子层,且最外层电子数为2,是达到稳定结构的原子;C、D最外层电子数虽然为8,但是C、D中质子数≠核外电子数,不属于原子。
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第
三
单元
物质构成的奥秘
课题
3
元素
)
第二课时元素周期表
超级市场里有成百上千种商品,为了便于顾客选购,会将商品分门别类、有序地摆放。
我们周围的物质世界,是由一百多种元素组成的。为了便于研究元素的性质和用途,以及它们之间内在的规律性,科学家们根据元素的原子结构和性质,把它们科学有序地排列起来,这样就得到了元素周期表。
一、元素周期表
1. 定义:根据元素的原子结构和性质,将已知的100多种元素按原子序数(指按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号,数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表,叫做元素周期表。
2. 结构
(1)周期:每一横行为一个周期,共有 7个周期。
(2)族:每个纵行为一族,共18个纵行,16个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族)。
3. 周期表中的元素分类
在周期表中,用不同颜色对金属元素、非金属元素做出了区分。元素周期表的起始:金属元素→非金属元素(→稀有气体元素),其中稀有气体元素又称0族元素。元素随着原子序数的递增其化学性质呈周期性的变化。
二、原子序数
1. 定义:元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号,叫做原子序数。
2. 数值关系:原子序数 = 核电荷数 = 质子数 =(原子的)核外电子数。
三、元素周期表的信息
根据元素周期表能确定元素的分类、元素名称、元素符号、相对原子质量及核电荷数、质子数、核外电子数等。
四、元素周期表与原子结构的关系
1. 原子核外电子层数等于________数。同一周期的元素,原子核外电子层数__________。
2. 同一周期的元素,原子序数、最外层电子数(前三周期)从左到右依次__________。
3. 同一族的元素,原子的最外层电子数__________,化学性质___________。
(1)参见图3-19,将其中标明的元素按照一定标准进行分类(如含量的多少、属于金属元素还是属于非金属元素等),并在元素周期表中逐一查询这些元素的有关信息(如它们在元素周期表中的位置、元素符号、相对原子质量,等等)。
(2)考察一下元素周期表,每周期开头的元素一般是金属元素还是非金属元素?靠近尾部的是金属元素还是非金属元素?结尾都是什么元素?这说明元素周期表中元素排列有什么规律呢?它与“元素周期表”这个名称有没有关系?
【例1】北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.m=37
B.铷原子的相对原子质量为85.47g
C.铷原子易失电子形成Rb2+
D.铷原子钟内铷原子不再运动
【变式1-1】学习化学要建立元素观、粒子观和分类观。图中的①和②是氟元素和钙元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是4种粒子的结构示意图。请用所学化学知识回答下列问题:
(1)钙元素的相对原子质量为 。
(2)氟元素属于 (填“金属元素”或“非金属元素”)。
(3)D中的x为 。
(4)已知氯元素的原子序数为17,写出图C对应的微粒符号 。
(5)在A-D四种粒子中,属于同种元素的粒子是 (填字母序号),其中A、B两种粒子对应的元素具有相似的化学性质,原因是 。
【变式1-2】元素周期表是学习化学的重要工具。下面是元素周期表中1~18号元素原子核外电子排布,我们对它进行研究:
(1)第16号元素的化学名称为 ,它在化学反应中容易 (填“得”或“失”)电子;形成的粒子为 (填符号)。
(2)通过上表可推知,19号元素应该属于第 周期,最外层电子数为 ,该元素应属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)在同一族中,各元素原子的结构呈现的规律有 (任写一点)。
(4)S、Cl、F三种非金属元素的原子得电子能力逐渐增强,我能根据这三种非金属元素的原子结构推测:非金属元素的原子得电子能力的强弱主要与 、 有关。
(5)居里夫妇在1934年发现了金属镭(Ra),它的原子核内有88个质子,138个中子,最外层电子数为2.则镭元素的原子序数是 ,它与1~18号元素中的 (填元素符号)元素具有相似的化学性质。
一、选择题:
1.新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。下图为镁元素在元素周期表中的相关信息和镁原子的结构示意图,下列说法错误的是
A.镁属于金属元素
B.X的数值为12
C.镁的相对原子质量为24.31g
D.镁元素在周期表中位于第三周期
2.一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,该钟表的整点时间与该元素的质子数相等。下列说法不正确的是
A.9:00对应的元素的原子在化学反应中易得到电子
B.8:00对应元素的离子符号为O2-
C.11:00对应的元素位于元素周期表第三周期
D.2:00与12:00对应的两种元素化学性质相同
3.钙是人体内含量最高的金属元素,是构成人体的重要组分。如图为钙原子的结构示意图,下列说法错误的是
A.x=8
B.钙原子的质量主要集中在核外电子上
C.钙原子在化学反应中易失去电子
D.钙元素位于元素周期表第四周期
4.依据所学知识和下图元素周期表的部分信息,下列叙述不正确的是
A.氢元素为非金属元素 B.锂的相对原子质量是6.941g
C.钠元素原子的核外电子数是11 D.原子序数为13的元素符号为Al
5.以下是四种微粒的结构示意图,下列有关各微粒的说法中,正确的是
A.①属于阴离子 B.②化学性质比较稳定
C.③在化学反应中容易得到电子 D.④属于金属元素
6.镉被认为是一种十分危险的有害元素,长期摄入被镉污染的稻米、蔬菜等会出现慢性中毒的症状。如图是镉元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图,下列说法错误的是
A.右图中,x=18 B.镉元素位于元素周期表中第五周期
C.一个Cd2+有46个电子 D.镉元素的元素符号是cd
7.下列说法正确的是
A.质子数相同的粒子属于同种元素 B.分子可分,原子不可分
C.原子核都是由质子和中子构成的 D.元素周期表中共有7个周期,16个族
8.元素周期表的编制使得化学科学的研究变得有规律可循,下列关于元素周期表的描述错误的是
A.元素周期表最早由门捷列夫编制
B.目前元素周期表中一共有7个周期18个族
C.元素周期表中有金属元素与非金属元素
D.元素符号来源于元素的拉丁文名称
二、非选择题:
9.下图1是元素周期表的一部分,图2是A、B、C三种粒子的结构示意图:
(1)由图1的信息可推知:X处表示的是 (写化学符号),其与氧处于同 。
(2)氧离子的结构示意图与图2中的 (填字母代号)核外电子排布相同。
10.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下面是元素周期表的部分内容,请根据下表回答问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是_______(填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D.阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一,能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)钠处于元素周期表中第 周期。
11.模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法,元素周期表是研究化学的重要工具
(1)甲图为金的原子结构示意图,乙图摘自元素周期表,据此推断b= 。金原子的中子数为 。
(2)硒原子(Se)在化学变化中容易 电子,形成离子的符号为 。
(3)图丁中关于X、Y、Z三种元素的判断不正确的是_______ 。
A.电子层数:X>Z
B.最外层电子数:X=Y
C.Y和Z位于同一周期
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第
三
单元
物质构成的奥秘
课题
3
元素
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第二课时元素周期表
超级市场里有成百上千种商品,为了便于顾客选购,会将商品分门别类、有序地摆放。
我们周围的物质世界,是由一百多种元素组成的。为了便于研究元素的性质和用途,以及它们之间内在的规律性,科学家们根据元素的原子结构和性质,把它们科学有序地排列起来,这样就得到了元素周期表。
一、元素周期表
1. 定义:根据元素的原子结构和性质,将已知的100多种元素按原子序数(指按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号,数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表,叫做元素周期表。
2. 结构
(1)周期:每一横行为一个周期,共有 7个周期。
(2)族:每个纵行为一族,共18个纵行,16个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族)。
3. 周期表中的元素分类
在周期表中,用不同颜色对金属元素、非金属元素做出了区分。元素周期表的起始:金属元素→非金属元素(→稀有气体元素),其中稀有气体元素又称0族元素。元素随着原子序数的递增其化学性质呈周期性的变化。
二、原子序数
1. 定义:元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号,叫做原子序数。
2. 数值关系:原子序数 = 核电荷数 = 质子数 =(原子的)核外电子数。
三、元素周期表的信息
根据元素周期表能确定元素的分类、元素名称、元素符号、相对原子质量及核电荷数、质子数、核外电子数等。
四、元素周期表与原子结构的关系
1. 原子核外电子层数等于周期数。同一周期的元素,原子核外电子层数相同。
2. 同一周期的元素,原子序数、最外层电子数(前三周期)从左到右依次增大。
3. 同一族的元素,原子的最外层电子数相同,化学性质相似。
(1)参见图3-19,将其中标明的元素按照一定标准进行分类(如含量的多少、属于金属元素还是属于非金属元素等),并在元素周期表中逐一查询这些元素的有关信息(如它们在元素周期表中的位置、元素符号、相对原子质量,等等)。
(2)考察一下元素周期表,每周期开头的元素一般是金属元素还是非金属元素?靠近尾部的是金属元素还是非金属元素?结尾都是什么元素?这说明元素周期表中元素排列有什么规律呢?它与“元素周期表”这个名称有没有关系?
【例1】北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.m=37
B.铷原子的相对原子质量为85.47g
C.铷原子易失电子形成Rb2+
D.铷原子钟内铷原子不再运动
答案:A
【分析】元素周期表一格中信息:左上角数字表示原子序数,右上角符号表示元素符号,中间汉字表示元素名称,方格下面的数字表示相对原子质量。粒子结构示意图的含义:小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数,据以上分析解答。
【解答】解:A、左上角的数字表示原子序数,铷的原子序数为37,原子中原子序数=质子数,所以铷原子的质子数为37,即m的值为37,故A正确;
B、由元素周期表的一格可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,铷的相对原子质量为85.47,相对原子质量的单位是“1”,省略不写,不是“g”,故B错误;
C、由A的分析可知,m=37,原子中质子数=核外电子数,则有37=2+8+18+8+n,得n=1,最外层电子数小于4,在化学反应中易失去1个电子,形成带1个单位正电荷的阳离子,其离子符号为Rb+,故C错误;
D、分子、原子都在不停地运动,因此铷原子钟内铷原子在不停地运动,故D错误;
故选:A。
【变式1-1】学习化学要建立元素观、粒子观和分类观。图中的①和②是氟元素和钙元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是4种粒子的结构示意图。请用所学化学知识回答下列问题:
(1)钙元素的相对原子质量为 。
(2)氟元素属于 (填“金属元素”或“非金属元素”)。
(3)D中的x为 。
(4)已知氯元素的原子序数为17,写出图C对应的微粒符号 。
(5)在A-D四种粒子中,属于同种元素的粒子是 (填字母序号),其中A、B两种粒子对应的元素具有相似的化学性质,原因是 。
答案:(1)40.08;
(2)非金属元素;
(3)8;
(4)Cl-;
(5)BC;最外层电子数相等。
【分析】(1)根据元素周期表的信息来分析;
(2)根据元素的分类来分析;
(3)根据原子中,质子数=电子数来分析;
(4)根据粒子结构来分析;
(5)根据元素的概念以及决定元素化学性质的因素来分析。
【解答】解:(1)元素周期表中每一格最下边数字表示相对原子质量,由钙元素在元素周期表中的信息可知,钙元素的相对原子质量为40.08。
(2)氟是“气”字旁,属于非金属元素。
(3)D原子的质子数为18,在原子中,质子数=核外电子数,则18=2+8+x,x=8。
(4)C图是氯元素,核外电子数比核内质子数大1,故是带1个单位的负电荷的离子,表示为Cl-。
(5)A是氟原子,B是氯原子,C是氯离子,D的质子数为18,A、B、C、D结构示意图中,属于同种元素的粒子是BC;A是氟原子,B是氯原子,二者最外层电子数相同,故A、B的化学性质相似。
故答案为:(1)40.08;
(2)非金属元素;
(3)8;
(4)Cl-;
(5)BC;最外层电子数相等。
【变式1-2】元素周期表是学习化学的重要工具。下面是元素周期表中1~18号元素原子核外电子排布,我们对它进行研究:
(1)第16号元素的化学名称为 ,它在化学反应中容易 (填“得”或“失”)电子;形成的粒子为 (填符号)。
(2)通过上表可推知,19号元素应该属于第 周期,最外层电子数为 ,该元素应属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)在同一族中,各元素原子的结构呈现的规律有 (任写一点)。
(4)S、Cl、F三种非金属元素的原子得电子能力逐渐增强,我能根据这三种非金属元素的原子结构推测:非金属元素的原子得电子能力的强弱主要与 、 有关。
(5)居里夫妇在1934年发现了金属镭(Ra),它的原子核内有88个质子,138个中子,最外层电子数为2.则镭元素的原子序数是 ,它与1~18号元素中的 (填元素符号)元素具有相似的化学性质。
答案:(1)硫;得;S2-;(2)四;1;金属;
(3)在同一族中,各元素的原子最外层电子数相等(答案合理即可)
(4)最外层电子数;电子层数;
(5)88;Mg或Be。
【分析】(1)根据元素周期表的信息、最外层电子数以及离子符号的写法来分析;
(2)根据元素周期表的信息、原子结构以及元素的分类来分析;
(3)根据在同一族中各原子最外层电子数相同解答;
(4)根据最外层电子数分析得失电子能力强弱;
(5)根据原子序数以及最外层电子数来分析。
【解答】解:(1)16号元素是硫元素,硫原子的最外层有6个电子,在化学反应中易得到电子,形成带有2个单位负电荷的硫离子;故填:硫;得;S2-;
(2)19号元素应该为2、8、8、1结构,位于第四周期,最外层有1个电子,19号元素是钾元素,属于金属元素;故填:四;1;金属;
(3)在同一族中各原子最外层电子数相同,故答案为:在同一族中,各元素的原子最外层电子数相等(答案合理即可);
(4)氟原子有2个电子层,最外层有7个电子,氯原子和硫原子都有3个电子层,而氯原子最外层电子为7,硫原子最外层电子数为6,三种非金属元素的原子得电子能力逐渐减弱,与最外层电子数或电子层数有关。故填:最外层电子数;电子层数;
(5)原子序数等于质子数,镭(Ra)的原子核内有88个质子,即原子序数为88;镭(Ra)原子的最外层有2个电子,铍和镁原子的最外层有2个电子,在化学反应中都易失去2个电子,化学性质相似;故填:88;Mg或Be。
一、选择题:
1.新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。下图为镁元素在元素周期表中的相关信息和镁原子的结构示意图,下列说法错误的是
A.镁属于金属元素
B.X的数值为12
C.镁的相对原子质量为24.31g
D.镁元素在周期表中位于第三周期
答案:C
【详解】A.镁元素名称带有“钅”字旁,属于金属元素,故A说法正确;
B.在原子中,质子数=核外电子数,镁原子的质子数为12,则X = 12,故B说法正确;
C.相对原子质量单位是“1”,不是“克”,常常省略不写,镁的相对原子质量为24.31,故C说法错误;
D.镁原子的核外有三个电子层,镁元素在周期表中位于第三周期,故D说法正确。
故选:C。
2.一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,该钟表的整点时间与该元素的质子数相等。下列说法不正确的是
A.9:00对应的元素的原子在化学反应中易得到电子
B.8:00对应元素的离子符号为O2-
C.11:00对应的元素位于元素周期表第三周期
D.2:00与12:00对应的两种元素化学性质相同
答案:D
【详解】A、9:00对应的元素为氟,氟原子最外层电子数是7,大于4,在化学变化中容易得到电子,故A不符合题意;
B、8:00对应的元素为氧,氧原子最外层电子数是6,在化学变化中容易得到2个电子形成带2个单位负电荷的阴离子,离子符号为O2-,故B不符合题意;
C、11:00对应的元素是钠,其核外电子排布为2、8、1,故其位于第三周期,故C不符合题意;
D、2:00对应的元素是稀有气体氦元素,化学性质不活泼,12:00对应的元素是金属镁元素,化学性质活泼,所以二者化学性质不相似,故D符合题意。
故选D。
3.钙是人体内含量最高的金属元素,是构成人体的重要组分。如图为钙原子的结构示意图,下列说法错误的是
A.x=8
B.钙原子的质量主要集中在核外电子上
C.钙原子在化学反应中易失去电子
D.钙元素位于元素周期表第四周期
答案:B
【详解】A、根据原子中质子数=核外电子数,则,解得x=8,说法正确;
B、电子的质量很小,钙原子的质量主要集中在原子核,说法错误;
C、钙原子的最外层电子数是2(小于4),在化学反应中易失去电子,说法正确;
D、钙元素核外有四个电子层,根据周期数=原子的电子层数,可知钙元素位于元素周期表第四周期,说法正确。
故选:B。
4.依据所学知识和下图元素周期表的部分信息,下列叙述不正确的是
A.氢元素为非金属元素 B.锂的相对原子质量是6.941g
C.钠元素原子的核外电子数是11 D.原子序数为13的元素符号为Al
答案:B
【详解】A、氢带“气”字头,属于非金属元素,故选项说法正确;
B、根据钠元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,锂元素的相对原子质量为6.941,相对原子质量单位是“1”,不是“克”,故选项说法错误;
C、根据钠元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,该元素的原子序数为11;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则钠原子的核外电子数为11,故选项说法正确;
D、原子序数为13的元素为铝元素,其元素符号为Al,故选项说法正确。
故选B。
5.以下是四种微粒的结构示意图,下列有关各微粒的说法中,正确的是
A.①属于阴离子 B.②化学性质比较稳定
C.③在化学反应中容易得到电子 D.④属于金属元素
答案:B
【详解】A、①质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项说法错误;
B、②图中粒子的最外层为电子数为8,属于相对稳定结构,故选项说法正确;
C、③最外层电子数是3<4,在化学反应中易失去电子,故选项说法错误;
D、④图中粒子的核内质子数为17,在原子中,质子数=核外电子数,则图示表示原子序数为17的氯元素,氯带“气”字头,属于非金属元素,故选项说法错误;
故选:B。
6.镉被认为是一种十分危险的有害元素,长期摄入被镉污染的稻米、蔬菜等会出现慢性中毒的症状。如图是镉元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图,下列说法错误的是
A.右图中,x=18 B.镉元素位于元素周期表中第五周期
C.一个Cd2+有46个电子 D.镉元素的元素符号是cd
答案:D
【详解】A、原子中,质子数=核外电子数,则有:48=2+8+x+18+2,x=18,说法正确,不符合题意;
B、根据镉原子结构示意图,核外电子层数是5,元素周期表中,周期数与核外电子层在数值上相同,则镉元素位于第五周期,说法正确,不符合题意;
C、根据镉原子结构示意图,最外层电子数是2,在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子,一个Cd2+有48-2=46个电子,说法正确,不符合题意;
D、元素周期表中的一格中,字母表示该元素的元素符号,元素符号的第1个字母大写,第2个字母小写,镉元素的元素符号是Cd,说法错误,符合题意。
故选D。
7.下列说法正确的是
A.质子数相同的粒子属于同种元素 B.分子可分,原子不可分
C.原子核都是由质子和中子构成的 D.元素周期表中共有7个周期,16个族
答案:D
【详解】A、“粒子”的种类很多,包括分子、原子、离子、质子等微粒,而元素是具有相同质子数的一类原子的总称,所以应该是质子数相同的一类原子一定属于同种元素,故A说法不正确;
B、化学变化中,分子可分,原子不可分,故B说法不正确;
C、原子核并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成的,其中氢原子中就不含有中子,故C说法不正确;
D、元素周期表中共有7个横行7个周期,18个纵行16个族,故D说法正确;
故选:D。
8.元素周期表的编制使得化学科学的研究变得有规律可循,下列关于元素周期表的描述错误的是
A.元素周期表最早由门捷列夫编制
B.目前元素周期表中一共有7个周期18个族
C.元素周期表中有金属元素与非金属元素
D.元素符号来源于元素的拉丁文名称
答案:B
【详解】A、元素周期表最早由俄国科学家门捷列夫编制,故A正确;
B、目前元素周期表中一共有7个周期18纵行16个族,故B错误;
C、元素周期表中有金属元素与非金属元素,故C正确;
D、元素符号来源于元素的拉丁文名称,国际通用的元素符号用1个或2个拉丁字母来表示,故D正确。
故选:B。
二、非选择题:
9.下图1是元素周期表的一部分,图2是A、B、C三种粒子的结构示意图:
(1)由图1的信息可推知:X处表示的是 (写化学符号),其与氧处于同 。
(2)氧离子的结构示意图与图2中的 (填字母代号)核外电子排布相同。
答案:(1) N 周期
(2)B
【详解】(1)在元素周期表中,同一周期的元素,从左到右,原子序数依次递增,故X是7号元素,表示的是N;
N与氧处于同一横行,则其与氧处于同周期;
(2)在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,故氧的原子序数为8,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,故氧原子核外电子排布为2、6,氧原子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中,容易得到2个电子,形成氧离子,故氧离子核外电子排布为2、8,故氧离子的结构示意图与图2中的B核外电子排布相同。
10.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下面是元素周期表的部分内容,请根据下表回答问题:
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是_______(填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D.阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一,能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)钠处于元素周期表中第 周期。
答案:(1)A
(2)19.00
(3)三
【详解】(1)A、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,符合题意;
B、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成,不符合题意;
C、道尔顿提出了原子论,不符合题意;
D、阿伏加德罗提出了分子学说,不符合题意。
故选A;
(2)在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故氟元素的相对原子质量为:19.00;
(3)由元素周期表可知,钠元素位于元素周期表的第三周期。
11.模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法,元素周期表是研究化学的重要工具
(1)甲图为金的原子结构示意图,乙图摘自元素周期表,据此推断b= 。金原子的中子数为 。
(2)硒原子(Se)在化学变化中容易 电子,形成离子的符号为 。
(3)图丁中关于X、Y、Z三种元素的判断不正确的是_______ 。
A.电子层数:X>Z
B.最外层电子数:X=Y
C.Y和Z位于同一周期
答案:(1) 1 118
(2) 得到 Se2-
(3)A
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数;元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
【详解】(1)在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,金原子的第一层上有2个电子,x=79=2+8+18+32+18+b,b=1;中子数=相对原子质量-质子数=197-79=118;
(2)原子的最外层电子数大于4,在化学反应中易得电子,硒原子(Se)最外层电子数为6,在化学反应中容易得到2个电子,形成带2个单位负电荷的阴离子,符号为Se2-;
(3)A、根据元素周期表可知,X位于第二周期,核外有两个电子层,Y位于第三周期,核外有三个电子层,电子层数:X<Z,判断错误;
B、根据元素周期表可知,X、Y处于同一列,处于同一族,最外层电子数:X=Y,判断正确;
C、根据元素周期表可知,Y和Z处于同一行,处于同一周期,判断正确。
故选A。
学科网(北京)股份有限公司
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