第4章 第1节 新知探究课19 元素周期表 核素-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第一册同步课件(人教版2019)

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 新知探究课18　原子结构 学习任务 1．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．知道元素、核素、同位素、的含义与外延，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。  新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 必备知识·自主预习 01 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3 一、元素周期表 1．元素周期表的发展历程 门捷列夫 相对原子质量 相对原子质量 核电荷数 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．元素周期表的结构 (1)编排原则 __________相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行——周期 最外层电子数相同的元素，按________递增的顺序由上而下排成纵列——族(注意第Ⅷ族为3个纵列) 电子层数目 电子层数 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)元素周期表的结构 ①周期的分类 一、二、三 2、8、8 四、五、六、七 18、18、32、32 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 ②族的特点和划分 特点 主族元素的族序数＝____________ 分类 主族 共有_个，包括_________________________________ ____，由__周期和__周期元素共同构成 副族 共有__个，包括________________________________ __________________，完全由__周期元素构成 0族 占据元素周期表的第__纵列，最外层电子数为_(He为2)，很难与其他物质发生化学反应 最外层电子数 7 ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、 ⅦA 短 长 8 ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、 ⅦB、Ⅷ(三个纵列) 长 18 8 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 7 ③常见族的别称：第ⅠA族(除氢外)—______元素，第ⅦA族—____元素，0族—________元素。 (3)元素周期表中方格中的符号的意义 碱金属 卤族 稀有气体 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 二、核素 1．核素 (1)概念：具有一定数目____和一定数目____的一种原子。表示方法：。 质子 中子 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)实例 原子符号 原子名称 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数 氕 ____ ____   ____ ____ 氚 ____ ____ 1 0 1 1 1 2 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．同位素 (1)概念：______相同而______不同的同一____的不同原子互称为同位素(即同一____的不同____互称为同位素)。例如：氢元素有、、三种核素；碳元素有、、等核素；氧元素有、和三种核素；铀元素有、、等核素。 质子数 中子数 元素 元素 核素 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)特点 ①“同位”是指核素的______相同，在元素周期表中占有相同的____。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 (3)常见同位素的用途 ①考古测定文物的年代的是； ②制造氢弹的是； ③利用放射性同位素释放的射线____、给金属____、诊断和治疗疾病等。 质子数 位置 和 育种 探伤 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)元素周期表中每一横行称为一周期，每一纵列称为一个族。 (　　) (2)氧位于第二周期第Ⅵ族。 (　　) (3)元素周期表中8、9、10纵列称为ⅧB族。 (　　) (4)任何核素原子一定具有质子和中子。 (　　) 8O表示质子数为8，中子数为18的氧原子。 (　　) (6)1H2与D2互为同位素。 (　　) × × × × × × 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 填一填　(1)在现行元素周期表中第四、五、六、七周期均有18列，第四、五周期各有________种元素，而第六、七周期各有________种元素。 (2)已知下列八种化学符号：　i　a　　i　g ①其中，表示核素的符号共________种。 ②所表示的核素中，互为同位素的是________和________。 ③所表示的核素中，质量数相等但不能互称同位素的是________和________。 18 32 6 i i 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 关键能力·情境探究 02 学习任务1 熟悉元素周期表的结构与定量关系　 学习任务2 元素、核素、同位素、同素异形体的理解与比较　 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 15 下图为元素周期表的部分结构。 熟悉元素周期表的结构与定量关系 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．第三周期和第四周期中的第ⅡA、第ⅢA族元素的原子序数差分别为多少？ [提示]　1 。11。 2．周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差多少？ [提示]　2或8或18或32。 3．88号元素在周期表中的位置如何？ [提示]　第七周期第ⅡA族。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．在下面的表格中填上短周期元素符号。 特殊位置 元素符号 (1)族序数等于周期数   (2)族序数等于周期数的2倍   (3)族序数等于周期数的3倍   (4)周期数是族序数的2倍   (5)周期数是族序数的3倍   [提示]　(1)H、Be、Al　(2)C、S　(3)O　(4)Li　(5)Na 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 18 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)。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (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，第ⅡA与第ⅢA族原子序数差可能为1、11、25。 ②同族，相邻周期原子序数差：第ⅠA～第ⅡA：上一周期元素种类数；第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。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．由原子序数推导元素位置 (1)熟记稀有气体元素的原子序数和周期序数 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)定位置 ①若某元素的原子序数比相应的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第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素，88－86＝2，则其应在第七周期第ⅡA族。 ②若某些元素的原子序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5，则这些元素应分别处在该0族元素同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA族，如84号元素，86－84＝2，应在第六周期第ⅥA族。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识链接　周期表的记忆口诀 横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。 说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ； ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述正确的是 (　　) A．L层电子数为奇数的所有元素都是非金属 B．第三、四、五周期元素的种数分别是8、18、32种 C．由左往右数第8、9、10三列元素中没有非金属元素 D．只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子 1 2 3 4 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 C　[L电子层电子数为奇数的所有元素有Li、B、N、F，其中Li是金属，其余是非金属，A错误；第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32，B错误；由左至右第8、9、10三列元素是第Ⅷ族，全部是金属元素，没有非金属元素，C正确；原子最外层含有2个电子的不一定为第ⅡA族元素，也可能为He原子或过渡元素原子，D错误。] 1 2 3 4 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．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(　　) D　[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。] 1 2 3 4 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．如图为八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是(　　) A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期 B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多 C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应 D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素 1 2 3 4 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 C　[由图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，A正确；虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，B正确；图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，C错误；八角形元素周期表是按同主族元素序数增大来排列的，所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，D正确。] 1 2 3 4 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．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。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素的原子。下列有关叙述正确的是(　　) A．115号元素位于第六周期 B．113号元素位于第七周期第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 1 2 3 4 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 B　[95号镅元素、115号元素、113号元素的原子序数都大于86而小于118，所以都位于第七周期，A、D错误；115号元素比118号元素的原子序数小3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族，B正确；113号元素和115号元素都是金属元素，C错误。] 1 2 3 4 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．适时推动核电站项目有助于实现“双碳”目标，目前核电站主要通过铀—235的裂变反应释放的能量进行发电。其变化过程包括： 元素、核素、同位素、同素异形体的理解与比较 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (1)上述变化过程属于化学变化吗？ [提示]　不属于。 (2)144Ba、89Kr、235U、236U都是核素吗？哪些互为同位素？ [提示]　都是核素。235U与236U互为同位素。 (3)144Ba的质量数是144，钡元素的相对原子质量是144吗？ [提示]　不是。元素相对原子质量是按照该元素的各种核素所占的原子百分比计算的平均值，与质量数不同。针对某个原子而言，原子的相对原子质量取整数值等于该原子的质量数。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．H、D、T与16O、17O可形几种不同的水分子？有几种相对分子质量？ [提示]　12种水分子，6种相对分子质量。 3．有下列几组物质：①35Cl与37Cl　②O2与O3　③H2O与D2O　④金刚石与石墨　⑤D与T　⑥13C与14C 上述几组物质中互为同位素有哪些？互为同素异形体的有哪些？ [提示]　①⑤⑥互为同位素，　②④互为同素异形体。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系   元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数相同的一类原子的总称 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同、性质不同 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估   元素 核素 同位素 同素异形体 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 联系   新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 注意：(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)同种元素可以形成多种单质，所以单质种类数多于元素种类数。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．两种相对原子质量 (1)核素相对原子质量＝≈质量数。 (2)元素相对原子质量是按照该元素的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……为各核素的相对原子质量，a%、b%为各核素的原子个数百分比)。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．下列说法不正确的是(　　) A．H、D、T互为同位素 B．16O2 、18O2 互为同素异形体 C．H3O＋和OH－中质子数不同、电子数相同 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 6．最近医学界通过用放射性14C来标记C60，发现C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞。下列有关14C的叙述中正确的是(　　) A．与12C原子的化学性质不同 B．与14N含有的中子数相同 C．是C60的同素异形体 D．与12C互为同位素 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 D　[14C与12C为同种元素的不同原子，两者化学性质几乎完全相同，A错误；14C的中子数为14－6＝8，14N的中子数为14－7＝7，二者不同，B错误；14C是原子，不是单质，与C60单质不互为同素异形体，C错误；14C与12C的质子数均为6，中子数分别为8、6，质子数相同，中子数不同，互为同位素，D正确。] 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 7．已知镓(Ga)有两种天然同位素，一种是a，其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%。实验测得镓元素的摩尔质量为69.8 g/mol，则据此推知镓的另一种同位素是(　　) Ga　　Ga　　Ga　　Ga C　[设另一种镓元素的质量数为A，镓元素的摩尔质量在数值上等于相对原子质量，则根据题意，69×60%＋A×(1－60%)＝69.8，解得A＝71，所以镓的另一种同位素为a。] √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识必备 课堂小结 1．周期表的结构：横为7个周期，列为16个族，7主8副(含Ⅷ)一0要记住；记准稀有气体的序数，这是推断元素位置关键因素。 2．“四同”比较有思路：先从物质的分类角度分析，原子才可能是同位素，单质里面找同素异形体。 质子数相同，中子数不同的原子才是同位素。 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 学习效果·随堂评估 03 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 44 1．下列关于i和i的说法中，错误的是(　　) Bi和i都含有83个中子 Bi和i是Bi的两种核素 Bi和i的核外电子数相等 Bi和i含有相等的质子数 A　[两种核素含有质子数相同，中子数分别为126，127。] 1 2 3 4 5 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．门捷列夫的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　) A．元素周期表中有7个主族、7个副族 B．目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素 C．短周期元素是指1～20号元素　 D．原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数 B　[元素周期表中有7个主族、8个副族，A错误；目前使用的元素周期表中，最长的周期含有32种元素，B正确；短周期元素是指第一、二、三周期的元素，即1～18号元素，C错误；主族元素的原子，原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数，D错误。] 1 2 3 4 5 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．如图是元素周期表的一部分，已知两块阴影中间的3列属于同一族。有关阴影部分的元素，下列说法正确的是(　　) A．都是主族元素 B．都是副族元素 C．有5种副族元素和2种主族元素 D．有5种主族元素和2种副族元素 1 2 3 4 5 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．在元素周期表的前四周期中，两两相邻的5种元素位置如图所示。若B元素的核电荷数为a，下列说法正确的是(　　) A．B、D的原子序数之差可能为2 B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32 C．5种元素的核电荷数之和可能为5a＋10 D．A、E的原子序数之差可能是7 1 2 3 4 5 √ 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 C　[由四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a，则A的原子序数为a－1，C的原子序数为a＋1，D的原子序数为a－8，E的原子序数为a＋18。根据分析可知，B、D的原子序数之差为8，不可能为2，A错误；B、E的原子序数之差为18，B错误；5种元素的核电荷数之和为a＋a－1＋a＋1＋a－8＋a＋18＝5a＋10，C正确；A、E的原子序数之差为a＋18－(a－1)＝19，D错误。] 1 2 3 4 5 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．2022年诺贝尔化学奖授予了三位在“点击化学”及其应用方面做出了重大贡献的三位化学家——卡罗琳贝尔托西、莫滕桦尔达和巴里·夏普莱斯。卡罗琳·贝尔托西将“点击化学”运用在生物学领域，并开创了“正交化学”。 (1)在很多研究糖类的实验中，会选用具有放射性的14C进行示踪研究。以下有关同位素的说法正确的是________(填写编号) 。 ①14N2 、15N2 互为同位素 ②D、T发生核聚变成为其他元素，属于化学反应 1 2 3 4 5 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 ③16O、18O的质子数相同，电子数不同 ④α粒子的核组成符号为e ⑤同一元素各核素的近似相对原子质量不同，但它们的化学性质几乎完全相同 [解析]　①同位素是指质子数相同，中子数不同的同一种元素形成的不同原子，则14N2 、15N2 不互为同位素，①错误；②D、T发生核聚变成为其他元素，是原子核发生变化，不属于化学反应，②错误；③同一种元素的质子数等于核外电子数，则16O、18O的质子数相同，电子数也相同，③错误；④α粒子由两个中子和两个质子构成，其核组成符号为e，④正确；⑤同一元素各核素的近似相对原子质量不同，但它们的质子数相同即核外电子数相同，则最外层电子数相同，故化学性质几乎完全相同，⑤正确； [答案]　④⑤　 1 2 3 4 5 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)除14C(丰度为1.2×10-10%)外，自然界中还有两种碳的稳定核素12C和13C，已知碳元素的近似相对原子质量为12.011 1，则12C的丰度约为________% (填入的数字保留2位小数) 。 [解析]　碳元素的相对原子质量是用各种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度，14C(丰度为1.2×10-10%)，丰度太小，不需要代入公式计算，设12C的丰度为x，则13C的丰度为1－x，则列出式子12x＋13×(1－x)＝12.011 1，解得x＝0.988 9，故12C的丰度约为98.89%。 [答案]　98.89 1 2 3 4 5 新知探究课19　元素周期表　核素 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 $$