4.1.2 元素周期表 核素 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

课时2 元素周期表 核素 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 宏观辨识与微观探析： 宏观上认识元素周期表的基本结构七行18列，分为七个周期，16个族，从微观上理解同主族元素原子核外电子排布的相似性和递变规律，初步理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律。 证据推理与模型认知： 建立同主族、同周期元素原子结构变化的微观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想。 科学探究与创新意识： 通过“科学史话”及“化学与职业”栏目，培养严谨求实的科学态度，增强努力学好化学知识为社会服务的责任感和使命感。 素养目标 教学目标 1.了解核素、同位素的含义，认识同位素在生产、生活中的应用。 2．了解元素周期表的形成过程，并能运用归纳、概括等方法对信息进行加工，体验科学探究的过程，进一步学习科学探究的方法。 3．通知道周期和族的概念，会描述元素周期表的结构，知道元素在周期表中的位置与原子结构的关系，初步学会推导元素在周期表中的位置的基本方法。 本节重点 元素周期表的结构，核素、同位素的概念。 本节难点 元素周期表的结构。 阅读课本98页科学史话 了解元素周期表的发展 新课引入 元素周期表 诞生 依据 意义 发展 成熟 1869年，俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表 将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一起 揭示了化学元素间的内在联系和规律性，使其构成一个完整的体系，成为化学史上的重要里程碑之一 随着化学科学的发展，表中为未知元素留下的空位先后被填满，表的形式也变得更加完美 表中元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，逐渐演变成现行的元素周期表 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 任务1【排布规律】结合1-20号元素在元素周期表中的位置和原子结构示意图，思考： Q1:从每一个看，什么是原子序数？原子序数与原子的结构之间存在什么联系？ Q2:整体来看，不同横行和不同纵列的元素排布有何规律？ 6 原子：原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数 从每一格看： 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 7 横行原则： 把__________相同的元素，按_____________的顺序从左到右排列。 电子层数目 原子序数递增 纵行原则： 把不同横行中_____________相同的元素，按______________的顺 序由上而下排列。 最外层电子数 电子层数递增 横行： 周期——从左到右：电子层数相同、最外层电子数递增 纵列： 族——从上到下：最外层电子数相同、电子层数递增 任务2【辨识结构】（周期）：完成教材P95-【思考与讨论】，并思考以下问题： Q2: 周期分几类？分类依据是什么？   Q1: 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 10 第一周期 第二周期 第三周期 第四周期 第五周期 第六周期 第七周期 (锕系元素) 15个 短周期 长周期 (镧系元素) 15个 周期序数=电子层数 2 8 8 18 18 32 32 任务2【辨识结构】（族）： Q3:元素周期表中有多少纵列多少族？ Q4: 族分几类？分类依据是什么？ 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 12 VIII族 B：副族 副族用“B”表示，仅由长周期组成 表示时既无“A”也无“B” 0 族 七主七副0和VIII A：主族 ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB， VIII族 主族用“A”表示，长、短周期共同组成 主族序数=最外层电子数 周期 a．个数：元素周期表中有____个周期。 b．特点：每一周期中元素的_____________相同 c．分类： 短周期：包括___________________________。 长周期：包括___________________________。 7　 电子层数　 第一、二、三周期　 第四、五、六、七周期 族 a．个数：元素周期表有_____个纵行，但只有 ____个族。 b．特点： ____个主族A 、 ____个副族（7B、VIII族）、0族。 18　 16　 ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB，VIII族 7　 8 任务3【细识轮廓】：观察元素周期表，回答下列问题： Q1: 找出包含元素种类最多的周期和族。 Q2: 同周期的IIA和IIIA族元素的原子序数的差值有哪些？ Q3: 同主族的元素，相邻周期的原子序数的差值有哪些？如IA族和0族。 第六周期、第七周期 ⅠⅠⅠB 第二、三周期差1，第四、五周期差11，原因是中间隔10格过渡元素，第六、七周期差25，原因是中间隔10格过渡元素，且ⅢB一格为15种元素。 2、8、18、32。 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 15 请将1-20号元素填入网格图（7×18）中，并描出元素周期表的轮廓，标明周期序数和族序数；标明碱金属、卤族元素、稀有气体元素、过渡元素所处的区域。 活动元一 自主学习 认识元素周期表的排布规律与结构 16 11 3 4 5 6 7 8、9、10 12 1 2 13 14 15 16 17 18 相隔10个纵行 2 8 8 18 18 32 32 (锕系元素) 15个 (镧系元素) 15个 族的别称: 第ⅠA族称为 元素 第ⅡA族称为 元素 第ⅣA族称为 元素 第ⅤA族称为 元素 第ⅥA族称为 元素 第ⅦA族称为 元素 零族称为 　 元素 碱金属 碱土金属 碳族 氮族 氧族 卤族 稀有气体 碱金属元素 卤族元素 元素周期表中：硅元素排在第几行第几列？第几周期第几族？ 第 14 列，第三周期第IVA族？ 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 Cl 原子的位置的描述？ 第七主族 第VII族 第VIIA族 第III周期 第三周期 第3周期 第三周期第VIIA族 20 1.元素的位置与原子结构的互相推断 则该元素原子有___个电子层，最外层电子数是___，即___为元素。 ② Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是 其在周期表中的位置是_____________________。 ① X元素是第三周期第ⅠA族元素 3 1 钠 第三周期第ⅥA族 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 21 2.零族定位法 0族元素 周期序数 原子序数 He 一 2 Ne 二 10 Ar 三 18 Kr 四 36 Xe 五 54 Rn 六 86 Og 七 118 【小结】根据0族元素原子序数判断周期数 根据差值确定族序数 【课后习题P106-4】 【变式练习】 第 56 号元素位于第____周期第______族。 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 22 3.十字定位法 X Y Z X、Y、Z 均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。 已知X、Y、Z 三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是（ ） A．N、S、Cl B．B、Si、P C．C、P、S D．Be、Al、Si A 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 23 【课后习题P106-5】 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 4、利用“阴上阳下”推断原子序数的关系 具有相同电子层结构的离子，如aX(n＋1)＋、bYn＋、cZ(n＋1)－、dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为 … … cZ dM bY aX 则它们的原子序数关系为a>b>d>c a-(n+1)=b-n=c+(n+1)=d+n 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 25 5、同主族相邻两元素原子序数差 ①若为ⅠA、ⅡA族元素， 则原子序数差等于上周期元素所在周期的元素种类数。 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 26 5、同主族相邻两元素原子序数差 ②若为ⅢA族至0族元素， 则原子序数差等于下周期元素所在周期的元素种类数。 活动元二 学以致用 初建“位-构”关系 27 氢元素的原子核 原子名称 原子符号 质量数(A) 质子数(Z) 中子数(N) 1 1 0 2 1 1 3 1 2 【资料卡片】精确的测定结果表明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。例如氢元素的原子核（如表4-1）。 （即：一种元素可有多种原子） 活动元三 对比学习 核素、同位素 28 1. 元素：具有相同 的一类 的总称。 如： H、Si、Fe等。(只讲种类不讲数目) 2. 核素：具有一定数目 和一定数目 的一种原子。 如： 11H、21H、126C、136C等。 三、元素、核素与同位素 质子数(核电荷数) 原子 质子 中子 质子数 中子数 元素 元素 核素 H D T 如： 11H(氕)、21H(氘)、31H(氚)互称为同位素。 “位”：在周期表里占据同一位置。 3. 同位素： 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 )。 同位素 氢元素 性质：化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。 存在：天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。 天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各同位素原子所占原子的百分比一般是不变的。 2.同位素的特征 (2)元素的相对原子质量 ①含义：根据元素的各种同位素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算的平均值。 ②计算公式：=A·a%+B·b%+C·c%+…… 其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量，a%、b%、c%……分别为自然界中各同位素所占的原子的含量或原子个数的组成分数。 ③近似值： 上述公式中A、B、C分别用各同位素的质量数代替计算。 (3)实例:如氧有三种天然同位素分别为 　 　 　 则氧元素的=15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204%≈15.999； 近似值 ≈ 16×99.759%+17×0.037%+18×0.204% = 16.0045。 同位素 原子个数百分比 相对原子质量 近似相对原子质量 　 99.759% 15.995 16 　 0.037% 16.999 17 　 0.204% 17.999 18 考古中推断文物的年代 制造氢弹的原料 核反应堆的原料 相对原子质量的标准原子 3.同位素的应用 O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同位素吗？ O2和O3互为同素异形体； H2O和D2O为同种物质。 不能。原子的种类远大于元素的种类 【思考】至今已发现了118种元素，能否说人们已发现了118种原子？ 总结：元素、核素、同位素、同素异形体的比较   元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数(核电荷数)相同的一类原子 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 同种元素组成的不同单质 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 化学性质几乎相同，物理性质不同 组成元素相同，性质不同 $$