4.1 第2课时 元素周期表 核素-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

第一节　原子结构与元素周期表 第四章　物质结构　元素周期律 第2课时　元素周期表　核素 课程解读 课标要点 学科素养 元素周期表 1．能从原子结构的角度理解元素周期表编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导，培养微观探析能力 2．通过了解元素周期表的发现史培养学生的科学探究与创新意识 核素 通过对原子核的深入辨识学习，培养宏观辨识与微观探析的核心素养 目录 CONTENTS 教材整体初识 构建与探源 01 02 ___________________________________ —学科素养 对基本问题充分掌握— ____________________________________ —学科素养 对学科素养融会贯通— 命题整体感知 尝试与研析 01 _______________________________ —学科素养 对基本问题充分掌握— 教材整体初识 构建与探源 知识点一　元素周期表 1．元素周期表的历史 门捷列夫 相对原子质量 化学性质相似 核电荷数 知识点一　元素周期表 2．现行元素周期表的编排原则 (1)原子序数的含义 按照元素在_____________中的顺序给元素编号。 (2)原子序数与原子结构的关系 原子序数＝_______________＝__________＝_______________。 周期表 核电荷数 质子数 核外电子数 知识点一　元素周期表 (3)编排原则 电子层数目 原子序数 最外层电子数 电子层数 知识点一　元素周期表 3．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 知识点一　元素周期表 (2)族的分类 8、9、10 知识点一　元素周期表 (3)常见族的别称：第ⅠA族(除氢外)——__________元素，第ⅦA族——________元素，0族—_____________元素，第ⅣA、ⅤA、ⅥA族依次又叫碳族、氮族、氧族。 (4)元素周期表中方格中的符号的意义 碱金属 卤族 稀有气体 原子序数 放射性 知识点一　元素周期表 【提醒】周期序数一定等于原子的电子层数，但最外层电子数不一定等于族序数，如最外层电子数为2的可能是第ⅡA族元素也可能是0族中的氦，以及副族元素。 知识点二　核素　同位素 1．核素 (1)定义：具有一定数目________和一定数目________的一种原子。 (2)实例：氢元素的三种核素 原子 名称 原子符号(AZX) 氢元素的原子核 质子数(Z) 中子数(N) 氕 ________ ____ ____ 氘 ______或_____ ____ ____ 氚 ______或_____ ____ ____ 质子 中子 1 0 D 1 1 T 1 2 知识点二　核素　同位素 2．同位素 (1)定义：__________相同而_________不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为__________)，如 和 互为同位素。 (2)特点 ①同位素的化学性质几乎完全相同，某些物理性质略有不同。 ②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 质子数 中子数 同位素 知识点二　核素　同位素 (3)应用 ①________在考古工作中用于测定一些文物的年代。 ② 用于制造氢弹。 ③放射性同位素释放的射线可用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 知识点二　核素　同位素 3．元素、核素、同位素之间的关系 【提醒】一种核素即一种原子，一种元素可以有多种不同的核素，所以元素种类的数目远少于原子种类的数目，即目前发现的元素有118种，但是核素则远多于118种。 知识点二　核素　同位素 探本思辨 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)每一周期都是由碱金属元素开始，由稀有气体元素结束。(　　) (2)同族元素的最外层电子数一定等于族序数。(　　) (3)原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族。(　　) (4) 互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同。(　　) × × × √ 知识点二　核素　同位素 (5)凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布。(　　) (6)工业焊接钢管进行“无损探伤”的 的质子数与中子数之差为82。(　　) (7)M2＋有两个电子层，则M在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族。(　　) × × √ 知识点二　核素　同位素 2． 的说法正确的是(　　) D 知识点二　核素　同位素 知识点二　核素　同位素 3．[2024·知临中学高一]下列元素属于短周期主族元素的是(　　) A．I　　　　　　　　 B．Fe C．P D．K 【解析】短周期元素是前三周期元素，碘是第五周期元素，钾、铁是第四周期元素，磷是第三周期元素。 C 02 —学科素养 对学科素养融会贯通— 命题整体感知 尝试与研析 _____________________________ 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 1．元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系 项目 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的原子之间的互称 同种元素形成的不同单质之间的互称 范畴 同类原子(化合态、游离态) 原子 原子 单质 决定 因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 原子数目或排列方式 举例 16O、18O、 18O2－都属于氧元素 1H、2H、 3H、12C、 14C属于5种不同的核素 234U、235U、238U互为同位素 氧气和臭氧、石墨和金刚石分别互为同素异形体 联系       类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 2．元素相对原子质量是按照该元素的各种核素所占的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)。 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 例题　下列说法错误的是(　　) B 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 1．下列说法错误的是(　　) A．239Pu原子中质子数和中子数之和为239 B．由239Pu到235U的过程为化学变化 C．238Pu、239Pu和241Pu的化学性质相同 D．238Pu、239Pu和241Pu在元素周期表中的位置相同 B 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 【解析】239Pu中的239表示的是质量数，质量数＝质子数＋中子数，A正确；化学变化不涉及原子核的变化，B错误；238Pu、239Pu和241Pu属于同种元素，最外层电子数相同，化学性质相同，C正确；238Pu、239Pu和241Pu核电荷数相同，属于同种元素，在元素周期表中的位置相同，D正确。 类型一　元素、核素、同位素、同素异形体 2． [2024·瑞安中学高一]下列说法正确的是(　　) B 类型二　元素在周期表中的位置确定 1．根据原子结构 周期数＝核外电子层数 主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－│最低负价│ 质子数＝原子序数＝核外电子数 2．根据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法 (1)明确0族元素信息 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 所在周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 类型二　元素在周期表中的位置确定 (2)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，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 (3)求差值定族数 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。 ②若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的第ⅢA～ⅦA族。 ③若差其他数，则由相应差值找出相应的族。 类型二　元素在周期表中的位置确定 例题　据有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，含有116号元素Lv，试判断116号元素应位于元素周期表中(　　) A．第六周期第ⅣA族 B．第七周期第ⅥA族 C．第七周期第ⅦA族 D．第八周期第ⅥA族 【解析】118号元素为第七周期0族元素，则116号元素位于从0族开始向左第3纵列，故应为第七周期第ⅥA族元素，故B正确。 B 类型二　元素在周期表中的位置确定 1． 元素周期表中钛元素的数据如图所示，下列说法中错误的是(　　) A．钛元素位于元素周期表中第四周期 B．46Ti与48Ti互为同位素 C．48Ti中含有26个中子 D．1个钛原子的质量为47.87 g D 类型二　元素在周期表中的位置确定 【解析】由元素周期表中钛元素的数据可知，钛元素位于元素周期表中第四周期，故A正确；46Ti与48Ti的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故B正确；48Ti的质子数为22，质量数为48，则含有的中子数为48－22＝26，故C正确；钛的相对原子质量为47.87，故D错误。 类型二　元素在周期表中的位置确定 2．下列关于Ds(原子序数为110)的说法不正确的是(　　) A．Ds原子的电子层数为7 B．Ds位于元素周期表中第Ⅷ族 C．Ds为金属元素 D．Ds原子的质量数为110 D 类型二　元素在周期表中的位置确定 【解析】110号元素在118号元素之前第8个纵列，可确定它位于第七周期第Ⅷ族，B项正确；Ds处于第七周期，则Ds原子的电子层数为7，A项正确；第Ⅷ族元素均为金属元素，故Ds为金属元素，C项正确；Ds的原子序数为110，其质子数为110，质量数不为110，D项错误。 课堂检测 1．下列各组粒子中属于同位素的是(　　) A．16O和18O　　　　　 B．O2和O3 C．H2和D2 D．24Mg和24Na 【解析】16O和18O是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，A符合题意；O2和O3是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，B不符合题意；H2和D2是氢元素组成的同种单质，C不符合题意；24Mg和24Na是质子数、中子数都不同的两种核素，D不符合题意。 A 课堂检测 2．13C——NMR(核磁共振)、15N——NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下列有关叙述正确的是(　　) A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体 C．232Th转化成233U是化学变化 D．15N与14N互为同位素 D 课堂检测 【解析】13C的中子数为7，15N的中子数为8，A错误；13C为核素，同素异形体是指同一种元素形成的不同单质，B错误；232Th转化成233U是原子核的变化，不是化学变化，C错误；同位素是指具有相同的质子数和不同的中子数的原子，15N与14N互为同位素，D正确。 课堂检测 3．[2024·瓯海中学高一]下列关于原子结构及元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素的族序数等于最外层电子数 B．第三、第四周期同主族原子序数均相差8 C．第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差11 D．0族元素的原子最外层均为8个电子 C 课堂检测 【解析】主族元素的族序数等于最外层电子数，A错误；第三、四周期第ⅠA、ⅡA族原子序数相差8，其余主族相差18，B错误；第四周期第ⅡA族元素为Ca，第ⅢA族元素为Ga，中间间隔副族元素，故原子序数相差11，C正确；氦原子最外层只有2个电子，D错误。 课堂检测 4．短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。已知Y、Z两元素的原子序数之和是X元素的4倍，则X、Y、Z分别是(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 【解析】由题意可知，X为第二周期元素，Y、Z为第三周期元素。设X的原子序数为x，Y、Z的原子序数分别为x＋7和x＋9。依题意得4x＝(x＋7)＋(x＋9)，解得x＝8。所以X为O，Y为P，Z为Cl。 C 课堂检测 5．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。 表中所列元素中： (1)属于短周期元素的有_____________________________(填字母)。 (2)属于主族元素的有___________________________________(填字母)。 a、b、c、f、h、i、j、l、m a、b、c、d、f、g、h、i、j、k、l 课堂检测 (3)c元素在元素周期表中的位置是第______周期第_______族。 (4)k元素在元素周期表中的位置是第______周期第________族。 三 ⅡA 四 ⅥA 感谢聆听，再见！ H H H O、O O C H和H H、H和H Cs I常用于治疗甲状腺疾病。下列关于I A．中子数为53 B．核外电子数为78 C．I与I性质相同 D．I与I互为同位素 【解析】中子数＝质量数－质子数，I的质子数为53，质量数为131，中子数为131－53＝78，A不符合题意；核外电子数＝核内质子数，I的质子数为53，核外电子数为53，B不符合题意；I与I的化学性质相似，物理性质不相同，C不符合题意；I与I是质子数相等、中子数不相等的同种元素的不同原子，它们互为同位素，D符合题意。 A．相同质量的D2O和H2O含有的电子数之比为9∶10 B．Ca和Ca、石墨和金刚石均互为同位素 C．H、H、H＋和H2是氢元素的4种不同粒子 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 【解析】设D2O和H2O的质量都是18 g，则n(H2O)＝＝1 mol，n(D2O)＝＝0.9 mol，D2O和H2O含有的电子数之比为[0.9 mol×(1×2＋8)]∶[1 mol×(1×2＋8)]＝9∶10，A正确；Ca和Ca都是 A．HO和HO互为同位素 B． U的质量数为235 C．石墨和金刚石是同一种物质 D．相同体积的O2、N2具有相同的分子数 【解析】HO和HO是化合物，不是原子，不互为同位素，A错误；U的质量数为235，B正确；石墨和金刚石是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，不是同一种物质，C错误；气体状况未知，依据阿伏加德罗定律，相同体积的O2、N2不一定具有相同的分子数，D错误。 $$