4.1.2 元素周期表 核素、同位素 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦元素周期表结构（周期、族）及核素、同位素概念，以门捷列夫周期表发现史导入，通过问题导学（如排列依据、原子序数关系）衔接编排原则、周期族划分至微观粒子关系，构建递进式学习支架。 亮点是问题驱动与科学思维融合，用氢原子三种核素表格推导同位素概念，周期表结构表格归纳周期族规律，结合同位素应用实例渗透科学态度。助学生形成宏微结合认知，培养归纳推理能力，为教师提供结构化教学资源。

第一节 原子结构与元素周期表 第2课时：元素周期表 核素、同位素 第四章 物质结构 元素周期律 人教版2019 高一 学习目标 1.通过阅读教材、讨论交流，了解核素、同位素的含义，认识同位素在生产、生活中的应用，初步学会利用各概念之间的关系解答有关问题。 2．通过对元素周期表发现史资料的收集整理、交流汇报，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．通过阅读教材、归纳总结，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。 【元素周期表的发现】 历史上,为了寻求各种元素及其化合物内在的联系和规律性,人们做了很多尝试。1869年门捷列夫在前人研究的基础上,制出了第一张元素周期表。 新课导入 问题导学 [问题思考1]门捷列夫最初的元素周期表是按照什么顺序排列的?现在的元素周期表中元素的排列依据是什么? [问题思考2]什么是原子序数? 原子序数与原子结构有什么关系? 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 将元素按照相对原子质量由小到大依次排列 按照原子的核电荷数由小到大依次排列 01 点拨精讲 1.元素周期表的编排原则。 (1)横行原则:把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从 左到右排成横行。 (2)纵列原则:把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数 递增的顺序由上而下排成纵列。 (3)原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。 (4)原子序数与元素的原子结构之间的关系: 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 01 点拨精讲：周期 [问题思考1]根据表格内容，思考以下问题：周期的概念是什么? 每一周期中包含多少种元素? 每一周期有什么特点? 1.周期的概念:在元素周期表中,把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行,每一个横行叫做一个周期。 1、周期序数=电子层数 2、同一周期的元素具有相同的电子层数 结论： 01 点拨精讲：族 [问题思考2]根据表格内容，思考以下问题：族的概念是什么? 主族和副族的概念是什么? 每一族包括哪些列,如何表示? 各族有什么特点? 2.族的概念：把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成的纵列,每一个纵列叫做一个族。 3.族的数目与分类：元素周期表的18个纵列中,除了中间8、9、10三个纵列为一族外,其余每一纵列为一族,共有 16个族,包括7个主族,7个副族,1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵列称为第Ⅷ族),1个0族。 01 【思考】观察下列的原子结构示意图，请同学们总结，同一列的元素在结构上有什么异同？ 1、主族的族序数=最外层电子数。 2、同一族的元素具有相同的最外层电子数。 第ⅠA族 第ⅡA族 第ⅦA族 结论： 01 点拨精讲： 类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数 稀有气体原子序数 位置与结构的关系 短周期 一 H~He 二 Li~Ne 三 Na~Ar 长周期 四 K~Kr 五 Rb~Xe 六 Cs~Rn 七 Fr~Og 2 2 1 10 8 2 18 8 3 36 18 4 54 18 5 86 32 6 118 32 7 周期序数= 电子层数 元素周期表的结构：周期 01 点拨精讲： 主族元素、副族元素、0族元素、第Ⅷ族元素的位置 16个族 (18个纵列) 7个主族(A) 7个副族(B) 1个第Ⅷ族:包括8、9、10三个纵列的元素 1个0族:稀有气体元素 族的别称 第ⅠA族(除氢外):碱金属元素 第ⅣA族:碳族元素 第ⅤA称:氮族元素 第ⅥA族:氧族元素 第ⅦA族:卤族元素 0族:稀有气体元素 元素周期表的结构：族 01 点拨精讲： 01 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。 1)元素： 核素、元素和同位素P96 →(元素由质子数决定) 原子既讲种类又讲个数。 注意： ①元素只论种类, 不讲个数。 ②元素组成宏观物质 如：水由氧元素和氢元素组成 一个水分子由1个O原子和2个H原子构成 问题：同种元素的原子质子数相同，中子数是否一定相同？ 不一定！ 水分子由O原子和H原子构成 01 点拨精讲： 下图是三种不同的氢原子,填写表格。 氢元素的原子核 原子名称 原子符号() 质子数(Z) 中子数(N) 氕 氘 氚 1 0 1 1 1 2 或 D 或 T 2）核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素 01 点拨精讲： 如 11H 、 21H 、 31H就是氢元素的三种不同核素。 C 、 13 6 C就是碳元素的三种不同核素。 14 6 C 、 12 6 O 、 8 17 16 O 、 8 O 就是氧元素的三种不同核素 8 18 U 、 92 235 234 U 、 92 U 就是铀元素的三种不同核素 92 238 ②绝大多数元素都包含多种核素， ①表示核素要用原子符号：AX (一个质量数为A、质子数为Z的X原子) Z {范畴: 原子} 简单理解：核素即一种原子 4018Ar 4019K 4220Ca 4119K 4020Ca 4019K+ 3种元素：氩、钾、钙 5种核素 01 质子数(Z) 中子数(N) 原子名称 原子符号 1 0 氕 1 H 1 1 1 氘 2 H 1 1 2 氚 3 H 1 (氢) (重氢) (超重氢) 或 D 或 T 如何定义这三者的关系呢？ —— 同位素 “同位”指原子的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置！ 3)同位素 {范畴: 原子} 质子数相同而中子数不同 的同一元素不同原子间的互称 01 大多数元素都有同位素。 16 O 8 17 O 8 18 O 8 C 12 6 C 13 6 C 14 6 (元素只有118种，原子却多得多) U 234 92 U 235 92 U 238 92 ①同位素的化学性质基本相同,物理性质有的相近，有的差异很大 同位素的性质： ②由同位素形成的“单质”混合在一起是纯净物 ③同位素之间的转化既不是物理变化也不是化学变化，是核反应 如:H2、D2、T2、HD等混合在一起，都是氢气，属纯净物 01 元素、核素、同位素之间的关系 元素 核素 核素 同位素 →同种元素，可以有若干种不同的核素。 →同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓, 不指具体的原子。 →核素就是原子 …… (1) 、用于制造氢弹； 同位素的应用 (3)考古时利用测定一些文物的年代； (2)用于制造原子弹、核发电； 01 知识总结：元素、核素、同位素、同素异形体 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 范畴 特性 决定因素 举例 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、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 同类原子 原子 原子 单质 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 元素相同 性质不同 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 H、C、O 三种元素 O2、O3 项目 内容 1H 1 1H 2 1H 3 三种核素 1H 1 1H 2 1H 3 互称同位素 01 元素周期表 核素 元素 周期表 核素 结构 判断元素在周期表中的位置：周期、族 发展历程及编排原则 同位素：概念、特点、用途 核素的概念 元素的定义 周期：每一横行叫一周期，共7各周期 族：七主七副，一八一零，共18列，16个族 课堂总结 1.现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题： (1)它们分属____种元素，属于氢元素的核素有____种，属于铀元素的核素有____种，互为同位素的原子分别为____________、_______________。 (2)质量数相等的粒子有________、__________、________。(可不填满，也可补充) 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U 1H、1H＋ 40K、40Ca 14N、14C 当堂检测 01 2.重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A. 氘(D) 原子核外有1个电子 B. 1H与D互称同位素 C. H2O与D2O互称同素异形体 D 1H218O与D216O的相对分子质量相同 H 2 1 必须是单质 1✖2+18=20 2✖2+16=20 C 3.11gD218O所含的中子的物质的量为（ ） A.4.5mol B.5mol C.5.5mol D.6mol D 当堂检测 01 4. 2021年，“中国天眼”正式对全球开放，其“眼镜片”主要成分 是高性能碳化硅新型材料，它能探测到宇宙边缘的中性氢，重现宇宙 早期图像。下列有关说法正确的是（ ） A．其塔架所用钢材的组成元素都是金属元素 B．其射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性 C．中性氢原子构成的氢气有三种同素异形体 D．硅位于元素周期表第三周期ⅥA族 B 当堂检测 02 当堂检测 5.下列有关元素周期表的说法中错误的是（ ） A．元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 C．除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8 D．ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列 A 6．下列关于元素周期表的叙述正确的是（ ） A．在元素周期表中共有18个纵行，18个族 B．同族元素的最外层电子数一定相同 C．同周期元素的电子层数相同 D．元素周期表有7个周期，8个主族 C 02 Lavf57.83.100 $