《元素周期表-核素》课件

《元素周期表核素》一、元素周期表1.元素周期表的发展历程。2.元素周期表的结构。(1)编排原则。(2)元素周期表的结构。①周期和族。②常见族的特别名称。

族特别名称第ⅠA族(除氢外)碱金属元素第ⅦA族卤族元素0族稀有气体元素3.元素周期表中的方格中的元素的信息。

微判断1(1)氧元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。(

)(2)现行元素周期表是按相对原子质量由小到大的顺序排列的。(

)(3)元素周期表中有7个横行,即7个周期;有18个纵列,即18个族。(

)(4)第ⅠA族元素叫做碱金属元素。(

)(5)主族元素都是由短周期元素和长周期元素共同组成的。(

)√×××√二、核素1.元素:具有相同

质子数(核电荷数)

的一类原子的总称。

同种元素原子的原子核中

质子数

是相同的。

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。如1H、2H、3H就各为氢元素的一种核素。

3.核素(原子)的表示方法。4.同位素。(1)定义。

质子数

相同而

中子数

不同的同一元素的不同原子互称同位素(即同一元素的不同

核素

互称为同位素)。下表即为氢元素的不同核素,它们互称同位素。

(2)同位素的特征。①同一种元素的各种同位素的化学性质

几乎完全相同

;物理性质略有差异。

②天然存在的同位素,相互之间保持一定的

比率

。

(3)同位素的用途。

③利用放射性同位素释放的射线育种、

给金属探伤

、诊断和治疗疾病等。

微判断2(1)不同元素的核素的质量数一定不同。(

)××××一元素周期表问题探究下图为元素周期表的部分结构。(1)第三周期和第四周期中的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差分别为多少?(2)元素周期表中同主族某相邻两元素的原子序数相差多少?(3)88号元素在元素周期表中的位置如何?提示:(1)1,11。(2)2或8或18或32。(3)第七周期第ⅡA族。归纳总结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)。(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族,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。2.元素周期表的简单应用。(1)短周期中族序数与周期序数存在特殊关系的元素。特殊关系元素族序数等于周期序数H、Be、Al族序数等于周期序数的2倍C、S族序数等于周期序数的3倍O周期序数是族序数的2倍Li周期序数是族序数的3倍Na(2)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”规律推断对应元素在元素周期表中的位置。如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的电子层结构相同,在元素周期表中的位置关系为:

……cZdMbYaX……

(3)根据原子序数确定元素在元素周期表中位置的方法——0族元素定位法。①明确0族元素信息。0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期一二三四五六七原子序数21018365486118②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,找出与其相邻的0族元素,那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。③求差值定族序数。a.若某元素原子序数比相应的0族元素大1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。b.若比相应的0族元素小1~5时,则该元素应处在同周期的第ⅦA~ⅢA族。c.若差值为其他数时,则由相应差值找出相应的族。(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数差。

(5)同主族相邻两元素原子序数之差的情况。①若为第ⅠA、第ⅡA族元素,则原子序数之差等于上周期元素所在周期的元素种类数。②若为ⅢA族至0族元素,则原子序数之差等于下周期元素所在周期的元素种类数。(6)同主族不相邻两元素的原子序数的差。元素周期表中第一周期至第七周期的元素种类数分别是2,8,8,18,18,32,32,故同主族不相邻的两种元素的原子序数的差是这几个数的和或差,如1H和19K的原子序数差是2+8+8=18。典例剖析【例1】

已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是(

)。A.Y与Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能为a-17C.Z的原子序数可能为a+31D.X、Y、Z一定为短周期元素答案:D解析:由题给信息可知,X、Y、Z只能位于元素周期表中过渡元素区域的右边。若X位于第四周期,则Y的原子序数为a-17,Z的原子序数为a+17,Y与Z的原子序数之和为2a,A、B均正确;若X位于第五、第六周期,Z的原子序数为a+31,C正确;X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,则Z肯定是长周期元素,D错误。学以致用1.短周期元素A、B、C的位置如下图所示,已知B、C两元素所在族序数之和是A元素所在族序数的2倍,B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C依次是(

)。A.Be、Na、Al B.C、Al、PC.O、P、Cl D.B、Mg、Si答案:C解析:设空格处元素为X,其原子序数为x,则据题意知A、B、C的原子序数的关系:(x-1)+(x+1)=(x-8)×4,解得x=16,所以A、B、C分别为O、P、Cl。2.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个电子答案:C解析: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;第ⅡB族以及部分第Ⅷ族元素的原子最外层有2个电子,D错误。二元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系问题探究主要利用铀235(235U)或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(2H,氘)或超重氢(3H,氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。(1)235U与234U、238U属于什么关系?2H2和3H2互为同位素吗?(2)结合核外电子排布讨论,互称同位素的不同核素为什么具有几乎完全相同的化学性质?(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上述物质组互为同位素的有哪些?互为同素异形体的有哪些?提示:(1)235U与234U、238U具有相同的质子数和核外电子数,但中子数不同,互为同位素。2H2和3H2是分子,不互为同位素。(2)同种元素的不同核素核内质子数相同,具有完全相同的核外电子排布,因此化学性质几乎完全相同。(3)①⑤⑥互为同位素,②④互为同素异形体。归纳总结1.元素、核素、同位素、同素异形体的区别。比较项目元素核素同位素同素异形体本质具有相同质子数的一类原子的总称质子数、中子数都一定的原子同种元素的不同核素之间的互称同种元素形成的不同单质之间的互称比较项目元素核素同位素同素异形体范畴同类原子,可存在游离态、化合态两种形式原子原子单质特性只有种类,没有个数化学反应中的最小粒子化学性质几乎完全相同由一种元素组成,可独立存在2.元素、核素、同位素、同素异形体的联系。同位素的三同、三不同:三同:同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数),相同位置(在元素周期表中),化学性质几乎相同。三不同:不同种原子(中子数不同、质量数不同),不同的物理性质,不同的原子个数百分比。3.元素的相对原子质量。(1)原子(核素)的相对原子质量:一个原子的实际质量与一个12C原子质量的

的比值。(2)元素的相对原子质量:按照该元素各种核素所占的一定百分比(即丰度)计算出来的平均值。Ar=Ar(A)·a%+Ar(B)·b%+Ar(C)·c%+……Ar(A)、Ar(B)、Ar(C)分别表示各核素的相对原子质量,a%、b%、c%表示自然界中该元素各核素的原子个数百分比(丰度)。如:氯元素的同位素35Cl37Cl原子(核素)的相对原子质量34.96936.966丰度75.77%24.23%氯元素的相对原子质量34.969×75.77%+36.966×24.23%≈35.45典例剖析

答案:A学以致用3.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、电子数相同答案:B

解析:H、D、T是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,互为同位素,A正确;16O2、18O2是由不同氧原子组成的氧分子,属于同种物质,B错误;H3O+的质子数为11、电子数为10,OH-质子数为9、电子数为10,C正确;质子数为92、中子数为54的铀(U)原子,质量数为146,该原子表示为

,D正确。4.下列说法中不正确的是(

)。①质子数相同的粒子一定属于同一种元素②同位素的性质几乎完全相同③质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素⑤一种元素不可能形成不同的单质⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数A.①②⑤⑥

B.①②④⑤

C.②③⑤⑥

D.③④⑤⑥A解析:①质子数相同的原子一定属于同一种元素,不正确;②同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质不同,不正确;③因为中性粒子中,质子数=核外电子数,离子中,质子数≠核外电子数,所以质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子,正确;④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素,例如O2-和F-等都是10电子粒子,正确;⑤一种元素可能形成不同的单质,如O2和O3,不正确;⑥元素没有质量数,不正确。1.下列说法正确的是(

)。A.常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数B.元素周期表有16个纵列,也就是16个族C.原子的最外层电子数相同的元素,一定属于同一族D.电子层数相同的粒子,对应元素一定属于同一周期答案:A解析:元素周期表中有18个纵列,16个族,8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族,B项错误;Be和He的最外层电子数都是2,但不属于同一族,C项错误;Ne和Na+的电子层数都是2,但不属于同一周期,D项错误。2.下列选项各截取了元素周期表的一部分,图中的数为原子序数,其中M的原子序数为37的是(

)。答案:C解析:17⇒第三周期ⅦA族下面原子序数应为35,M的原子序数为36,故A不符合题意;19⇒第四周期ⅠA族下面原子序数应为37,M的原子序数为38,故B不符合题意;20⇒第四周期ⅡA族下面原子序数应为38,M的原子序数为37,故C符合题意;26⇒第四周期Ⅷ族下面原子序数应为44,M的原子序数为45,故D不符合题意。3.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+1)的元素可能位于(

)。A.第ⅢA族或第ⅢB族 B.第ⅣA族C.第ⅠB族

D.第ⅠA族答案:A解析:在元素周期表中,第二、第三周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1,在第四、第五、第六、第七周期中,第ⅡA族与第ⅢB族相邻,故原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢA族或第ⅢB族,A项正确。4.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,可用放射性14C来标记C60。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互为同位素答案:D解析:14C与12C为同种元素的原子,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,中子数不同分别为8、6,互为同位素,D正确。5.下表符号中“2”的含义正确的一组是(

)。

答案:B解析:中2表示质量数,2He中2表示质子数,Cl2中2表示1个氯气分子中含有2个氯原子,Ca2+中的2表示带2个电荷。6.A、B、C、D为短周期元素,在元素周期表中所处的位置关系如右图所示,A、C两种元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。(1)分别写出A、B、C、D四种元素的名称

、

、

、

。

(2)B元素位于元素周期表中第

周期第

族。

(3)D元素的单质与水反应的化学方程式为

。

答案:(1)氮硫氟氯(2)三ⅥA(3)Cl2+H2OHCl+HClO解析:A、B、C、D均为短周期元素,从四者的相对位置及元素周期表的结构来看,A、C位于第二周期,B、D位于第三周期,若A的原子序数为x,则C的原子序数为x+2,B的原子序数为x+8+1。由题意知x+x+2=x+8+1,x=7,所以A、B、C、D的原子序数分别为7、16、9、17,分别为氮、硫、氟、氯。探究一原子微粒间的相互关系【问题探究】1.某核素R的质量数为27,质子数为13,则R3+的质量数、质子数、中子数、电子数各是多少?提示

质量数是27,质子数是13,中子数是14,电子数是10。2.右图各字母表示的含义是什么?提示

X原子的质量数是A,X原子的质子数是Z,在化合物中X元素的化合价是+c价。X的离子带有d个单位正电荷,一个分子中含有X原子的个数是e。【深化拓展】1.质量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)原子的相对原子质量近似等于其质量数。2.电性关系(1)电中性微粒——原子或分子。核电荷数=核内质子数=核外电子数。(2)带电离子:质子数≠电子数。阳离子(Rm+)质子数>电子数质子数=电子数+m阴离子(Rm-)质子数<电子数质子数=电子数-m3.数量关系中子不带电,1个质子带1个单位正电荷,所以核电荷数=质子数;对于原子,质子数=核外电子数。【素能应用】典例1(2020陕西师大附中高一月考)某元素原子的质量数为A,它的阳离子Xn+核外有x个电子,w克这种原子的原子核内中子的物质的量为(

)答案

C变式训练1下列说法正确的是(

)A.同位素的性质几乎完全相同B.电子数相同的粒子不一定是同一种元素C.一种元素只能有一种质量数D.某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数答案

B解析

同位素的化学性质几乎完全相同,故A错误;电子数相同的粒子不一定是同一种元素,如Ne、OH-,故B正确;一种元素可能有多种质量数,故C错误;不同同位素的质量数不同,故D错误。探究二元素、核素、同位素和同素异形体的判断【问题探究】1.氕、氘、氚是H元素的三种核素。氕、氘、氚的原子结构示意图

上图中有几种元素?几种核素?这些核素之间属于何种关系?提示

题图中有1种元素,3种核素,这3种核素是同一种元素的不同核素,互称同位素。3.12C和14C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同吗?提示

由于12C和14C的质子数均为6,而中子数分别为6和8,故它们互为同位素,其物理性质不同,但化学性质几乎完全相同。4.16O与18O互为同位素,O2与O3互为同素异形体,同位素与同素异形体有什么区别?提示

①意义不同,同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间的互称;而同素异形体是指同一元素形成的不同单质。②所指对象不同,同位素指的是原子,而同素异