第2课时　元素周期表　核素

1/2第2课时元素周期表核素学习目标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。2.掌握元素、核素、同位素、ZAX的含义，促进“宏观辨识与微观探析”知识点一元素周期表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周期的分类②族的特点和划分③常见族的别称：第ⅠA族（除氢外）—碱金属元素，第ⅦA族—卤族元素。【思考1】在周期表中第Ⅷ族元素包含8、9、10三个纵列，而其他族只有一个纵列，故第Ⅷ族元素种类最多，这种判断对吗？提示：这种判断是错误的，元素种类最多的族为第ⅢB族，共32种元素（包括镧系元素和锕系元素）。【思考2】同周期的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差一定为“1”吗？提示：不一定。第二、三周期差1，第四、五周期差11，原因是中间隔10种副族元素，第六、七周期差25，原因是中间隔10种副族元素，且第ⅢB族镧系和锕系均为15种元素。（3）元素周期表中方格中的符号的意义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。1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）元素周期表中每一横行称为一个周期，每一纵列称为一个族。（×）（2）氧元素位于第二周期第Ⅵ族。（×）（3）元素周期表中8、9、10纵列称为第Ⅷ族。（√）（4）第ⅠA族所有元素均为金属元素。（×）2.（2025·宁夏宁朔中学月考）下列关于元素周期表的说法正确的是（）A.元素周期表有7个周期，8个主族B.最外层电子数相同的元素一定在同一族C.短周期元素中可能有副族元素D.元素周期表有18个纵列，共16个族解析：D元素周期表有7个周期，7个主族，A错误；最外层电子数相同的元素不一定在同一族，如He、Mg的最外层电子数均为2，He在0族，Mg在第ⅡA族，B错误；短周期元素中没有副族元素，C错误；元素周期表有18个纵列，由于8、9、10三列为一个族，其余每一列为一个族，所以元素周期表共16个族，D正确。3.（2025·江苏金陵中学月考）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列组成磷酸盐的元素位于元素周期表第三周期的是（）A.O B.PC.Ca D.Fe解析：BP元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族，B符合题意。4.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（）XYZA.N、S、Cl B.B、Si、PC.C、P、S D.Be、Al、Si解析：A由短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置可知X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，设X的原子序数为a，则Y、Z的原子序数分别为a＋9、a＋10，由题意得：a＋（a＋9）＋（a＋10）＝40，解得a＝7，故X、Y、Z分别为N、S、Cl。归纳总结1.元素周期表中的数量关系（1）周期表图示（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族与第ⅢA族元素的原子序数差可能为1、11、25。②同主族相邻周期元素的原子序数差：ⅠA～ⅡA：上一周期元素种类数；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.确定主族元素在周期表中位置的方法（1）原子结构示意图法画出短周期主族元素的原子结构示意图，其中电子层数为周期序数，最外层电子数为主族的族序数，如P：，位于第三周期第ⅤA族。（2）0族元素定位法知识点二核素同位素1.核素（1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。（2）实例原子符号（ZA原子名称氢元素的原子核质子数（Z）中子数（N）

1氕10

12H氘11

13H氚122.同位素（1）概念：质子数相同而中子数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同位素）。例如：氢元素有

11H、12H、13H三种核素；碳元素有

612C、613C、614C等核素；氧元素有

816（2）特点①“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。【教材挖掘】教材“元素的相对原子质量，就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值”。已知自然界中硅存在三种稳定的核素，质量数分别为28、29和30。质量数为28的硅原子丰度为a％，质量数为29的硅原子丰度为b％。硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为（列式即可，无需化简）。提示：28a％＋29b％＋30（1－a％－b％）（3）常见同位素的用途①考古测定文物的年代的是

614②制造氢弹的是

12H和

③利用放射性同位素释放的射线育种、金属探伤、诊断和治疗疾病等。1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）任何核素原子一定具有质子和中子。（×）（2）818O表示质子数为8，中子数为18的氧原子。（（3）1H2与D2互为同位素。（×）（4）12H和

12H＋为同一元素的不同微粒。（2.（鲁科版改编题）研究发现，镭能蜕变为

86222Rn，故将

86222Rn称为镭射气；钍能蜕变为

86220Rn，故将86220Rn称为钍射气；锕能蜕变为

86219Rn，故将

86219①属于同种元素②互为同位素③属于同种核素④属于同种原子A.①② B.②③C.③④ D.②④解析：A86222Rn、86220Rn、86219Rn三种微粒，质子数相同，3.金属钛对人体体液无毒副作用且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关

2248Ti和

2250TiA.2248Ti和

2250B.2248Ti和

C.2248Ti和

D.2248Ti和

解析：B中子数＝质量数－质子数，所以

2248Ti的中子数＝48－22＝26，2250Ti的中子数＝50－22＝28，二者中子数不同，A错误；2248Ti和

2250Ti为钛元素的不同种核素，质子数相同，均为22，B正确；2248Ti和

2250Ti化学性质相同，物理性质有差异，4.（2025·浙江宁波中学月考）813O、815O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：816O＋23He813OA.X的中子数为2B.X、Y互为同位素C.813O、D.815O解析：B根据质量守恒定律可知，X微粒为

26He，Y微粒为

24He。根据质量数等于质子数加中子数可知，X的中子数为4，A错误；二者均是原子且二者具有相同的质子数和不同的中子数，故互为同位素，B正确；由题干信息可知，813O、815O的半衰期很短，故不适宜用于测定文物的年代，C易错提醒同位素、同素异形体的理解及判断方法（1）判断方法：先从物质的分类角度，原子才可能是同位素，单质里面找同素异形体。质子数相同而中子数不同的原子才是同位素。（2）同位素之间化学性质相似，物理性质不同；核素之间的转化为核反应，不属于化学变化。同素异形体之间的转化为化学变化。1.（苏教版改编题）下列关于

83209Bi和

83210Bi的说法中，A.83209Bi和

83210B.83209Bi和

83210C.83209Bi和

D.83209Bi和

解析：A两种核素所含的质子数相同，均为83。2.（苏教版习题）与主族元素在元素周期表中所处的位置有关的是（）A.相对原子质量B.核内中子数C.次外层电子数D.电子层数和最外层电子数解析：D主族元素所在的周期序数与其原子的电子层数相一致，所在的主族序数与其原子的最外层电子数相一致，D符合题意。3.下列关于元素周期表的叙述正确的是（）A.周期表中共有18个族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解析：B周期表中共有16个族，A错误；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。4.下列说法错误的是（）A.14N2和15N2互为同位素B.金刚石和C60互为同素异形体C.O2和O3的相互转化是化学变化D.3478Se含有44个中子和解析：A14N2和15N2均为氮的单质，不互为同位素，A错误；金刚石和C60是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确；O2和O3的相互转化有新物质生成，是化学变化，C正确；3478Se含有的质子数＝电子数＝34，中子数＝78－34＝445.（鲁科版改编题）根据下列8种化学符号：11H2、12H2、614C、36Li、37Li、（1）表示核素的符号共6种。（2）互为同位素的是36Li和（3）质量数相等，但不能互称为同位素的是614C和（4）中子数相等，但质子数不相等的是1123Na和解析：（1）核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，11H2和

12H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。（3）614C和

714N的质量数都是14，但质子数分别为6和7，属于不同元素的原子，不能互称为同位素。（4）11题组一周期表的结构1.下列元素不属于短周期的是（）A.H B.NaC.S D.Fe解析：DFe位于第四周期，不属于短周期元素，D正确。2.（2025·江苏苏州期末）中国“祝融号”火星探测器探测发现火星上存在矿物MgxFe2－xSiO4。该物质所含元素属于第二周期的是（）A.Mg B.SiC.Fe D.O解析：DO是第二周期元素，D正确。3.1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法错误的是（）A.周期的序数就是该周期元素所具有的电子层数B.副族完全由长周期元素构成C.35号元素位于元素周期表中第四周期第ⅦA族D.主族元素都是短周期元素答案：D4.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的原子序数之和为（）A.5Z B.5Z＋18C.5Z＋10 D.5Z＋8解析：C题目给出周期表中的部分元素的位置关系，根据该特点，D、B、E不可能是第ⅠA～ⅢA族元素，应分别位于第二、三、四周期；根据相邻元素原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z－1；C：Z＋1；D：Z－8；E：Z＋18，因此这五种元素原子序数之和为5Z＋10。5.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。（1）元素X单质分子是He（写化学式）。（2）Y在元素周期表中的第二周期第ⅦA族。（3）Z的同主族下一周期的元素的原子序数是34。解析：根据给定的周期表的结构和信息分析可知，X为氦元素、Y为氟元素、Z为硫元素。（1）元素X单质分子是He。（2）Y元素为氟元素，在周期表中的位置是第二周期第ⅦA族。（3）Z的同主族下一周期的元素的原子序数是16＋18＝34。题组二核素6.（2025·河北沧州十一校联考）近日，有科学家发现了一种以前未知的铀原子——92241U，这是自1979年以来科学家首次发现富含中子的铀原子。下列关于

92241UA.241U是一种新核素 B.相对原子质量为241C.与

92233U互为同位素 D.解析：B核素指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，241U是一种新核素，A正确；质量数为241，B错误；92241U与

92233U质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确；中子数＝质量数－质子数，故中子数为241－92＝7.下列关于16O和18O的说法正确的是（）A.16O和18O互称为同位素B.16O2和18O2是同种核素C.2Na216O2＋2H218O4Na16OHD.通过化学变化可以实现16O与18O间的转化解析：A16O与18O质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确；16O2与18O2为氧元素的单质，不为同种核素，B错误；过氧化钠和水反应生成NaOH和O2，O2中的O来自过氧化钠，NaOH中的O来自H2O和Na2O2，故化学方程式应为2Na216O2＋2H218O2Na18OH＋2Na16OH＋16O2↑，C错误；16O与18O之间的转化，属于核变化8.（2025·甘肃靖远一中月考）已知核反应：1634S＋01nA.该核反应属于化学变化B.1634SC.X元素是硅元素D.ZAX中A解析：A核反应不属于化学变化，A错误；1634S的质子数为16，中子数为34－16＝18，中子数与质子数之差为2，B正确；根据核反应，推知X元素的质子数为16－2＝14，是硅元素，C正确；根据核反应可得34＋1＝A＋4，解得A为31，9.2010年，科学家用

2048Ca轰击

97249Bk得到了

117293Ts和

117294Ts两种核素。后117号元素被命名为Tennessee，A.117号元素具有放射性B.97249BkC.2048CaD.117293Ts和

解析：A117号元素为放射性元素，具有放射性，A正确；97249Bk的中子数为249－97＝152，B错误；2048Ca的核外电子数等于质子数，为20，C错误；117293Ts和

117294Ts10.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是（）A.由“Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO”反应可推出“F2＋H2OHF＋HFO”B.HCl的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强C.由“2Fe＋3Cl2△2FeCl3”反应可推出“2Fe＋3I2△D.Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应解析：DA项，F2与水反应生成HF和O2，错误；B项，氢氟酸为弱酸，错误；C项，I2的氧化性比Cl2弱，不能将铁单质氧化到＋3价，错误；D项，K比Na金属性强，正确。11.甲、乙两种物质均满足图中所示条件的是（）A.甲—HClO4、乙—NaNO3B.甲—H3PO4、乙—KBrC.甲—HF、乙—Na2SD.甲—CH3COOH、乙—SO2解析：A甲—HClO4、乙—NaNO3，其中甲为含氧酸、乙为电解质，且二者所含元素都位于短周期，A符合题意；甲—H3PO4、乙—KBr，其中甲为含氧酸、乙为电解质，但Br为长周期元素，B不符合题意；甲—HF、乙—Na2S，其中甲为无氧酸，C不符合题意；甲—CH3COOH、乙—SO2，其中乙为非电解质，D不符合题意。12.（2025·湖南衡阳八中月考）1898年，居里夫人发现了元素钋（84Po），是已知最稀有的元素之一，在地壳中含量约为100万亿分之一。210Po的放射性能使空气发生电离，它与铍混合可作为中子源，也用作静电消除剂。下列说法错误的是（）A.210Po含有的中子数为126B.Po元素位于元素周期表中第六周期第ⅥA族C.84Po的最外电子层为Q层D.210Po的衰变核反应方程为

84210PoX＋82206Pb，解析：C210Po的质量数为210，质子数为84，则含有的中子数为210－84＝126，A正确；第六周期最后一个稀有气体元素是86号元素，则84号元素Po位于第六周期第ⅥA族，B正确；84Po位于第六周期，则有6个电子层，最外电子层为P层，C错误；210Po的衰变核反应方程为

84210PoX＋82206Pb，根据守恒规律可知X为13.我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期（放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间）长达10万年，是14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法错误的是（）A.41Ca是40Ca的同位素，41Ca的原子核内有21个中子B.41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子C.41Ca衰变一半所需的时间大于14C衰变一半所需的时间D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于物理变化解析：B41Ca和40Ca质子数相同，中子数不同，互为同位素，41Ca的质量数为41，中子数为41－20＝21，A正确；41Ca的半衰期长短与得失电子能力无关，放射性元素原子核发生衰变所需的时间由原子核自身决定，B错误；由题意可知，41Ca衰变一半所需的时间是14C衰变一半所需的时间的17倍，C正确；从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程中无新物质生成，属于物理变化，D正确。14.回答下列问题：（1）写出表示含有6个质子、8个中子的原子的化学符号：614（2）周期表中原子序数为87的元素的位置是第七周期第ⅠA族。（3）已知A、B为同主族相邻周期的元素，原子序数A＞B，其中元素A位于第六周期，其原子序数为m，若为第ⅡA族元素，则B原子序数为m－18。（4）由

11H、D、T和16O、