元素周期表名师教学设计2

第一章 物质结构

元素周期律

第一节

元素周期表

第1课时

元素周期表

三维目标

1．了解周期、族的概念

2．掌握元素周期表的结构(重点) 1．通过收集和制作周期表体验比较法的作用

2．通过对周期表结构的研究，体会归纳、推理在化学研究中的作用

知识与技能

过程与方法

情感、态度与

通过学习元素周期表的创立及演变过程，培养严谨、执著的科学态度

价值观

思维激活

俄罗斯化学家门捷列夫(1834－1907)在研究前人所得成果的基础上，发现一些元素除有特性之外还有共性，于是开始试着排列这些元素。经过了一系列的排队以后，他发现了元素化学性质的规律性。当有人轻松地说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现时，门捷列夫却认真地回答说，从他立志从事这项探索工作起，花了大约20年的功夫，才终于在1869年制出了第一张元素周期表。你想知道元素周期表是怎样绘制的吗？

自学导引

一、元素周期表的发展史

1．1869年，俄国化学家门捷列夫将已知的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个纵行，制出了第一张元素周期表。

2．随着化学科学的不断发展，元素周期表中元素的排序依据改为原子的核电荷数。

3．按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。原子的原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数

二、元素周期表(长式)的结构

1．元素周期表的排列原则

横行：电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。

纵行：最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序自上而下排列。

2．元素周期表的结构

(1)周期

元素周期表有7个横行，叫做周期。

每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增。

其中，第一、二、三周期称为短周期，其他周期均为长周期。

(2)族

元素周期表有18个纵行，称为族。

主族：元素的族序数后标A 副族：元素的族序数后标B Ⅷ族：第8、9、10纵行

0族：稀有气体元素

思考题

某同学总结ⅡA族元素原子的最外层电子数都为2，由此得出原子最外层电子数为2的元素就一定是ⅡA族元素。你认为正确吗？

答案

不正确；0族中的He元素和某些副族元素(如Zn)原子的最外层电子数也为2。 名师解惑

一、元素周期表(长式)的结构

1．第七周期属于长周期，因目前尚未排满也称不完全周期，若排满应包括32种元素。

2．0族元素原子最外层电子数为8(He元素为2)，因化学性质不活泼，把它们的化合价定为0，叫做0族，在元素周期表的第18纵行。

3．Ⅷ族包括周期表中第8、9、10三个纵行，其余15个纵行，每个纵行为一族，因此周期表18个纵行共16个族。

4．周期表中族的排列方式

1～7纵行：ⅠA→ⅡA→ⅢB→…→ⅦB 8、9、10纵行：Ⅷ

11～18纵行：ⅠB→ⅡB→ⅢA→…→ⅦA→0 5．过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，且都是金属元素。

[特别提醒] ①0族及Ⅷ族不属于主族也不属于副族，所以表示族序数时，后面不能加A和B。

②最外层电子数相同的元素不一定在同一族，同族元素最外层电子数不一定相同，如某些副族和0族。但同一主族元素最外层电子数均相同。

③副族元素都是过渡元素，但过渡元素不都是副族元素，还包括Ⅷ族元素。

二、元素周期表中的数字规律

1．周期序数＝原子的电子层数

主族序数＝主族元素原子的最外层电子数

2．镧系和锕系各有15种元素，因性质相近，分别在周期表中占同一个位置，因此到目前为止，元素种类最多的族是ⅢB族。

3．元素原子序数差

同周期ⅢA族与ⅡA族元素原子序数差，从第二周期到第七周期分别为1、1、11(加过渡元素10种)、11、25(镧系15种，加14)、25(锕系15种，加14)。

ⅠA族内自上而下，相邻周期原子序数差值为2、8、8、18、18、32；0族内自上而下，相邻周期原子序数差值为8、8、18、18、32、32。

典例导析

知识点1：元素周期表的结构

例1

下列有关元素周期表的说法中正确的是(

) A．元素周期表中元素种类最多的周期是第五周期

B．长周期中每个周期所含元素种类可能是8种、18种或32种

C．元素周期表中每个纵行均是一个族

D．ⅦA族元素即卤族元素

跟踪练习1

下列各表中的数字均代表元素的原子序数，其表示的元素与它们在元素周期表中的相对位置合理的一组是(

) A．

C．

8 16

11 19 2

18

12 20 B．

10

11 19

12 20

10

D．

10

11 19

12 20

2：元素周期表中的数字规律

知识点例2

原子序数为x的元素位于周期表中的ⅡA 族，则原子序数为x＋1的元素不可能．．．处在(

) A．ⅢA族

B．ⅠA族

C．镧系元素

D．ⅢB族

跟踪练习2

同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是(

) ．．．A．16 B．26 C．36 D．46

同步测控

小试牛刀

1．为纪念编制元素周期表的俄国化学家，人们把第101号元素(人工合成元素)命名为钔(元素符号为Md)，这位科学家是(

) A．拉瓦锡

B．波尔

C．门捷列夫

D．道尔顿

2．下列各项表述中正确的一组是(

)

A B C D 原子序数

元素符号

周期

族

3．已知某原子的结构示意图为7 N 二

ⅣA 9 F 三

ⅦA 12 Al 三

ⅡA 16 S 三

ⅥA ，则下列说法中正确的是(

) A．该元素位于第二周期Ⅷ族

B．该元素位于第三周期ⅠA族

C．该元素属于非金属元素

D．该元素属于金属元素

4．下列关于元素周期表的叙述中不正确的是(

) ．．．A．第ⅡA族中无非金属元素

B．第ⅠA族元素单质均能与水反应生成H2

C．0族中无金属元素

D．金属元素的种类比非金属元素多

5．下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中位置相符的一组是(

) 6．下列有关叙述中不正确的是(

) ．．．A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素

B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温材料的元素

C．在金属元素区域中可以寻找制备新型农药材料的元素

D．元素周期表是元素周期律的具体表现形式

7．下列说法中不正确的是(

) ．．．

A．ⅠA族只包括7种碱金属元素

B．第三周期元素原子都有3个电子层

C．原子电子层数为1的元素都在第一周期

D．原子最外层电子数为7的元素都是主族元素

8．无机化学命名委员会(国际组织)在1989年作出决定，

把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为18列，ⅠA族为第1列，0族为第18列。

按此规定，

下列说法中错误的是(

) ．．A．第1列全部是碱金属元素

B．第11列全部由长周期元素组成

C．第3列的元素种类最多

D．第9列元素都是金属元素

9．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现116号元素，请你为这位“客人”在“元素大厦”中安排好它的“房间”(

) A．第六周期ⅣA族

B．第六周期ⅡA族

C．第七周期ⅥA族

D．第七周期ⅡA族

10．第三周期ⅣA族元素的原子序数是______；Na元素的原子序数为11，下一周期的同族元素的原子序数是______；短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有________(填元素符号，下同)，族序数＝周期序数2倍的元素有______。

11．在元素周期表中找到第3横行、第17纵行的元素，回答下列问题：

(1)该元素的符号是______，属于________(填“金属”或“非金属”)元素。

(2)该元素位于第______周期______族。

(3)写出下列反应的化学方程式：

①该元素的单质与水反应：__________________________。

②该元素的单质与氢氧化钠反应：________________________________________。

12．在下表所列的各元素组中，除一种元素外，其余都可以按某种共性归属一类。请选出各组中的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给6种类型的编号填入表内。归属类型为：①主族元素，②过渡元素，③同周期元素，④同族元素，⑤金属元素，⑥非金属元素。

元素

(1)S、N、Na、Mg (2)Li、K、Ca、Cs (3)Rb、B、I、Fe 例外元素

其他元素所属类型

13．假设x是ⅡB族中元素的原子序数，

那么原子序数为x＋1的元素属于(

) A．ⅠB族

B．ⅢB族

C．ⅢA族

D．ⅡA族

－－－－＋14．在一定条件下RO3与R发生反应：RO3＋5R＋6H===3R2＋3H2O，则下列关于R元素的叙述中正确的是(

) A．R位于元素周期表的第ⅤA族

B．R的氢化物的水溶液呈酸性

－C．RO3中的R元素只能被还原

D．R2在常温常压下一定是气体

15．已知A、B两元素中A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类分别为m和n。

如果A和B同在

ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______。

如果A和B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______。

16．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。

(1)以下为元素周期表的一部分，写出表中c、d的元素符号：c____________，d____________。

(2)用元素符号标出硫在周期表中对应的位置。

(3)相同大小的a、b两种元素的单质分别投入盛有冷水的烧杯中，反应较剧烈的是________________(用化学式表示，下同)。

(4)写出c的氧化物与硫酸反应的离子方程式：________________________________，

b元素的单质与e的氢化物(分子中含三个原子核)反应的化学方程式为____________________________________。

第2课时

元素的性质与原子结构

三维目标

知识与技能

过程与方法

情感、态度与

价值观

通过原子结构示意图掌握原子结构，掌握主族元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律(重点) 体会化学研究中发现规律的过程及学习实验探究、比较、归纳、推理等方法

1．培养科学探究的热情

2．锻炼团结协作的精神

3．了解内因与外因的关系

思维激活

纵观化学史，在元素周期律的发现过程中，不论是拉瓦锡的最初尝试，还是德贝莱纳、纽兰兹、门捷列夫等人的具体探索，无不浸透着科学家对化学的探究。这些探究不仅表现在元素周期律的外部形式之上，而且深入到了它的内部联系之中。科学家的探究途径中化学实验贡献甚大，化学实验是化学基石，是检验化学理论的标准。那么，如何通过实验来探究元素结构与性质的关系呢？

自学导引

一、碱金属元素

1．原子结构

元素

元素

名称

符号

锂

碱

金

属

元

素

钠

Li Na 核电

荷数

3 11 原子结构

示意图

最外层

电子数

1 1 电子

层数

2 3 原子

半径/nm 0.152 0.186

钾

K 19

铷

Rb 37

铯

Cs 55

1 6 0.265 1 5 0.248 1 4 0.227 相同点：最外层均为1个电子。

不同点：随着核电荷数的增加，电子层数递增，原子半径递增。

2．化学性质

(1)钾的化学性质的实验探究及其与钠的比较

①钾的保存及取用方法

钾保存在煤油中，取用时先用镊子夹取，再用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上用小刀切割。

②钾、钠性质的实验探究与对比

与氧气反应

与水反应

钠

钾

剧烈燃烧，黄色火焰

燃烧更剧烈，紫色火焰

(透过蓝色钴玻璃) 熔成小球，浮于水面，

四处游动，“咝咝”响声

熔成小球，浮于水面，四处

游动，燃烧，有轻微爆炸声

结论

钾的活动性比钠强

(2)碱金属元素化学性质的特点

①相似性：原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。

4Li＋O2=====2Li2O 2Na＋O2=====Na2O2

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2K＋2H2O===2KOH＋H2↑

思考题1

完成下列离子方程式。

(1)锂与稀盐酸反应的离子方程式为____________________________________。

(2)铷与水反应的离子方程式为____________________________________。

②差异性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。碱金属元素的性质也有差异，从锂到铯，单质还原性逐渐增强，如钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈。

3．单质的物理性质

相似性：都是银白色金属(铯略带金色光泽)，较柔软，有延展性，密度都比较小，熔点也都比较低，导电、导热性能都很好。

递变性：从锂到铯，密度逐渐增大(钾的密度反常)，熔、沸点逐渐降低。

二、卤族元素

1．原子结构

△△ (1)相同点：最外层都是7个电子。

(2)不同点：随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

2．单质的物理性质

F2

Cl2

Br2

I2――――――――――→

(1)颜色：由浅到深。

(2)密度：由小到大。

(3)熔、沸点：由低到高。

3．单质的化学性质

(1)卤素单质与氢气反应的比较

F2

条件

暗处

产物

稳定性

很稳定

化学方程式

H2＋F2===2HF

Cl2

Br2

I2

光照或点燃

加热

不断加热

稳定

不很稳定

不稳定

H2＋Cl2=====2HCl H2＋Br2=====2HBr H2＋I2△△光照2HI 结论

随着核电荷数的增加，卤素单质与H2反应的变化：

F2

Cl2

Br2

I2――――――――――→

a．剧烈程度：逐渐减弱

b．生成HX的稳定性：逐渐减弱

(2)卤素间的置换反应实验

实验

现象

化学方程式

a．将少量新制的饱和氯水加溶液分上下两层，下层呈红入盛有NaBr溶液的试管中，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2

棕色

振荡后加CCl4，振荡，静置

b．将少量新制的饱和氯水加溶液分上下两层，下层呈紫Cl2＋2KI=== 入盛有KI溶液的试管中，振红色

2KCl＋I2

荡后加CCl4，振荡，静置

c．将少量溴水加入盛有KI溶液分上下两层，下层呈紫Br2＋2KI=== 溶液的试管中，振荡后加红色

2KBr＋I2

CCl4，振荡，静置

随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性：结论

F2

Cl2

Br2

I2――――――――――→逐渐减弱

思考题2

砹(At)是卤素中原子序数最大的元素，则通常条件下砹应该是______(填“深”或“浅”)色______体，______(填“易”或“难”)与H2化合，产物的稳定性______。

答案

深；固；难；差

名师解惑

一、元素的金属性、非金属性强弱的判断依据

1．金属性强弱的判断依据

(1)元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。

(2)元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则其金属性越强。

(3)金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。

(4)在金属活动性顺序表中，前者的金属性强于后者。

(5)金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的＋阳离子仅指Fe2)。

2．非金属性强弱的判断依据

(1)非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。

(2)非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。

(3)元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则其非金属性越强。

(4)非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。

(5)非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱。

二、同主族元素的相似性、递变性和特殊性

1．原子结构

(1)相似性：最外层电子数相同。

(2)递变性：随着核电荷数的增加，电子层数递增，原子半径逐渐增大。

2．化学性质

(1)相似性：

①能发生相似的化学反应。

如碱金属都能与O2、Cl2等非金属反应，都能与水反应；卤素单质都能与H2、H2O等反应。

②同类化合物中元素化合价相同，化学式形式相同。

如碱金属氢氧化物都可表示为ROH，卤素单质分子式都可表示为X2，氢化物都可表示为HX。

(2)递变性：随着核电荷数的增加，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；单质还原性逐渐增强，氧化性逐渐减弱；最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱；非金属单质与H2化合逐渐变难，氢化物的稳定性逐渐降低。

(3)特殊性：因递变性的影响，同一主族元素均有一定的特殊性，首尾两种元素更明显。碱金属中锂(Li)的单质和化合物的性质与镁(Mg)的单质和化合物相似，而与其他碱金属不同，如Li与水较难反应，产物LiOH微溶等。卤素中氟的化学性质具有特殊性，如氟无正价，F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2↑(其他卤素均可表示为X2＋H2O===HX＋HXO)，HF是弱酸(其他HX均为强酸且从上到下HX的酸性逐渐增强)。

典例导析

知识点1：金属性与非金属性强弱的判断

例1

X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是(

) A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B．Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定

C．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来

D．X在暗处可与H2反应，Y在加热条件下才能与H2反应

跟踪练习1

下列叙述中一定能说明A的金属性比B强的是(

) A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少

B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多

C．1 mol A从酸中置换的H2比1 mol B从酸中置换的H2多

D．常温时，A能从酸中置换出氢气，而B不能反应

知识点2：同主族元素性质的相似性、递变性和特殊性

例2

某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。

(1)实验目的：____________________________________。

(2)实验用品：

药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。

仪器：①__________；②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器) (3)实验内容(在下列空格内填写相关内容)：

序号

①

②

实验方案

实验现象

(4)实验结论：____________________________________。

(5)问题和讨论：

①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因。

②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说

明F的非金属性比Cl强。

跟踪练习2

下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是(

) ．．．A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去

B．碱金属都是强还原剂

C．碱金属都能在O2中燃烧生成过氧化物

D．碱金属都能与水反应生成碱

同步测控

小试牛刀

1．卤化氢(HX)中稳定性最强的是(

) A．HF B．HCl C．HBr D．HI 2．下列金属与水反应最剧烈的是(

) A．Li B．Na C．K D．Rb －3．海水中含有Br，要将其转变成Br2，可选用的试剂是(

) A．F2

B．Cl2

C．Br2

D．I2

4．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是(

)

5．某课外兴趣小组通过实验发现钾和钠的性质相似，下列说法中能最好地解释这个事实的是(

) A．都是金属元素

B．原子半径相差不大

C．最外层电子数相同

D．最高化合价相同

6．下列排列顺序正确的是(

) A．热稳定性：H2O＞HF＞H2S B．非金属性：Cl>S>Si C．酸性：H2CO3＞H3PO4＞H2SO4

D．最高正化合价：F>N>Li 7．把少量的溴水注入KI溶液中，经充分反应后，加入CCl4用力振荡，静置后可观察到(

) A．液体分成两层，下层呈紫色

B．液体分成两层，上层呈紫色

C．混合液不分层，且无色透明

D．混合液不分层，且呈褐色

8．下列各组化合物的性质比较中不正确的是(

) ．．．A．酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4

B．碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2

C．稳定性：HCl＞H2S＞PH3

D．原子半径：N＜O＜S 9．对三种金属单质a、b、c进行下表所示实验(其他条件等同)：

金

a b 实

属

验

c 未实验

与冷水反应

不反应

缓慢反应

与2 mol·L1

的HCl溶液反应

－溶解并放出气体

未实验

不反应

由上表实验结果分析可知，这三种金属的活动性由强到弱的顺序是(

) A．a>b>c

B．b>a>c C．a>c>b

D．c>b>a 10．按下面的实验过程填空：

浅绿色FeBr2溶液―――――→(1)通入足量的Cl2黄色液体――→分层加CCl4加少量的淀粉KI溶液上层呈

色――――――――→

色(2)

加足量的NaOH溶液―――→

色下层呈

色―――――(3)

写出上述反应的化学方程式：

(1)____________________________________；

(2)____________________________________；

(3)____________________________________。

11．某学生为验证镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：

(1)向两支试管中分别加入3 mL同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中，在反应初始时观察到如图所示的现象，则试管b内加入的金属为______(写化学式)。

(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如上图所示，则试管b中反应的离子方程式为______________________________________。

(3)分析判断，实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。

12．卤族元素的单质与H2反应过程中的能量变化如右图所示，其中a、b、c、d分别表示卤族中某一元素的单质，ΔE为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(ΔE越大，表明反应越容易发生)。请回答下列问题：

(1)d为______________(写化学式，下同)，红热的铜丝在b单质中燃烧的现象为__________________________________________________。

(2)a与H2反应的化学方程式为____________________________________________，b与H2反应的条件为______________________________。

(3)由该能量变化示意图可得出的结论是同一主族，自上而下，元素的非金属性依次____________。

更上一层

13．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法中正确的是(

)

A．Z可能是活泼金属元素

B．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸

C．Y元素原子的最外层电子数为7 D．Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HZO3

14．钾和另一种碱金属组成的合金18.0 g与足量的水完全反应，产生氢气 0.2 g，则合金中的另一种金属是(

) A．Cs B．Rb C．Na D．Li 15．实验室通过简单的“试管实验”，即可探究元素金属性、非金属性的强弱。请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表。

试剂：①镁条

②铝条

③AlCl3溶液

④MgCl2溶液

⑤NaOH溶液

⑥氯水

⑦溴水

⑧NaBr溶液

实验方案

反应的离子方程(只填写选用

实验现象

结论

式

试剂序号) －2＋Mg＋2OH一支试管中有白===Mg(OH)2↓

色沉淀生成，另金属性：

_______________(1) _______ 一支试管中先生Mg＞Al _______________成白色沉淀，后_______________白色沉淀消失

__ 非金

溶液由无色变为_______________(2) _______ 属性：

_________ 橙黄色

Cl＞Br 16．某同学为探究同周期元素性质的递变规律，设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象，请你参与实验并完成实验报告。

(1)实验目的：__________________________。

(2)实验用品：

仪器：试管、胶头滴管、砂纸

－药品：镁条、铝条、钠、新制的硫化钠溶液、新制的氯水、0.5 mol·L1的盐酸、酚酞试液

(3)实验记录(在横线上填入相关内容) 实验步骤

实验现象

①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中

②将外形相同的镁条和铝条(均用砂纸打磨－过)分别投入足量相同体积的0.5 mol·L1的盐酸中

③将新制的氯水滴加到新制的硫化钠溶液中

钠块浮在水面上，熔化成闪亮的小球，做不定向移动，随之消失，溶液变红色

镁条剧烈反应，迅速产生大量的无色气体，而铝条反应不十分剧烈，产生无色气体

____________________

(4)实验结论：同一周期元素从左到右，金属性逐渐________(填“减弱”或“增强”，下同)，非金属性逐渐__________。

(5)问题与讨论：

①写出(3)中步骤①反应的离子方程式：_________________________________________。

②试再列举两项事实说明Cl和S的非金属性强弱：________________________________________、

第3课时

核

素

三维目标

1．认识原子核的结构，明确AZX的含义，掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系(重点) 2．知道元素、核素、同位素的含义(难点) 1．通过对原子核构成粒子的认识，

让学生明白质量数与质子数、中子数之间的必然联系

2．比较法在相似概念学习中的作用

通过对核素的认识，让学生明白微观世界的多样性；通过社会调查和查阅资料，体会放射性同位素在生产、生活中的广泛用途

知识与技能

过程与方法

情感、态度与

价值观

思维激活

始于19世纪末，历时近十年，人类为探索构成物质的基础——原子的构造，作出了巨大的努力，他们出色的实验方法及由此而建立的有关原子结构的理论，在人类科学发展史上写下了光辉的一页，其中有数十位科学家获得了相应的诺贝尔物理、化学奖。正是前人杰出的研究成果，我们才有了对原子结构清晰的认识。那么，原子内部结构是怎样的呢？

自学导引

一、原子的组成

质子Z个原子核原子(X)中子(A－Z)个电子Z个AZ

原子核内质子数和中子数之和称为质量数。

n符号AZXm中，A表示X原子的质量数；Z表示X原子的质子数，即核电荷数；m表示1n个AZXm是由m个X原子构成的；n表示离子所带电荷的正(或负)和数值，n＞0表示阳离子，n＜0表示阴离子，n＝0表示中性。

思考题1

是否所有的原子中都含有中子？

答案

不是，如11H中就没有中子。

二、元素、核素和同位素

1．元素：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。

2．核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。

3．同位素

(1)概念：具有相同的质子数和不同的中子数的同一种元素的原子互称为同位素。例如，1231H、1H(或D)、1H(或T)都是氢的同位素。

＋3思考题2

11H、H、H2、D2O、1H五种粒子中都含有氢______，其中粒子______互称

为同位素。

(2)应用：

3①21H和1H用于制造氢弹；

14②126C用做相对原子质量计算的标准，6C用于考古学上测定文物的年代；

③23592U用于制造原子弹和核发电；

④利用放射性同位素释放的射线育种、治疗癌症和肿瘤。

三、相对原子质量

1．原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量。

m(核素)M(核素)＝

112m(C)1262．元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。

如A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…，则该元素的相对原子质量为MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…，其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量。

23思考题3

由11H(H)、1H(D)、1H(T)形成的氢气分子有几种？有几种不同的相对分子质量？

名师解惑

一、原子和离子结构中的数量关系

1．质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) 2．原子：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数

3．阳离子：核电荷数＝核内质子数>核外电子数

4．阴离子：核电荷数＝核内质子数<核外电子数

二、元素、核素和同位素概念的辨析

1．元素

(1)确定元素种类的唯一标准是原子的核电荷数(即质子数)，与中子数没有任何关系。

(2)“同一类”指质子数相同的各种不同原子及相同原子的不同状态(即游离态和化合态)。

2．核素

核素是确定的一种原子，这个概念有两个要素：原子核内的质子数和中子数，只有这两个要素都确定了才能称为核素。

3．同位素

同位素是把质子数相同的不同核素联系在一起。大多数元素都有同位素，同一种元素的各种同位素虽然中子数和质量数各不相同，但因为它们的核电荷数相同，所以它们的物理性质不同，但化学性质几乎完全相同。同位素在元素周期表中占据相同的位置，同位素也因此而得名。

4．元素、核素、同位素的相互关系：

典例导析

知识点1：有关粒子的质量数、质子数、中子数和核外电子数的关系

235例1

23592U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。92U的浓缩一直为国际社会所关注。下列有关23592U的说法中正确的是(

) 235A．92U原子核中含有92个中子

B．23592U原子核外有143个电子

235C．92U与23892U互为同位素

238D．23592U与92U互为同素异形体

跟踪练习1石材的放射性常用镭(22688Ra)作为标准，居里夫人(Marie Curie)因对Ra元素的研究曾两度获得诺贝尔奖。下列有关镭(226的是(

) 88Ra)的叙述中不正确．．．A．22688Ra原子核内有138个中子

226B．88Ra原子核外有88个电子

C．22688Ra原子核内有88个质子

D．Ra元素位于第三周期

知识点2：有关元素、核素和同位素概念

例2

下列说法中正确的是(

) A．质子数相同的粒子一定属于同种元素

B．质量数相同的原子一定是同一种核素

C．不同元素的核素质量数可能相同

D．镧系中15种元素在元素周期表中占同一格，所以互称为同位素

跟踪练习2

简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示：

表示中子，则下列有关①②③的叙述中正确的是(

) 其中表示质子或电子，A．①②③互为同位素

B．①②③互为同素异形体

C．①②③是三种化学性质不同的粒子

D．①②③具有相同的质量数

同步测控

小试牛刀

1．我国成功研制的铯(133Cs)原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒。已知该铯原子的核外电子数为55，则该原子的中子数为(

) A．23 B．55 C．78 D．133 2．在化学变化过程中，原子中的下列粒子数可能发生改变的是(

) A．质子数

B．中子数

C．质量数

D．电子数

解析

化学变化的过程是原子间重新排列的过程，故原子的质子数、中子数及质量数均不变，当反应过程中发生了电子转移时，则电子数会发生变化。

3．某核素的质量数为37，则对该核素的判断可能正确的是(

)

A B C D 质子数

中子数

电子数

18 19 19 18 20 18 19 18 20 18 19 18 4．某粒子含有6个电子，8个中子，电荷数为0，则它可以表示为(

)

A．14Si B．14Si C．14C D．14C 5．下列粒子：①质子

②中子

③电子，在所有原子中均含有的粒子是(

) A．①②③

B．仅①

C．①和③

D．①和②

6．若两种微粒的核外电子数相同，核电荷数不同，则它们可能是(

) A．两种不同元素的原子和离子

B．同一元素的两种离子

C．同一元素的原子和离子

D．两种不同元素的原子

2107．铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于20983Bi和83Bi的说法中正确的是(

) 210A．20983Bi和83Bi都含有83个中子

210B．20983Bi比83Bi的质量数少1 210C．20983Bi和83Bi的核外电子数不同

210D．20983Bi和83Bi分别含有126和127个质子

8．下列叙述中正确的是(

) A．发生化学反应时，失去电子越多的金属原子，其还原能力越强

B．目前已发现113种元素，即已发现113种原子

C．核外电子总数不同的原子，可能是同种元素的原子

D．同一元素的各种同位素的化学性质基本相同

394013409．对下列几种微粒：①13的是6C

②19K

③20Ca

④6C

⑤18Ar的有关说法不正确．．．(

) A．①、④互为同位素

B．③、⑤的质量数相等

C．②、③的中子数相等

D．1 mol上述5种物质中，质量最小的是①

3181721610．已知有1H162O、H2O、SO2、H2S、SO2，其中包含______种元素，______种核素，________种相对分子质量。

14163523523811．在146C、7N、8O、17Cl、92U、92U中：

(1)________和________互为同位素。

(2)________和________的质量数相等，但不能互称为同位素。

(3)________和________的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。

以上所列共有________种元素。

12．A～F六种粒子所含粒子的种类和数目如下(其中p表示一个质子，n表示一个中子，－e表示一个电子)：

－－A：12p,12n,10e B：14p,14n,14e

－－C：17p,18n,17e D：17p,20n,17e

－－E：17p,18n,18e F：17p,20n,18e

(1)其中属于原子的是________(填序号，下同)。

(2)其中属于阳离子的是________。

(3)其中属于阴离子的是________。

(4)其中与C属于同一种元素的粒子是________。

13．下表符号中“2”的含义正确的一组是(

)

A B C D 21H 2He 2Cl 质子数

原子个数

原子个数

中子数

＋＋Ca2

＋质量数

质量数

质子数

质量数

中子数

质子数

中子数

质子数

电荷数

电荷数

电子数

电荷数

＋40404024114．有5种单核粒子，它们分别是

4019□、18□、19□、

20□、

20□(“□”内元素符

号未写出)，则它们所属元素的种类有(

) A．2种

B．3种

C．4种

D．5种

A15．一定质量的某金属ZX和足量的稀H2SO4反应共有0.3 mol电子发生转移，生成n＋23236.02×1022个AZX，这些阳离子共有1.3×6.02×10个质子、1.4×6.02×10个中子。

(1)求Z、n和A的值。

(2)写出该金属与稀H2SO4反应的化学方程式。

16．有X、Y两种元素：①其中X元素的原子易得到1个电子形成－1价阴离子，Y－元素的原子核内有12个中子，且Y的氧化物Y2O的摩尔质量为62 g·mol1；②向X和Y两元素形成的化合物Z的水溶液中加入淀粉和氯水时，溶液呈蓝色。

(1)写出X、Y的元素符号：X____________，Y____________。

(2)若②中反应过程中转移的电子数为1.204×1024，则参加反应的化合物Z的物质的量为____mol。