资源简介

基础课时23　元素周期表　核素
学习目标　1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，并能描述元素在元素周期表中的具体位置。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。3.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较他们的不同。
一、元素周期表
(一)知识梳理
1.元素周期表的发展历程
2.元素周期表的编排原则
(1)原子序数：按照元素在元素周期表中的顺序给元素编的序号。
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(2)元素周期表的编排原则
3.元素周期表的结构
(1)周期
(2)族
①主族元素的族序数＝最外层电子数。
②常见族元素的特别名称：第ⅠA族(除氢)也称为碱金属元素；第ⅦA族也称为卤族元素；0族也称为稀有气体元素。
4.元素周期表中方格里的符号的意义
(二)互动探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【问题讨论】
问题1　你知道磷元素与上述元素周期表片段中哪个字母相对应吗？如何描述它在周期表中的位置？
提示　磷元素与g相对应。磷元素在周期表中的位置为第三周期第ⅤA族。
问题2　上述元素周期表片段中c 与h 、h 与l 两组元素的原子序数之差各是多少？
提示　c与h的原子序数之差为8，h与l的原子序数之差为18。
问题3　上述元素周期表片段中e 与f 、j 与k 两组元素的原子序数之差各是多少？
提示　e与f的原子序数之差为1，j与k的原子序数之差为11。
【探究归纳】
1.元素周期表的结构
(1)结构图示
(2)原子序数的定量关系
①同周期，第ⅡA族元素与第ⅢA族元素原子序数差可能为1、11、25。
②同族，相邻周期元素原子序数差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素种类数；第ⅢA族～0族：下一周期元素种类数。如Na与K原子序数相差8，Cl与Br原子序数相差18。
2.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)思维模型
(2)实例
①X 元素是第二周期第ⅠA 族元素，则该元素原子有两个电子层，最外层电子数是1，即锂元素。
②Y 元素的原子序数是15，则该元素的原子结构示意图是，其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤA 族。
3.由原子序数推断元素在周期表中位置的0族元素定位法
(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 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
(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，则应处于同周期的第ⅢA～第ⅦA族。
③若差其它数，则由相应差数找出相应的族。
1.我国一直致力研究开发自己的芯片，制造芯片需要单晶硅，其中硅元素在元素周期表中的位置是(　　)
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅥA族
C.第三周期第ⅣA族 D.第二周期第ⅣA族
答案　C
解析　硅是14号元素，Si原子核外有三个电子层，最外层电子数为4，根据周期序数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数可知，硅在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，C正确。
2.(2023·日照高一检测)元素周期表在哲学、自然科学和生产实践各方面都有重要意义。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)
A.元素周期表中所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外，其他周期均有18种元素
C.副族元素既有金属元素又有非金属元素
D.第ⅡA族与第ⅢA族相邻
答案　A
解析　第ⅢB族中包含镧系元素与锕系元素，共有32种元素，所含元素种类最多，A项正确；除短周期外，其他周期不一定均有18种元素，如第六、七周期都是32种元素，B项错误；副族元素全部为金属元素，C项错误；长周期中第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着8个副族(第Ⅷ族有3个纵列)共10个纵列，D项错误。
3.原子序数为84的元素R，在周期表中的位置为(　　)
A.第五周期第ⅥA族 B.第六周期第ⅣA族
C.第五周期第ⅣA族 D.第六周期第ⅥA族
答案　D
解析　与84号元素最近的稀有气体元素是86号元素Rn，其原子序数小于86，故为第六周期元素，86－84＝2，则为第ⅥA族元素。
二、核素
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叫做核素。
(2)氢元素的三种核素
原子符号(X) 原子名称 氢元素的原子核
质子数(Z) 中子数(N)
H 氕 1 0
H或D 氘 1 1
H或T 氚 1 2
2.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)，如H 、H(D) 、H(T) 互为同位素。
(2)特点：同位素在元素周期表中占据相同的位置；同位素的化学性质几乎相同；天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
(3)几种重要核素的用途
3.元素、核素、同位素的关系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
1.科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素——(Og)，其反应可表示为：Cf＋Ca―→Og＋3n。下列说法正确的是(　　)
A.Cf的电子数为151
B.Og的中子数为294
C.Ca和Ca互为同素异形体
D.Cf和Cf互为同位素
答案　D
解析　电子数等于质子数，Cf的电子数为98，故A错误；中子数等于质量数减去质子数，Og的中子数为294－118＝176，故B错误；质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素互为同位素，Ca和Ca互为同位素，故C错误；质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素互为同位素，Cf和Cf互为同位素，故D正确。
2.2021年中国地质科学院地质研究所研究员修订了铅元素的标准相对原子质量为区间值。下列关于铅元素的说法不正确的是(　　)
A.Pb 的中子数为125
B.Pb 的原子序数是82
C.Pb 和Pb 互为同位素
D.PbO 和PbO 互称为同素异形体
答案　D
解析　Pb的原子序数是82，中子数为125，A、B正确；Pb和Pb是铅的两种不同的核素，互为同位素，C正确；PbO和PbO属于化合物，不是单质，不属于同素异形体，D错误。
3.某地国土资源部门宣布，该部门地质工作者发现超大型钨铜矿。下列有关W、W、W的说法正确的是(　　)
A.它们是钨的三种核素
B.它们互为同素异形体
C.W的中子数与质子数之差为110
D.它们的性质几乎完全相同
答案　A
解析　元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称，三者质子数相同，都为74，是钨元素，但中子数不同，则它们是钨的三种核素，故A项正确；它们的质子数相同、中子数不同，符合同位素的概念，故B项错误；由于左上角数值代表质量数，左下角数值代表质子数，而中子数为质量数与质子数之差，即中子数为184－74＝110，故中子数与质子数之差为110－74＝36，故C项错误；因为同位素原子的结构相似，故它们的化学性质几乎完全相同，但物理性质略有差异，故D项错误。
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)元素周期表
1.在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的种类分别是(　　)
A.8、18、32、32 B.8、18、18、32
C.8、18、18、18 D.8、8、18、18
答案　B
解析　在元素周期表中，第一周期到第七周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32、32，B项正确。
2.下列关于元素周期表的说法正确的是(　　)
A.元素周期表有18个纵列，即18个族
B.短周期是指1到20号元素
C.元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列的
D.某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数
答案　C
解析　周期表共有18个纵列，16个族，其中第Ⅷ族包括第 8、9、10 三个纵列，故A错误；短周期是指第一、二、三周期，而19号、20号元素处于第四周期，故B错误；现在的元素周期表是按照原子序数由小到大的顺序排列的，故C正确；元素的原子序数等于元素的核电荷数或对应原子的质子数，故D错误。
3.下列说法正确的是(　　)
A.某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是金属元素
B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H＋除外)
C.元素周期表有7个主族、8个副族，副族均由长周期元素组成
D.主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数
答案　C
解析　短周期元素He、Be、Mg的最外层电子数均为2，He位于0族，故A错误；主族元素的单原子失去最外层电子转化为阳离子，则短周期主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H＋除外)，长周期主族元素不符合，如Ga失去3个电子后最外层电子数为18，故B错误；元素周期表有18个纵列，分为7个主族，8个副族，1个0族，总共16个族，副族由长周期元素组成，故C正确；主族元素的最外层电子数等于族序数，电子层数等于周期数，则主族元素在周期表中的位置取决于该元素的电子层数、最外层电子数，故D错误。
4.(2023·济南历下区高一检测)第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期。当A的原子序数为x时，B的原子序数为(　　)
A.x－18 B.x－8
C.x＋8 D.x＋18
答案　A
解析　根据题意可知，A、B在元素周期表中的相对位置为，且在第ⅤA族，A所在周期含18种元素，所以B的原子序数应为x－18。
5.A、B、C、D为短周期元素，在元素周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。
(1)写出A元素的名称：________。
(2)B位于周期表中第________周期第________族。
(3)C的原子结构示意图为________。
(4)D的单质与水反应的化学方程式为_________________________________
___________________________________________________________。
答案　(1)氮　(2)三　ⅥA　(3)
(4)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
解析　设B的原子序数为x＋8，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A为N，B为S，C为F，D为Cl。
(二)核素　同位素
6.(2023·广州高一期末联考)稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素Y与Y的说法不正确的是(　　)
A.元素Y 的原子序数为39
B.Y 与Y 的物理性质相同
C.核素Y 的原子核内有52个中子
D.Y 与Y 互为同位素
答案　B
解析　稀土元素Y的原子序数为39，故A正确；Y与Y互为同位素，物理性质不同，故B错误、D正确；核素Y的原子核内有91－39＝52个中子，故C正确。
7.含锂材料在社会生产与生活中应用广泛，如6Li和7Li用作核反应堆最佳热载体，7LiH和7LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是(　　)
A.7LiH和7LiD互为同素异形体
B.7LiH和7LiD的化学性质相似
C.6Li和7Li核外电子排布方式不同
D.通过化学变化可以实现6Li与7Li间的相互转化
答案　B
解析　同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质的互称，7LiH和7LiD均为化合物，A错误；7LiH和7LiD都是Li和H元素形成的化合物，其化学性质相似，B正确；6Li和7Li是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素，其核外电子数均为3，核外电子排布方式相同，C错误；6Li和7Li之间转化时，中子数发生变化，不属于化学变化，D错误。
8.Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素，汤姆孙(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了Ne。下列有关说法正确的是(　　)
A.Ne和Ne是同素异形体
B.Ne和Ne属于不同的核素
C.Ne和Ne的性质完全相同
D.Ne转变为Ne为化学变化
答案　B
解析　Ne和Ne的质子数相同而中子数不同，互为同位素，A错误；Ne和Ne的质子数相同而中子数不同，属于不同的核素，B正确；Ne和Ne的化学性质完全相同，物理性质不同，C错误；Ne转变为Ne中没有新物质生成，不是化学变化，是核素之间的转化，D错误。
9.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列说法中不正确的是(　　)
A.铟元素的原子序数是49
B.铟元素的相对原子质量是114.8
C.115In中子数为49
D.115In原子最外层有3个电子
答案　C
解析　A项，根据元素周期表元素信息可知，铟元素的原子序数是49，正确；B项，根据元素周期表元素信息可知，铟元素的相对原子质量是114.8，正确；C项，115In中子数为115－49＝66，错误；D项，铟元素的原子序数是49，则核外电子排布为，115In原子最外层有3个电子，正确。
10.(2023·徐州沛县高一检测)元素、原子、核素、同位素都是重要的化学基本概念。根据下列8种化学符号：H2、H2、6C、Li、Na、7N、Li、Mg，回答下列问题：
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是________和________。
(4)中子数相等，但质子数不相等的是________和________。
答案　(1)6　(2)Li　Li　(3)6C　7N　(4)Na　Mg
解析　(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的一种原子，H2和H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。(2)同位素是质子数相同而质量数(或中子数)不同的核素的互称，所以Li和Li互称为同位素。(3)6C和7N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)Na和Mg的中子数都是12，但质子数分别为11和12。
B级　素养培优练
11.现代元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫首创。下图是扇形元素周期表，表中的“1、2、3、4”表示原子的核外电子层数，与现代元素周期表中的周期对应：“一、二、三……”与现代元素周期表中的族对应，共18列；“①、②、③、④……”表示周期表中1～18号元素。关于该元素周期表的说法正确的是(　　)
A.①为Na
B.①②属于同一周期
C.③④原子的最外层电子数相同
D.①～⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素
答案　D
解析　A项，由图可知，①为第一周期第ⅠA族，为氢，错误；B项，①②属于同一族而不是同一周期，错误；C项，③④为同一周期不同族，则原子的最外层电子数不相同，错误；D项，短周期为第一、二、三周期，主族为第ⅠA族～第ⅦA族，由图可知，①～⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素，正确。
12.16O、17O、18O是氧元素的三种核素，H、D、T是氢元素的三种核素，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.1 mol 16O、17O、18O的电子数是6NA
B.HO 与TO的相对分子质量相同
C.氢的同位素与氧的同位素相结合为水，可得16种水分子
D.相同质量的16O2与18O2所含中子数之比为9∶10
答案　D
解析　16O、17O、18O三种原子核电荷数相同，电子数相同，1 mol 16O、17O、18O的电子数是8NA，A错误； HO 的相对分子量为1×2＋18＝20，TO的相对分子量为3×2＋16＝22，B错误；若为R2O型(R代表H、D、T)水分子，共有9种；若为HDO型有3种，DTO型有3种，HTO型有3种，共计有18种，C错误； 1 mol 16O2分子中含有中子数为8×2＝16 mol，a g 16O2含有中子数为a/32×16＝0.5a mol，1 mol 18O2分子中含有中子数为10×2＝20 mol，a g 18O2含有中子数为a/36×20＝5a/9 mol，所以相同质量的16O2与18O2所含中子数之比为9∶10，D正确。
13.短周期元素S、R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Q为硅元素。则W元素的原子结构示意图为(　　)
答案　D
解析　已知Q为Si元素，根据元素在周期表中的相对位置关系可知W为S元素，S的原子序数为16，最外层电子数为6，所以S元素的原子结构示意图为，D正确。
14.如图为元素周期表的一部分。
(1)Cl在元素周期表中位于________，其原子结构示意图为________。
(2)14C在考古中常用于测定生物的死亡年代，它与12C、13C互称为________。
(3)将N和Mg两种元素的简单离子组成的化合物X投入水中，反应生成白色沉淀，并释放出NH3。
①写出化合物X与水发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②写出白色沉淀溶于盐酸的反应的离子方程式：
___________________________________________________________________。
答案　(1)第三周期第ⅦA族　　(2)同位素　(3)①Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑　②Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
解析　(1)由图可知Cl处于第三周期第ⅦA族，其原子结构示意图为。(2)14C、12C、13C的质子数相同、中子数不同，三者互称为同位素。(3)①Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2和NH3，反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。②氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
15.如图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题。
(1)①②③④分别是________、________、________、________(用元素符号表示)。
(2)①③④元素中的两种元素可形成含10个电子的分子，它们是________、________。
(3)画出⑤的原子结构示意图：________。
(4)⑧的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案　(1)H　C　N　O　(2)NH3　H2O
(3)　(4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
解析　(1)由元素在周期表中的位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素。(2)H元素与N、O元素形成的含10个电子的分子为NH3、H2O。(3)⑤为Na元素，其原子结构示意图为。(4)⑧为Cl元素，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
16.(1)原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am＋和Bn－，它们的核外电子排布相同，则：
①A和B的质子数之差为________(用m、n表示)。
②B和A的族序数之差为________(用含m、n的代数式表示)。
(2)A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
①如果A和B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________；
②如果A和B同在第ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________。
答案　(1)①“m＋n　②8－n－m　(2)①x－n　②x－m
解析　(1)①因Am＋和Bn－核外电子排布相同，则电子数相同，即ZA－m＝ZB＋n，则A和B的质子数之差为ZA－ZB＝m＋n。②B的负价为－n，则B的族序数为8－n，而A的族序数为m，B和A的族序数之差为8－n－m。(2)①如果A、B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B和A的原子序数之差恰好为B所在周期的元素种类数，则B的原子序数为x－n。②如果A、B同在第ⅦA族时，当B在A的上一周期时，A、B的原子序数之差恰好为相邻两周期下一周期的元素种类数，B的原子序数为x－m。基础课时23　元素周期表　核素
学习目标　1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则,并能描述元素在元素周期表中的具体位置。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。3.知道元素、核素、同位素的含义,并能比较他们的不同。
一、元素周期表
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.元素周期表的发展历程
2.元素周期表的编排原则
(1)原子序数:按照元素　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　给元素编的序号。
原子序数=　　　　　　=　　　　　　=　　　　　　。
(2)元素周期表的编排原则
3.元素周期表的结构
(1)周期
(2)族
①主族元素的族序数=　　　　　　　　　　　　　　。
②常见族元素的特别名称:第ⅠA族(除氢)也称为碱金属元素;第ⅦA族也称为卤族元素;0族也称为稀有气体元素。
4.元素周期表中方格里的符号的意义
(二)互动探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【问题讨论】
问题1　你知道磷元素与上述元素周期表片段中哪个字母相对应吗 如何描述它在周期表中的位置
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题2　上述元素周期表片段中c 与h 、h 与l 两组元素的原子序数之差各是多少
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题3　上述元素周期表片段中e 与f 、j 与k 两组元素的原子序数之差各是多少
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】
1.元素周期表的结构
(1)结构图示
(2)原子序数的定量关系
①同周期,第ⅡA族元素与第ⅢA族元素原子序数差可能为1、11、25。
②同族,相邻周期元素原子序数差:第ⅠA族~第ⅡA族:上一周期元素种类数;第ⅢA族~0族:下一周期元素种类数。如Na与K原子序数相差8,Cl与Br原子序数相差18。
2.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)思维模型
(2)实例
①X 元素是第二周期第ⅠA 族元素,则该元素原子有两个电子层,最外层电子数是1,即锂元素。
②Y 元素的原子序数是15,则该元素的原子结构示意图是,其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤA 族。
3.由原子序数推断元素在周期表中位置的0族元素定位法
(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 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
(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,则应处于同周期的第ⅢA~第ⅦA族。
③若差其它数,则由相应差数找出相应的族。
1.我国一直致力研究开发自己的芯片,制造芯片需要单晶硅,其中硅元素在元素周期表中的位置是 (　　)
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅥA族
C.第三周期第ⅣA族 D.第二周期第ⅣA族
2.(2023·日照高一检测)元素周期表在哲学、自然科学和生产实践各方面都有重要意义。下列有关元素周期表的说法正确的是 (　　)
A.元素周期表中所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素既有金属元素又有非金属元素
D.第ⅡA族与第ⅢA族相邻
3.原子序数为84的元素R,在周期表中的位置为 (　　)
A.第五周期第ⅥA族 B.第六周期第ⅣA族
C.第五周期第ⅣA族 D.第六周期第ⅥA族
二、核素
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.核素
(1)概念:具有一定数目　　　　　　和一定数目　　　　　　的一种原子叫做核素。
(2)氢元素的三种核素
原子符号X) 原子名称 氢元素的原子核
质子数(Z) 中子数(N)
H 氕 1
H或D 氘 1
H或T 氚 1
2.同位素
(1)概念:　　　　　　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同位素),如H H(D)、H(T) 互为同位素。
(2)特点:同位素在元素周期表中占据相同的位置;同位素的化学性质几乎相同;天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。
(3)几种重要核素的用途
3.元素、核素、同位素的关系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
1.科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶,产生了一种超重元素——(Og),其反应可表示为CfCa—Og+n。下列说法正确的是 (　　)
A.Cf的电子数为151
BOg的中子数为294
CCa和Ca互为同素异形体
DCf和Cf互为同位素
2.2021年中国地质科学院地质研究所研究员修订了铅元素的标准相对原子质量为区间值。下列关于铅元素的说法不正确的是 (　　)
A.Pb 的中子数为125
BPb 的原子序数是82
CPb 和Pb 互为同位素
DPbO 和PbO 互称为同素异形体
3.某地国土资源部门宣布,该部门地质工作者发现超大型钨铜矿。下列有关WWW的说法正确的是 (　　)
A.它们是钨的三种核素
B.它们互为同素异形体
CW的中子数与质子数之差为110
D.它们的性质几乎完全相同
:课后完成　第四章　基础课时23(共55张PPT)
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
基础课时 　元素周期表　核素
23
1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，并能描述元素在元素周期表中的具体位置。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。3.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较他们的不同。
学习目标
一、元素周期表
二、核素
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
一、元素周期表
对点训练
(一)知识梳理
1.元素周期表的发展历程
门捷列夫
相对原子质量
相对原子质量
核电荷数
2.元素周期表的编排原则
(1)原子序数：按照元素______________________给元素编的序号。
原子序数＝__________＝________＝____________。
(2)元素周期表的编排原则
在元素周期表中的顺序
核电荷数
质子数
核外电子数
最外层电
子数
电子层数
3.元素周期表的结构
(1)周期
一、二、三
2、8、8
四、五、六、七
18、18、32、32
(2)族
16
8、9、10
18
8
2
①主族元素的族序数＝______________。
②常见族元素的特别名称：第ⅠA族(除氢)也称为碱金属元素；第ⅦA族也称为卤族元素；0族也称为稀有气体元素。
最外层电子数
4.元素周期表中方格里的符号的意义
原子序数
相对原子质量
元素符号
元素名称
(二)互动探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【问题讨论】
问题1　你知道磷元素与上述元素周期表片段中哪个字母相对应吗？如何描述它在周期表中的位置？
提示　磷元素与g相对应。磷元素在周期表中的位置为第三周期第ⅤA族。
问题2　上述元素周期表片段中c 与h 、h 与l 两组元素的原子序数之差各是多少？
提示　c与h的原子序数之差为8，h与l的原子序数之差为18。
问题3　上述元素周期表片段中e 与f 、j 与k 两组元素的原子序数之差各是多少？
提示　e与f的原子序数之差为1，j与k的原子序数之差为11。
【探究归纳】
1.元素周期表的结构
(1)结构图示
(2)原子序数的定量关系
①同周期，第ⅡA族元素与第ⅢA族元素原子序数差可能为1、11、25。
②同族，相邻周期元素原子序数差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素种类数；第ⅢA族～0族：下一周期元素种类数。如Na与K原子序数相差8，Cl与Br原子序数相差18。
2.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)思维模型
3.由原子序数推断元素在周期表中位置的0族元素定位法
(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 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
(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，则应处于同周期的第ⅢA～第ⅦA族。
③若差其它数，则由相应差数找出相应的族。
1.我国一直致力研究开发自己的芯片，制造芯片需要单晶硅，其中硅元素在元素周期表中的位置是(　　)
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅥA族
C.第三周期第ⅣA族 D.第二周期第ⅣA族
解析　硅是14号元素，Si原子核外有三个电子层，最外层电子数为4，根据周期序数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数可知，硅在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，C正确。
C
2.(2023·日照高一检测)元素周期表在哲学、自然科学和生产实践各方面都有重要意义。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)
A.元素周期表中所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外，其他周期均有18种元素
C.副族元素既有金属元素又有非金属元素
D.第ⅡA族与第ⅢA族相邻
解析　第ⅢB族中包含镧系元素与锕系元素，共有32种元素，所含元素种类最多，A项正确；除短周期外，其他周期不一定均有18种元素，如第六、七周期都是32种元素，B项错误；副族元素全部为金属元素，C项错误；长周期中第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着8个副族(第Ⅷ族有3个纵列)共10个纵列，D项错误。
A
3.原子序数为84的元素R，在周期表中的位置为(　　)
A.第五周期第ⅥA族 B.第六周期第ⅣA族
C.第五周期第ⅣA族 D.第六周期第ⅥA族
解析　与84号元素最近的稀有气体元素是86号元素Rn，其原子序数小于86，故为第六周期元素，86－84＝2，则为第ⅥA族元素。
D
二、核素
对点训练
1.核素
(1)概念：具有一定数目______和一定数目______的一种原子叫做核素。
(2)氢元素的三种核素
质子
中子
0
1
2
2.同位素
质子数
中子数
考古中推断文物的年代
制造氢弹的原料
核反应堆的燃料
相对原子质量的标准原子
3.元素、核素、同位素的关系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
质子数
核电荷数
位置
D
2.2021年中国地质科学院地质研究所研究员修订了铅元素的标准相对原子质量为区间值。下列关于铅元素的说法不正确的是(　　)
D
A
解析　元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称，三者质子数相同，都为74，是钨元素，但中子数不同，则它们是钨的三种核素，故A项正确；它们的质子数相同、中子数不同，符合同位素的概念，故B项错误；由于左上角数值代表质量数，左下角数值代表质子数，而中子数为质量数与质子数之差，即中子数为184－74＝110，故中子数与质子数之差为110－74＝36，故C项错误；因为同位素原子的结构相似，故它们的化学性质几乎完全相同，但物理性质略有差异，故D项错误。
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)元素周期表
1.在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的种类分别是(　　)
A.8、18、32、32 B.8、18、18、32
C.8、18、18、18 D.8、8、18、18
解析　在元素周期表中，第一周期到第七周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32、32，B项正确。
B
2.下列关于元素周期表的说法正确的是(　　)
A.元素周期表有18个纵列，即18个族
B.短周期是指1到20号元素
C.元素周期表是按元素的原子序数由小到大的顺序排列的
D.某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数
解析　周期表共有18个纵列，16个族，其中第Ⅷ族包括第 8、9、10 三个纵列，故A错误；短周期是指第一、二、三周期，而19号、20号元素处于第四周期，故B错误；现在的元素周期表是按照原子序数由小到大的顺序排列的，故C正确；元素的原子序数等于元素的核电荷数或对应原子的质子数，故D错误。
C
3.下列说法正确的是(　　)
A.某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是金属元素
B.主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H＋除外)
C.元素周期表有7个主族、8个副族，副族均由长周期元素组成
D.主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数
C
解析　短周期元素He、Be、Mg的最外层电子数均为2，He位于0族，故A错误；主族元素的单原子失去最外层电子转化为阳离子，则短周期主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H＋除外)，长周期主族元素不符合，如Ga失去3个电子后最外层电子数为18，故B错误；元素周期表有18个纵列，分为7个主族，8个副族，1个0族，总共16个族，副族由长周期元素组成，故C正确；主族元素的最外层电子数等于族序数，电子层数等于周期数，则主族元素在周期表中的位置取决于该元素的电子层数、最外层电子数，故D错误。
4.(2023·济南历下区高一检测)第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期。当A的原子序数为x时，B的原子序数为(　　)
A.x－18 B.x－8 C.x＋8 D.x＋18
A
5.A、B、C、D为短周期元素，在元素周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。
(1)写出A元素的名称：________。
(2)B位于周期表中第________周期第________族。
(3)C的原子结构示意图为________。
(4)D的单质与水反应的化学方程式为________________________。
氮
三
ⅥA
解析　设B的原子序数为x＋8，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A为N，B为S，C为F，D为Cl。
B
7.含锂材料在社会生产与生活中应用广泛，如6Li和7Li用作核反应堆最佳热载体，7LiH和7LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是(　　)
A.7LiH和7LiD互为同素异形体
B.7LiH和7LiD的化学性质相似
C.6Li和7Li核外电子排布方式不同
D.通过化学变化可以实现6Li与7Li间的相互转化
解析　同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质的互称，7LiH和7LiD均为化合物，A错误；7LiH和7LiD都是Li和H元素形成的化合物，其化学性质相似，B正确；6Li和7Li是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素，其核外电子数均为3，核外电子排布方式相同，C错误；6Li和7Li之间转化时，中子数发生变化，不属于化学变化，D错误。
B
B
9.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕，如图是铟元素的相关信息，下列说法中不正确的是(　　)
A.铟元素的原子序数是49
B.铟元素的相对原子质量是114.8
C.115In中子数为49
D.115In原子最外层有3个电子
C
6
B级　素养培优练
11.现代元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫首创。下图是扇形元素周期表，表中的“1、2、3、4”表示原子的核外电子层数，与现代元素周期表中的周期对应：“一、二、三……”与现代元素周期表中的族对应，共18列；“①、②、③、④……”表示周期表中1～18号元素。关于该元素周期表的说法正确的是(　　)
D
A.①为Na
B.①②属于同一周期
C.③④原子的最外层电子数相同
D.①～⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素
解析　A项，由图可知，①为第一周期第ⅠA族，为氢，错误；B项，①②属于同一族而不是同一周期，错误；C项，③④为同一周期不同族，则原子的最外层电子数不相同，错误；D项，短周期为第一、二、三周期，主族为第ⅠA族～第ⅦA族，由图可知，①～⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素，正确。
D
13.短周期元素S、R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Q为硅元素。则W元素的原子结构示意图为(　　)
D
14.如图为元素周期表的一部分。
(1)Cl在元素周期表中位于________________，其原子结构示意图为________。
(2)14C在考古中常用于测定生物的死亡年代，它与12C、13C互称为________。
第三周期第ⅦA族
同位素
(3)将N和Mg两种元素的简单离子组成的化合物X投入水中，反应生成白色沉淀，并释放出NH3。
①写出化合物X与水发生反应的化学方程式：_____________________________________________________。
②写出白色沉淀溶于盐酸的反应的离子方程式：
_____________________________________________________。
Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
解析　(3)①Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2和NH3，反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。②氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
15.如图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题。
(1)①②③④分别是________、________、________、________(用元素符号表示)。
(2)①③④元素中的两种元素可形成含10个电子的分子，它们是________、________。
(3)画出⑤的原子结构示意图：________。
(4)⑧的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______________________________________________。
H
C
N
O
NH3
H2O
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
16.(1)原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am＋和Bn－，它们的核外电子排布相同，则：
①A和B的质子数之差为________(用m、n表示)。
②B和A的族序数之差为________(用含m、n的代数式表示)。
(2)A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
①如果A和B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________；
②如果A和B同在第ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为________。
m＋n
8－n－m
x－n
x－m
解析　(1)①因Am＋和Bn－核外电子排布相同，则电子数相同，即ZA－m＝ZB＋n，则A和B的质子数之差为ZA－ZB＝m＋n。②B的负价为－n，则B的族序数为8－n，而A的族序数为m，B和A的族序数之差为8－n－m。(2)①如果A、B同在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B和A的原子序数之差恰好为B所在周期的元素种类数，则B的原子序数为x－n。②如果A、B同在第ⅦA族时，当B在A的上一周期时，A、B的原子序数之差恰好为相邻两周期下一周期的元素种类数，B的原子序数为x－m。

展开更多......

收起↑