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第2课时　元素周期表 核素
　
第四章　第一节　原子结构与元素周期表
1.通过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，培养“证据推理与模型认知”的核心素养。　
2.通过了解核素的含义及符号和元素、核素、同位素的内含与外延，
培养“宏观 辨识与微观探析”的核心素养。
学习目标
任务一　元素周期表的编排原则与结构
新知构建
(1)含义：按照元素_____________________给元素编的序号。
(2)原子序数与元素的原子结构之间存在的关系：原子序数＝核电荷数＝______数＝____________数。
2．元素周期表的结构
(1)编排原则
横行原则：把_____________相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右
排列。
纵列原则：把不同横行中_______________相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。
在周期表中的顺序
质子
核外电子
电子层数目
最外层电子数
(2)元素周期表的结构
①周期
2
8
8
18
18
32
32
在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18列，为什么第四、五周期各有18种元素，而第六、七周期各有32种元素？
交流研讨1
提示：第六周期第ⅢB族为镧系，共15种元素；第七周期第ⅢB族为锕系，共15种元素，比第四、五周期多出14种元素。
②族
个数 元素周期表中有____个纵列，共有____个族
分类 主族 共有__个，包括第__________________________________族
副族 共有__个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族、Ⅷ
0族 占据元素周期表的第____纵列
18
16
7
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
8
18
③常见族的别称
第ⅠA族(除氢外)：________元素；第ⅦA族：______元素；0族：_________
元素。
(3)元素周期表中方格里的符号的意义
碱金属
卤族
稀有气体
原子序数
相对原子质量
交流研讨2
提示：不一定。
同周期的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差一定为“1”吗？
周期 第二、三周期 第四、五周期 第六、七周期
同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序数差 1 11 25
典题应用
1．正误判断，错误的说明原因。
(1)元素周期表中每一个横行称为一个周期，每一个纵列称为一个族：______
______________________________。
(2)第ⅠA族完全为金属元素： ________________________________。
(3)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素：___________________
________________________。
(4)同族元素的最外层电子数一定等于族序数：_______________________
________________________________________________________________
_______。
错误。
第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列
错误。第ⅠA族中H为非金属元素
错误。不一定为第
ⅡA族元素，如He等元素
错误。同主族元素的最外
层电子数一定等于族序数，0族和过渡元素的最外层电子数大多数不等于
族序数
2．(2023·湖北仙桃高一检测)原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为
A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族
√
与33号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因33比36少3，故元素R与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移3个格，即第四周期第ⅤA族。
3．(2023·重庆奉节中学段考)下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是
X元素的左邻为34号元素，34号元素的上邻为16号元素，下邻元素为52号元素，故A正确；X元素的上邻元素为17号元素，17号元素的左邻为16号元素，右邻为18号元素，故B错误；X元素下邻为53号元素，53号元素的左邻为52号元素、右邻为54号元素，故C、D均错误。
√
归纳总结
据原子序数确定元素位置的方法——“0族定位法”
1．0族元素的周期序数和原子序数
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn
周期序数 一 二 三 四 五 六
原子序数 2 10 18 36 54 86
归纳总结
2.推断方法
(1)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，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。
(2)求差值定族数：若某元素原子序数比相应0族元素多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ⅠA族或ⅡA族；若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。
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任务二　核素、同位素
新知构建
请在表格中填写三种氢原子的原子符号。
交流研讨1
H H H
名称 氕 氘(重氢) 氚(超重氢)
符号 ____ ____ ____
质子数 1 1 1
中子数 ____ ____ ____
提示：见表格中。
H
D
T
0
1
2
1．核素
具有一定数目______和一定数目______的一种原子。
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。
(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相同；物理性质略有差异。
②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
质子
中子
质子数
中子数
交流研讨2
O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同位素吗？
提示：不互为同位素，因为O2和O3互为同素异形体，不是原子；不互为同位素，因为H2O和D2O是同种物质
确定相对原子质量的标准原子
考古中推断文物的年代
制造氢弹的原料
核反应堆的原料
典题应用
1．正误判断，错误的说明原因。
(1)任何原子都由质子、中子、电子构成：____________________。
(2)23Na和23Mg互为同位素： ______________________________________
_____________________。
(3) H和 H＋为同一元素的不同微粒： _____。
错误。 H中无中子
错误。23Na和23Mg质量数相同，但质子数
不同，不互为同位素
正确
2．(2023·江苏淮安一中高一段考)下列各组物质中，互为同位素的是
A．12C、13C、14C B．O2、O3、O4
C．H2O、D2O、T2O D．H2、D2、T2
12C、13C、14C的质子数均为6，而中子数不同，互为同位素，A符合题意；O2、O3、O4均是由O元素组成的不同种单质，为同素异形体，B不符合题意；H2O、D2O、T2O均是水，属于同一种物质，C不符合题意；H2、D2、T2均是由H元素组成的同一种单质，D不符合题意。
√
6
5
14C
14N
14C
16O
5
H2O的摩尔质量为18 g·mol－1，D2O的摩尔质量为20 g·mol－1，根据
n＝知质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为10∶9，根据阿伏加德罗定律可知，与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为10∶9。
(2)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为________。
10∶9
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随堂达标演练
元素周期表中的元素是按原子序数递增顺序排列的，故元素在周期表中的位置由其核电荷数决定。
1．元素在周期表中的位置取决于
A．元素的核电荷数 B．元素的化合价
C．元素原子的电子层数 D．元素原子的最外层电子数
√
√
2．(2023·山东临朐高一联考)下列有关13C、15N叙述正确的是
A．13C与15N有相同的中子数
B．13C与C60互为同素异形体
C．15N与14N互为同位素
D．15N的核外电子数与中子数相同
A.13C的中子数是7，15N的中子数是8。B.同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13C是碳元素的一种核素(原子)，C60是碳元素的一种单质，则13C与C60不互为同素异形体。C.15N与14N核内质子数同为7，中子数分别为8和7，则15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数是7，中子数是8。
√
3．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子，中文名“镆”，读音是mò。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素，中文名则定为“ ”字的简化形式，读作 nǐ。下列有关此三种元素的叙述正确的是
A．115号元素在第六周期
B．113号元素在第七周期第ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号元素比118号元素原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
√
4．(2023·江苏泗洪高一调研)下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是
根据稀有气体2号、10号元素在周期表的最右端和3号元素应在周期表的最左端判断A、B、C错误。
5．元素铊的相关信息如图所示。根据图片信息回答下列问题：
(1)铊元素位于第________周期第________族。
六
ⅢA
铊的原子序数为81，根据0族定位法，81比86(氡)少5个电子，所以Tl位于元素周期表中第六周期第ⅢA族。
(2)铊属于________(填“金属”或“非金属”)元素。与铊同族的正上方的元素的原子序数为________。
金属
49
铊属于金属元素，与铊同族的正上方的元素的原子序数为49。
(3)根据图片信息可知，铊的相对原子质量(取整数值为________。
204
图示中左下角的数字为元素的相对原子质量，取整数值是204。
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课时测评
√
1．(2023·北师大附中高一检测)下列元素中，不属于主族元素的是
A．H B．He
C．N D．Cl
H为第一周期第ⅠA族元素，故A不符合题意；He为第一周期0族元素，故B符合题意；N为第二周期第ⅤA族元素，故C不符合题意；Cl为第三周期第ⅦA族元素，故D不符合题意。
√
2．在周期表中，所含元素种类最多的是
A．第Ⅷ族 B．第ⅠA族
C．0族 D．第ⅢB族
第ⅢB族包括镧系和锕系，故元素种类最多。
√
X＋有2＋8＋8＝18个电子，则X元素原子有19个电子，是19号元素K，K位于第四周期第ⅠA族。
3．(2023·广东恩平高一段考)X＋的核外电子数分别为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是
A．第三周期0族 B．第四周期第ⅠA族
C．第三周期第ⅠA族 D．第三周期第ⅦA族
√
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是
A．n＝m＋1 B．n＝m＋11
C．n＝m＋25 D．n＝m＋10
若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25，综上分析，答案为D。
√
5．如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为
A． 5x＋10 B．5x＋11
C．5x＋14 D．5x＋16
D
A B C
E
由五种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核电荷数为x，则A的核电荷数为x－1，C的核电荷数为x＋1，D的核电荷数为x－8，E的核电荷数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，答案选A。
D
A B C
E
元素的种类由质子数决定。题给5种单核粒子中，有18、19、20共3种质子数，属于3种不同的元素。
√
√
7．(2023·北京师大附中高一检测)下列各组互为同位素的是
A．O2和O3 B．CO和CO2
C．H2O和H2O2 D． Mg和 Mg
O2和O3是氧元素的不同单质，互为同素异形体，不是同位素，故A错误；CO和CO2是碳的两种氧化物，不满足同位素的概念，故B错误；H2O和H2O2是两种化合物，不符合同位素的概念，故C错误； Mg和
Mg都是镁原子，中子数不同，它们是镁元素的不同核素，互为同位素，故D正确。
√
8．我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国年度十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的
A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族
R元素在化合物RN中的化合价决定于N元素，因Rn＋中R元素显正价，N元素在RN中显－3价，故R元素离子应为R3＋，则R原子含31个电子，
其质子数为31，核外电子排布为 ，所以应为第四周期第ⅢA族，故B正确。
√
9．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
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。
10．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
答图
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有___种，属于主族元素的有__种；g元素位于第_____周期___族。
7
6
三
0
(3)请在给出的方框中按氦元素的式样写出元素f的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
答图
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。
11．(2023·河南汝南高一检测)A、B、C、D为短周期元素，在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________。
氮
三
ⅥA
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。
12．(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)。
m＋n
②B和A的族序数之差为_________(用含m、n的代数式表示)。
B的化合价为－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。
8－n－m
(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______。
x－n
x－m
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。
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。
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