1、第第2課時元素周期表核素課時元素周期表核素一、元素周期表一、元素周期表1.元素周期表的發展歷程。元素周期表的發展歷程。(1)誕生誕生:1869年年,俄國化學家俄國化學家門捷列夫門捷列夫將元素按照將元素按照相相對原子質量對原子質量由小到大的順序排列由小到大的順序排列,將化學性質相似的元素將化學性質相似的元素放在一個縱列放在一個縱列,制出了第一張元素周期表。制出了第一張元素周期表。(2)演變演變:為未知元素留下的空位先后被填滿。為未知元素留下的空位先后被填滿。(3)現行現行:元素的排序依據由相對原子質量改為原子的元素的排序依據由相對原子質量改為原子的核核電荷數電荷數。2.原子序數。原子序數。(1)

2、含義含義:按照元素按照元素在周期表中的順序在周期表中的順序給元素編號。給元素編號。(2)原子序數與原子結構的關系原子序數與原子結構的關系:原子序數原子序數=核電荷數核電荷數=質子數質子數=核外電子數核外電子數。3.元素周期表的結構。元素周期表的結構。(1)編排原則。編排原則。(2)元素周期表的結構。元素周期表的結構。周期周期:元素周期表有元素周期表有7個橫行個橫行,故有故有7個周期。個周期。周期周期的序數即為該周期元素具有的的序數即為該周期元素具有的電子層數電子層數。每一周。每一周期中元素的期中元素的電子層數電子層數相同相同,從左到右原子序數從左到右原子序數遞增遞增。族族:元素周期表中有元素周

3、期表中有18個縱列個縱列,16個族個族(8、9、10三個縱列共同組成第三個縱列共同組成第族族)。元素周期表元素周期表中的族有主族和副族之分。主族元素的族序數中的族有主族和副族之分。主族元素的族序數后標后標A,由短周期元素和長周期元素共同構成由短周期元素和長周期元素共同構成;副族元素副族元素的族序數后標的族序數后標B(除了第除了第族族),完全由長周期元素構成。完全由長周期元素構成。稀有氣體元素的原子最外層電子數為稀有氣體元素的原子最外層電子數為8(第一周期的氦最第一周期的氦最外層電子數為外層電子數為2),元素的化學性質不活潑元素的化學性質不活潑,通常很難與其他物通常很難與其他物質發生化學反應質發

4、生化學反應,把它們的化合價定為把它們的化合價定為0,因而叫做因而叫做0族。族。周期表中有些族的元素有特別的名稱周期表中有些族的元素有特別的名稱,如第如第A族族(除了氫除了氫)叫叫做做堿金屬堿金屬元素元素,第第A族叫做族叫做鹵族鹵族元素等。元素等。4.元素周期表中的方格中的元素的信息元素周期表中的方格中的元素的信息。二、核素二、核素1.元素元素:具有相同具有相同質子數質子數(核電荷數核電荷數)的一類原子的總的一類原子的總稱。稱。同種元素原子的原子核中同種元素原子的原子核中質子數質子數是相同的。是相同的。2.核素核素:具有一定數目具有一定數目質子質子和一定數目和一定數目中子中子的一種的一種原子叫做

5、核素。如原子叫做核素。如1H、2H、3H就各為氫元素的一種核素。就各為氫元素的一種核素。3.核素核素(原子原子)的表示方法的表示方法:4.同位素同位素:(1)定義。定義。質子數質子數相同而相同而中子數中子數不同的同一元素的不同原子不同的同一元素的不同原子互稱同位素互稱同位素(即同一元素的不同即同一元素的不同核素核素互稱為同位素互稱為同位素)。下。下表即為氫元素的不同核素表即為氫元素的不同核素,它們互稱同位素。它們互稱同位素。(2)同位素的特征。同位素的特征。同一種元素的各種同位素的化學性質同一種元素的各種同位素的化學性質幾乎完全相同幾乎完全相同;物理性質略有差異。物理性質略有差異。在天然存在的

6、某種元素里在天然存在的某種元素里,不論是游離態還是化合態不論是游離態還是化合態,同同位素相互之間保持一定的位素相互之間保持一定的比率比率。利用放射性同位素釋放的射線育種、利用放射性同位素釋放的射線育種、給金屬探傷給金屬探傷、診斷和治療疾病等。診斷和治療疾病等。(3)同位素的用途同位素的用途。一一 元素周期表的結構元素周期表的結構重難歸納1.元素周期表中元素周期表中7個橫行對應個橫行對應7個周期個周期,18個縱列對應個縱列對應16個族個族(8、9、10三個縱列共同組成第三個縱列共同組成第族族)。元素所在的周期數元素所在的周期數=核外電子層數核外電子層數主族元素所在主族數主族元素所在主族數=最外層

7、電子數最外層電子數2.元素在周期表中的位置關系。元素在周期表中的位置關系。(1)同周期第同周期第A族和第族和第A族元素原子序數差。族元素原子序數差。(2)同主族相鄰兩元素原子序數之差的情況。同主族相鄰兩元素原子序數之差的情況。若為第若為第A、第、第A族元素族元素,則原子序數之差等于上周期則原子序數之差等于上周期元素所在周期的元素種類數。元素所在周期的元素種類數。若為若為A族至族至0族元素族元素,則原子序數之差等于下周期元素則原子序數之差等于下周期元素所在周期的元素種類數。所在周期的元素種類數。(3)同主族不相鄰兩元素的原子序數的差。同主族不相鄰兩元素的原子序數的差。元素周期表中第一周期至第七周

8、期的元素種類數分別是元素周期表中第一周期至第七周期的元素種類數分別是2,8,8,18,18,32,32,故同主族不相鄰的兩種元素的原子序數的故同主族不相鄰的兩種元素的原子序數的差是這幾個數的和或差差是這幾個數的和或差,如如1H和和19K的原子序數差是的原子序數差是2+8+8=18。如何根據原子序數推導出元素在周期表中的位置如何根據原子序數推導出元素在周期表中的位置?提示提示:方法一方法一:對于簡單的原子序數對于簡單的原子序數,可以直接畫出原子結構可以直接畫出原子結構示意圖示意圖,根據電子層數判斷周期數根據電子層數判斷周期數,根據最外層電子數根據最外層電子數,判斷族判斷族序數序數。方法方法二二:

9、利用利用0族族元素元素的的原子序數原子序數定位定位,判斷位置。判斷位置。明確明確0族元素信息。族元素信息。0族元素族元素 HeNeArKrXeRnOg所在周期所在周期一一二二三三四四五五六六七七原子序數原子序數21018365486118比大小定周期。比大小定周期。比較該元素的原子序數與比較該元素的原子序數與0族元素的原子序數大小族元素的原子序數大小,找出與找出與其其相鄰的相鄰的0族元素族元素,那么該元素就和序數大的那么該元素就和序數大的0族元素處于同族元素處于同一周期一周期。求差值定族序數。求差值定族序數。a.若某元素原子序數比相應的若某元素原子序數比相應的0族元素大族元素大1或或2,則該元

10、素應則該元素應處在處在0族元素所在周期的下一個周期的第族元素所在周期的下一個周期的第A族或第族或第A族。族。b.若比相應的若比相應的0族元素小族元素小15時時,則該元素應處在同周期的第則該元素應處在同周期的第AA族。族。c.若差值為其他數時若差值為其他數時,則由相應差值找出相應的族。則由相應差值找出相應的族。典例剖析已知已知X、Y、Z三種主族元素在周期表中的位置如圖所示三種主族元素在周期表中的位置如圖所示,設設X的原子序數為的原子序數為a。則下列說法不正確的是。則下列說法不正確的是()。A.Y與與Z的原子序數之和可能為的原子序數之和可能為2aB.Y的原子序數可能為的原子序數可能為a-17C.Z

11、的原子序數可能為的原子序數可能為a+31D.X、Y、Z一定為短周期元素一定為短周期元素答案答案:D解析解析:由題給信息可知由題給信息可知,X、Y、Z只能位于元素周期表中過只能位于元素周期表中過渡元素區域的右邊。若渡元素區域的右邊。若X位于第四周期位于第四周期,則則Y的原子序數為的原子序數為a-17,Z的原子序數為的原子序數為a+17,Y與與Z的原子序數之和為的原子序數之和為2a,A、B兩兩項正確。若項正確。若X位于第五、第六周期位于第五、第六周期,Z的原子序數為的原子序數為a+31,C項項正確。正確。X、Y、Z為主族元素為主族元素,Y一定不在第一周期一定不在第一周期,則則Z肯定是肯定是長周期元

12、素長周期元素,D項錯誤。項錯誤。學以致用1.短周期元素短周期元素A、B、C的位置如右圖所示的位置如右圖所示,已知已知B、C兩元兩元素所在族序數之和是素所在族序數之和是A元素所在族序數的元素所在族序數的2倍倍,B、C兩元素的兩元素的原子序數之和是原子序數之和是A元素原子序數的元素原子序數的4倍倍,則則A、B、C依次是依次是()。A.Be、Na、AlB.C、Al、PC.O、P、ClD.B、Mg、Si答案答案:C解析解析:設空格處元素為設空格處元素為X,其原子序數為其原子序數為x,則據題意知則據題意知A、B、C的原子序數的關系的原子序數的關系:(x-1)+(x+1)=(x-8)4,解得解得x=16,

13、所以所以A、B、C分別為分別為O、P、Cl。2.元素元素X的原子有的原子有3個電子層個電子層,最外層有最外層有4個電子。這種元素個電子。這種元素位于周期表的位于周期表的()。A.第四周期第第四周期第A族族B.第四周期第第四周期第A族族C.第三周期第第三周期第B族族D.第三周期第第三周期第A族族答案答案:D解析解析:周期序數周期序數=電子層數電子層數,主族元素族序數主族元素族序數=最外層電子數。最外層電子數。二二 元素、核素、同位素、同素異形體的區別和聯系元素、核素、同位素、同素異形體的區別和聯系重難歸納1.元素、核素、同位素、同素異形體的區別。元素、核素、同位素、同素異形體的區別。比較項目比較

14、項目 元素元素核素核素同位素同位素同素異形體同素異形體本質本質具有相同質具有相同質子數的一類子數的一類原子的總稱原子的總稱質子數、中質子數、中子數都一定子數都一定的原子的原子同種元素的同種元素的不同核素之不同核素之間的互稱間的互稱同種元素形成同種元素形成的不同單質之的不同單質之間的互稱間的互稱比較比較項目項目元素元素核素核素同位素同位素同素同素異形體異形體范疇范疇同類原子同類原子,可存可存在游離態、化在游離態、化合態兩種形式合態兩種形式原子原子原子原子單質單質特性特性只有種類只有種類,沒有沒有個數個數化學反應中化學反應中的最小粒子的最小粒子化學性質幾乎化學性質幾乎完全相同完全相同由一種元素由一

15、種元素組成組成,可獨可獨立存在立存在2.元素、核素、同位素、同素異形體的聯系元素、核素、同位素、同素異形體的聯系。同位素同位素的三同、三不同的三同、三不同:三同三同:同種元素同種元素(同質子數、同核電荷數、同電子數同質子數、同核電荷數、同電子數),相同位相同位置置(在周期表中在周期表中),化學性質幾乎相同。化學性質幾乎相同。三不同三不同:不同種原子不同種原子(中子數不同、質量數不同中子數不同、質量數不同),不同的物理不同的物理性質性質,不同的原子個數百分比。不同的原子個數百分比。(1)結合核外電子排布討論結合核外電子排布討論,互稱同位素的不同核素為什么互稱同位素的不同核素為什么具有幾乎完全相同

16、的化學性質具有幾乎完全相同的化學性質?提示提示:同種元素的不同核素核內質子數相同同種元素的不同核素核內質子數相同,具有完全相同具有完全相同的核外電子排布的核外電子排布,因此化學性質幾乎完全相同因此化學性質幾乎完全相同。(2)核素種類與質子數、中子數和質量數有何關系核素種類與質子數、中子數和質量數有何關系?提示提示:核素是具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子核素是具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子,因此核素種類由質子數、中子數共同決定。質量數因此核素種類由質子數、中子數共同決定。質量數=質子質子數數核素種類與質量數無直接關系核素種類與質量數無直接關系。3.元素的相對原子質量。元素的相對

17、原子質量。(1)原子原子(核素核素)的相對原子質量的相對原子質量:一個原子的實際質量與一個一個原子的實際質量與一個12C原子質量原子質量的的的的比值比值。(2)元素的相對原子質量元素的相對原子質量:按照該元素各種核素所占的一定按照該元素各種核素所占的一定百分比百分比(即豐度即豐度)計算出來的平均值。計算出來的平均值。如如:氯元素的同位素氯元素的同位素35Cl37Cl原子原子(核素核素)的相對原子質量的相對原子質量 34.96936.966豐度豐度75.77%24.23%氯元素的相對原子質量氯元素的相對原子質量34.96975.77%+36.96624.23%35.45典例剖析答案答案:AB種不

18、同的核素種不同的核素,C錯誤錯誤;碘元素的相對原子質量是根據碘元素碘元素的相對原子質量是根據碘元素的所有同位素的相對原子質量與其豐度計算的平均值的所有同位素的相對原子質量與其豐度計算的平均值,但不但不是兩種核素質量數的一半是兩種核素質量數的一半,D錯誤。錯誤。(1)粒子符號周圍數字的含義粒子符號周圍數字的含義。(2)原子結構中常見數量關系。原子結構中常見數量關系。原子的質子數原子的質子數=核電荷數核電荷數=原子序數原子序數=核外電子數。核外電子數。陽離子所帶電荷數陽離子所帶電荷數=質子數質子數-核外電子數核外電子數;陰離子所帶電荷數陰離子所帶電荷數=核外電子數核外電子數-質子數。質子數。質子數

19、質子數(Z)=陽離子的核外電子數陽離子的核外電子數+陽離子所帶的電荷數。陽離子所帶的電荷數。質子數質子數(Z)=陰離子的核外電子數陰離子的核外電子數-陰離子所帶的電荷數陰離子所帶的電荷數。(3)元素相對原子質量元素相對原子質量:Ar=Ar(A)a%+Ar(B)b%+Ar(C)c%+Ar(A)、Ar(B)、Ar(C)分別表示各核素的相對原子質分別表示各核素的相對原子質量量,a%、b%、c%表示自然界中該元素各核素的原子個數百表示自然界中該元素各核素的原子個數百分比分比(豐度豐度)。學以致用1具有具有放射性放射性,從而對人體產生傷害。該原子的中子從而對人體產生傷害。該原子的中子數和質子數之差是數和

20、質子數之差是()。A.136B.50C.86D.222答案答案:B解析解析: 的的質子數為質子數為86,中子數中子數=222-86=136,兩者之差為兩者之差為136-86=50。2.下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是()。質子數相同的粒子一定屬于同一種元素質子數相同的粒子一定屬于同一種元素同位素的性質幾乎完全相同同位素的性質幾乎完全相同質子數相同質子數相同,電子數也相同的兩種粒子電子數也相同的兩種粒子,不可能是一種分不可能是一種分子和一種離子子和一種離子電子數相同的粒子不一定屬于同一種元素電子數相同的粒子不一定屬于同一種元素一種元素不可能形成不同的單質一種元素不可能形成不同的單質某種元

21、素的相對原子質量取整數某種元素的相對原子質量取整數,就是其質量數就是其質量數A. B. C. D.答案答案:A解析解析:質子數相同的原子一定屬于同一種元素質子數相同的原子一定屬于同一種元素,不正確不正確;同位素的化學性質幾乎完全相同同位素的化學性質幾乎完全相同,物理性質不同物理性質不同,不正確不正確;由由于中性粒子中于中性粒子中,質子數質子數=核外電子數核外電子數,離子中離子中,質子數質子數核外電子核外電子數數,所以質子數相同所以質子數相同,電子數也相同的粒子電子數也相同的粒子,不可能是一種分子不可能是一種分子和一種離子和一種離子,正確正確;電子數相同的粒子不一定屬于同一種元電子數相同的粒子不

22、一定屬于同一種元素素,例如例如O2-和和F-等都是等都是10電子粒子電子粒子,正確正確;一種元素可能形成一種元素可能形成不同的單質不同的單質,如如O2和和O3,不正確不正確;元素沒有質量數元素沒有質量數,不正確。不正確。1.下列說法正確的是下列說法正確的是()。A.常用元素周期表中元素排序的依據是原子的核電荷數常用元素周期表中元素排序的依據是原子的核電荷數B.元素周期表有元素周期表有16個縱列個縱列,也就是也就是16個族個族C.原子的最外層電子數相同的元素原子的最外層電子數相同的元素,一定屬于同一族一定屬于同一族D.電子層數相同的粒子電子層數相同的粒子,對應元素一定屬于同一周期對應元素一定屬于

23、同一周期答案答案:A解析解析:元素周期表中有元素周期表中有18個縱列個縱列,16個族個族,8、9、10三個縱列共三個縱列共同組成第同組成第族族;Be和和He的最外層電子數都是的最外層電子數都是2,但不屬于同一但不屬于同一族族;Ne和和Na+的電子層數都是的電子層數都是2,但不屬于同一周期。但不屬于同一周期。2.下列各圖若為元素周期表的一部分下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數字代表原子序表中數字代表原子序數數),其中合理的是其中合理的是()。答案答案:D解析解析:本題要求熟記元素周期表的結構本題要求熟記元素周期表的結構,知道知道118號元素在周號元素在周期表中的具體位置。解題時可根據稀有氣體

24、元素期表中的具體位置。解題時可根據稀有氣體元素2號、號、10號號元素應在周期表的最右端和元素應在周期表的最右端和3號元素在周期表的最左端排除號元素在周期表的最左端排除A、B、C三項。三項。3.(雙選雙選)如果如果n為第為第A族中某元素的原子序數族中某元素的原子序數,則原子序數為則原子序數為(n+1)的元素可能位于的元素可能位于()。A.第第A族族B.第第A族族C.第第B族族D.第第A族族答案答案:AC解析解析:在元素周期表中在元素周期表中,第二、第三周期中第第二、第三周期中第A族與第族與第A族族元素原子序數相差元素原子序數相差1,在第四在第四七周期中七周期中,第第A族與第族與第B族相族相鄰鄰,故原子序數為故原子序數為(n+1)的元素位于第的元素位于第A族或第族或第B族族,A、C兩項正確。兩項正確。4.下列描述中下列描述中,不正確的是不正確的是()。A.14N與與15N具有相同的質子數具有相同的質