2022届高中化学新教材同步必修第一册 第4章 第一节 第2课时　元素周期表　核素.docx

1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第第 2 课时课时元素周期表元素周期表核素核素 核心素养发展目标1.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的 位置与原子结构之间的相互推导，提升微观探析能力。2.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的 结构，培养严谨、求实的科学态度。3.知道元素、核素、同位素、AZX 的含义，并能比较它们的不同，促进 “宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。 一、元素周期表的编排原则与结构 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：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。 (2)原子序数核电荷数质子数核外电子数。 (3

2、)横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。 (4)纵列原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。 3元素周期表的结构 (1)周期 (2)族 个 数 元素周期表中有 18 个纵列，共有 16 个族 特 点 主族元素的族序数最外层电子数 分 类 主 族 共有 7 个，包括第A、A、A、A、A、A、A 族 副 族 共有 7 个，包括第B、B、B、B、B、B、B 族 族 包括第 8、9、10 三个纵列 2022 高中化学新教材同步讲义资料 0 族 占据元素周期表的第 18 纵列，最外层电子数为 8(He 为 2) (3)常见族的别称 族别名

3、 第A 族(除氢 外) 碱金属元 素 第A 族卤族元素 0 族 稀有气体 元素 4.元素周期表方格中的符号的意义 (1)一个横行即是一个周期，一个纵列即是一个族() (2)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束() (3)同周期中元素电子层数一定相同() (4)同族元素的最外层电子数一定等于族序数() (5)0 族元素的最外层电子数均为 8() (6)元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 1最外层电子数是 2 的元素一定为第A 族的元素吗？ 提示不一定，可能是第A 族，也可能是 0 族或副族元素。 2(1)在现行周期表中第

4、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？ (2)含有元素种类最多的族是哪一族？ 提示(1)第六周期B 为镧系，共 15 种元素； 第七周期B 为锕系，共 15 种元素，比四、五周期多出 14 种元素。 (2)B 共 32 种元素。 3同周期的第A、A 元素间原子序数差值可能为多少？并说明原因。 提示第二、三周期差 1，第四、五周期差 11，原因是中间隔 10 格过渡元素，第六、七周期差 25， 2022 高中化学新教材同步讲义资料 原因是中间隔 10 格过渡元素，且B 一格为 15 种元素。 二、核素同位素 1元素 (1)概念

5、：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 (2)决定元素种类的是质子数。 2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)表示方法原子符号 (3)实例 质子数为 19，中子数为 20 的核素为 39 19K； 质子数为 6，中子数为 6 的核素为 12 6C； 核素 14 6C 的质子数为 6，中子数为 8。 (4)决定原子(核素)种类的是质子数和中子数。 3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)。“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)氢元素的三种核素互为同位素

6、1 1 H 2 1H 3 1H 名 称 氕 氘(重 氢) 氚(超重 氢) 符 号 HDT 质 子数 111 中 子数 012 (3)同位素的特征 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。 在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。 (4)常见同位素的用途(同位素与用途之间连线) 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (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)同位素原子的化学性质几乎相同，物理性质略有差异() (4)原子的种类大于元素的种类() (5)21H 和 2 1H 为同一元素的

7、不同微粒( ) 答案(1)(2)(3)(4)(5) 1现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H 、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列 问题： (1)它们分属_种元素，属于氢元素的核素有_种，属于铀元素的核素有_种，互 为同位素的原子分别为_、_。 (2)质量数相等的粒子有_、_、_。(可不填满，也可补充) 答案(1)733 1H、2H、3H234U、235U、238U (2)1H、1H 40K、40Ca14N、14C 解析本题列出的 12 种粒子分属 H、U、K、Ca、Cl、N、C 七种元素，1H 和 1H是同一种核素的不 同粒子，1H、2H、3

8、H 属于氢元素的三种不同核素，互为同位素，234U、235U、238U 属于铀元素的三种不同 核素，也互为同位素。 2科学家发现 C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如 C50、C70、C120、C540等，它们都是碳 元素的_，因为它们是_。 答案同素异形体由同一元素形成的不同单质 3氯元素有两种稳定的核素，分别是 35 17Cl 和 37 17Cl，它们的相对原子质量分别是 34.969、36.966，在自 然界中的丰度分别是 75.77%、24.23%。 计算： (1)氯元素的相对原子质量。 (2)氯元素的近似相对原子质量。 答案(1)34.96975.77%36.96624.

9、23%35.45。 (2)3575.77%3724.23%35.48。 (1)一个信息丰富的符号解读 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A ZXnb A质量数 Z核电荷数或质子数 n离子所带的电荷数 b化学式中原子的个数 (2)元素、核素、同位素、同素异形体的联系 1(2019福州月考)下列关于元素周期表的叙述正确的是() A元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，是化学发展史上的重要里程碑之一 B元素所在周期数等于它的电子层数，所在的族序数等于它的最外层电子数 C元素周期表有 7 个横行即 7 个周期，18 个纵列即 18 个族 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A 解

10、析门捷列夫研制出的元素周期表，不仅揭示了元素间的内在联系和变化规律，也为发现新元素及 探究物质的用途提供了依据，其价值非凡，选项 A 正确；周期数电子层数，主族序数最外层电子数， 对于副族及第族元素，族序数不一定等于相应原子的最外层电子数，选项 B 错误；元素周期表中的 8、 9、10 三个纵列合在一起叫做第族，故共有 16 个族，选项 C 错误；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，选项 D 错误。 2 (2019福建上杭六校联考)已知 R2 有 b 个中子， 核外有 a 个电子。 表示 R 的原子符号正确的是( ) A.baRB.a b2 a2R C.a b2 a2RD.a

11、 b a2R 答案B 解析模型：R2e R2 电子数a2a 由上述模型可知，R 原子核外有(a2)个电子，则其质子数是(a2)，又知其核内有 b 个中子，则 R 原子的质量数是(a2b)，所以表示 R 的原子符号为 ab2 a2R。 3金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关 48 22Ti 和 50 22Ti 的说法正确的是() A.4822Ti 和 50 22Ti 原子中均含有 22 个中子 B.4822Ti 和 50 22Ti 具有相同的质子数 C.4822Ti 和 50 22Ti 的物理性质相同 2022 高中化学新教材同步讲义资料 D.4822Ti

12、 和 50 22Ti 为同一种核素 答案B 解析因质量数质子数中子数，AZX 中的 Z 表示质子数，A 表示质量数，所以 48 22Ti 和 50 22Ti 原子的中 子数分别为 26、28，故 A 错误；同位素的化学性质相同，物理性质不同，故 C 错误；同一种核素是质子 数相同、中子数也相同的原子，4822Ti 和 50 22Ti 的质子数均为 22，而中子数不同，属于不同的核素，故 B 正确、 D 错误。 4(2019吉林省实验中学期中)假设 x 是第B 族中某元素的原子序数，那么原子序数为 x1 的元素 位于() A第B 族B第B 族 C第A 族D第A 族 答案C 解析元素周期表共有 1

13、8 个纵列，分为 16 个族，各族在元素周期表中的排序依次为A、A、B、 B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0，若 x 是第B 族中某元素的原 子序数，则原子序数为 x1 的元素应位于第A 族。 5A、B、C 为短周期元素，在周期表中所处的位置如表所示。A、C 两元素的原子核外电子数之和 等于 B 原子的质子数。B 原子核内质子数和中子数相等。 AC B (1)写出 A、B、C 三种元素的名称_、_、_。 (2)B 位于元素周期表中第_周期_族。 (3)C 的原子结构示意图为_。 答案(1)氮硫氟 (2)三A (3) A 组基础对点练 题组一元素周期表的结构 1元素周期表揭示了化学元

14、素间的内在联系，下列有关元素周期表的说法不正确的是() A俄国化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 B周期表中最外层电子数相同的元素都排列在同一列中 C周期表中一共有 18 列，但只有 16 个族 D随着人们的认识发展，周期表也在不断地发展变化着 2022 高中化学新教材同步讲义资料 答案B 解析俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出第一张元素周期表，A 正确；原子的最外层 电子数相同的元素，不一定为同族元素，如 K、Cu 的最外层电子数均为 1，分别为主族和副族元素，B 错 误；元素周期表有 18 个纵列，共有 7 个主族、7 个副族、1 个 0 族、1 个第族，只有 16 个族，C

15、正确； 随着人们的认识发展，周期表也在不断地发展变化着，D 正确。 【考点】元素周期表 【题点】元素周期表的历史和结构 2(2019北师大附中高一期中)下列元素中，不属于主族元素的是() AHBHeCNDCl 答案B 解析H 为第一周期A 族元素，故 A 正确；He 为第一周期 0 族元素，故 B 错误；N 为第二周期A 族元素，故 C 正确；Cl 为第三周期A 族元素，故 D 正确。 【考点】元素周期表 【题点】元素周期表的特殊区域 3在周期表中，所含元素种类最多的是() A第族B第A 族 C0 族D第B 族 答案D 解析第B 族包括镧系和锕系，故元素种类最多。 【考点】元素周期表 【题点】

16、元素周期表的特殊区域 题组二同周期、同主族元素的序差规律 4已知 A 为第A 族元素，B 为第A 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() Anm1Bnm11 Cnm25Dnm10 答案D 解析若 A、B 为第二、三周期元素，nm1；若 A、B 为第四、五周期元素，nm11；若 A、B 为第六、七周期元素，nm25，综上分析，答案为 D。 【考点】元素周期表的结构 【题点】同周期、同主族元素的序差规律 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() 2022 高中化学新教材同步讲义资

17、料 A5x10B5x11 C5x14D5x16 答案A 解析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 的原子序数为 x1，C 的原子序数为 x1，D 的原子序数为 x8，E 的原子序数为 x18，则五种元素的核电荷数之和为 x(x1)(x1)(x8)(x18)5x10，答案选 A。 【考点】元素周期表的结构 【题点】同周期、同主族元素的序差规律 题组三元素、核素、同位素和同素异形体 6(2019北京师大附中高一期末)下列各组互为同位素的是() AO2和 O3BCO 和 CO2 CH2O 和 H2O2D.2412Mg 和

18、26 12Mg 答案D 解析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；2412Mg 和 26 12Mg 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。 【考点】元素、核素、同位素的辨析 【题点】元素、核素、同位素的辨析 7下列有关碘131(13153I)和碘127(12753I)的说法正确的是() A.13153I 和 127 53I 的中子数相同，是同一种核素 B.13153I 和 127 53I

19、 的质子数相同，互为同位素 C.13153I 和 127 53I 的核外电子数不同 D.13153I 有放射性而 127 53I 无放射性，说明两者化学性质不同 答案B 解析 131 53I 和 127 53I 的质子数相同而中子数不同，二者互为同位素，是碘元素的两种核素，A 项错误、 B 项正确；13153I 和 127 53I 的质子数相同，所以核外电子数相同，C 项错误；同位素的化学性质相同，D 项错 误。 【考点】元素、核素、同位素的概念理解 【题点】元素、核素、同位素的辨析 题组四构成原子的微粒及其数量关系 8钯(Pd)元素的原子序数为 46，下列叙述错误的是() A.10246Pd

20、 和 103 46Pd 互为同位素B钯是第五周期元素 CPd2 核外有 48 个电子 D.10846Pd 的原子核内有 62 个中子 答案C 解析Pd 原子核外有 46 个电子，则 Pd2 核外有 44 个电子。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 【考点】原子的微粒及其数量关系 【题点】原子的微粒及其数量关系 9下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是() A同种元素的原子均有相同的质子数和中子数 B微粒 Na 、Mg2、O2具有相同的电子层结构 C短周期第A 与A 族元素的原子 X、Y 间构成的化合物的化学式为 XY4 D.4820Ca2 的中子数比核外电子数多 10 答案A

21、解析同种元素的不同核素的原子间质子数相同，中子数不相同，如 1H、2H 和3H 质子数都是 1，但 中子数分别是 0、1、2，A 错误；微粒 Na 、Mg2、O2核外都是 10 个电子，即核外都有 2 个电子层，电 子数分别是 2 和 8，B 正确；4820Ca2 的质量数是 48，中子数为 482028，核外电子数是 18，则中子数比 核外电子数多 10，D 正确。 【考点】原子的微粒及其数量关系 【题点】原子的微粒及其数量关系 10(2019济宁高一检测)元素周期表中前七周期最多含有的元素种类如表所示： 周期数一二三四五六 七 元素种类288181832 32 (1)第六、七周期比第四、五

22、周期多了 14 种元素，其原因是_。 (2)周期表中第_族所含元素种类最多，第_族元素形成化合物种类最多。 (3)请分析周期序数与元素种类的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种类为_(填序 号)。 A18B32C50D64 答案(1)第六、七周期在第B 族中一个空格分别容纳了镧系和锕系，每个系包含了 15 种元素 (2)BA(3)C 解析(1)第六、七周期中由于出现了 5771 号的镧系元素和 89103 号的锕系元素，使元素的种类 比前面周期所含元素的种类要多。也正因为如此，致使第B 族所含元素种类最多。(2)已知有机物的种类 远远多于无机物，而形成有机物的主要元素是碳，故第A 族元素

23、所形成的化合物种类最多。(3)根据下表 可通过分析数据归纳出潜在的规律： 周期 数 一二三四五六七 元素288 1 8 1 8 3232 2022 高中化学新教材同步讲义资料 种类2 12 2 22 2 22 2 32 2 32 2 42 2 42 可见，规律是 2n2(n1,2,3)。由此预测第八周期元素种类应为 25250 种。 B 组综合强化练 1根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述中正确的是() AL 电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属元素 B同一主族的两种元素的原子序数之差可能是 16、26、36、46 C只有第A 族元素的原子最外层有 2 个电子 D由左至右第 8、9、

24、10 三列元素中没有非金属元素 答案D 解析L 电子层电子数为奇数，L 层未排满，则处于第二周期，Li 的 L 层含有 1 个电子，但 Li 是金属 元素，A 错误；对于处于同一主族不同周期的元素，原子序数相差可能为 2、8、18 或 32 等，如 0 族中第 一周期与第三周期的元素相差 16；如A 族中第二周期与第四周期的元素相差 26；如 0 族中第三周期与 第五周期的元素相差 36；但是 2、8、18、32 的组合不能得到 46，B 错误；第A 族元素的原子最外层有 2 个电子，但 He 及部分过渡元素原子最外层也含有 2 个电子，C 错误；由左至右第 8、9、10 三列元素为 族元素，

25、都是金属元素，D 正确。 【考点】元素周期表 【题点】元素周期表的结构 2(2019云南官渡一中期中)下列对元素周期表说法不正确的是() A共有 7 个周期和 16 个族 B在过渡元素中可以寻找各种优良的催化剂 C如果已知元素的最外层电子数为 2，由此不能确定该元素在周期表中的位置 D目前已知发现的第A 族元素为 6 种，所以该族元素共有 6 种单质 答案D 解析周期表有 7 个横行，有 7 个周期；18 个纵列，8、9、10 三个纵列为第族，共 16 个族，分别 为 7 个主族、7 个副族、1 个 0 族、1 个族，故 A 正确；优良的催化剂含过渡金属元素，则在过渡元素 中可以寻找优良的催化

26、剂，故 B 正确；已知元素的最外层电子数为 2，由此不能判断该元素在周期表中的 位置，最外层电子数为 2 的元素可能是A 族元素、可能是 He、可能是第B 族元素等，故 C 正确；有 的元素单质有同素异形体，如 C 有金刚石、石墨、足球烯等同素异形体，故 D 错误。 【考点】元素周期表 【题点】元素周期表的结构 3元素 A、B、C、D 在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 AC 原子比 B 原子的原子序数大 1 B原子结构示意图为的元素，与 C 位于同一周期 CB 的原子与 D 的原子最外层电子数相等 D原子结构示意图为的元素，与 B 位

27、于同一主族 答案D 解析根据元素周期表的结构分析题图可知，它的更具体的内容如下所示： B 是第一周期的最后一种元素，C 是第二周期的第一种元素，则 C 原子比 B 原子的原子序数大 1，A 项正确；原子结构示意图为的元素的原子序数是 8，第二周期元素从左到右原子序数为 310，则原 子序数为 8 的元素与 C 位于同一周期，B 项正确；B 是 2 号元素，原子核外有 1 个电子层、2 个电子，D 是 12 号元素，原子结构示意图为，C 项正确；原子结构示意图为的元素是 10 号元素，也是 第二周期的最后一种元素，与 B 同族，但该族是 0 族而不是主族，D 项不正确。 【考点】元素周期表 【题

28、点】元素周期表的结构 4 同位素示踪技术已广泛应用在农业、 工业、 医学、 地质及考古等领域。 下列有关叙述正确的是() A14C 与 12C 是两种不同的元素或核素 B通过化学变化可以实现 16O 与18O 之间的相互转化 C35Cl2与 37Cl2互为同素异形体 D铯元素的两种核素中 137Cs 比133Cs 多 4 个中子 答案D 解析 14C 与12C 是同种元素的不同核素，A 错误；16O 与18O 之间的相互转化实际上是改变原子核的 结构，不属于化学变化的范围，B 错误；35Cl2与 37Cl2都是 Cl2的单质，不是同素异形体，C 错误；铯元素 的两种核素 137Cs 比133C

29、s 多 4 个中子，D 正确。 5我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前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 2022 高中化学新教材同步讲义资料 的() A第三周期A 族B第四周期A 族 C第五周期A 族D第四周期A 族 答案B 解析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A 族，故 B 正

30、确。 6某原子 X 的核内中子数为 N，质量数为 A，它与原子 2H 构成2HmX 分子。a g2HmX 所含质子的物 质的量是() A.aANm Am molB.aAN Am mol C.aANm A2m molD.aANm A mol 答案C 解析 2HmX 分子所含的质子数为(ANm)，摩尔质量为(A2m)gmol1，a g2HmX 所含质子的物质 的量为aANm A2m mol。 7回答下列问题： (1)有下列微粒 1 1H、21H、31H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。 以上 8 种微粒中共有_种核素，共_种元素。 互为同位素的是_。 质量数相等的是_和_，中子数相

31、等的是_和_。 11H、21H、31H 三种核素构成的氢气的相对分子质量有_种。 (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_。 答案(1)6511H、21H、31H14C 14N14C16O 5(2)109 解析(1)元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称；具有一定数目的质子和一定数目的 中子的原子称为核素；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素，据此作答。 由 1 1H、21H、31H 三种核素构成的氢气如下表： H 2 D 2 T 2 H D H T D T 相对分子 质量 246345 由此可知，有 6 种不同的氢气

32、，但相对分子质量有 5 种。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (2)H2O 的摩尔质量为 18 gmol 1， D2O 的摩尔质量为 20 gmol1， 根据 nm M 知质量相同的 H2O 和 D2O 的物质的量之比为 109，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 109。 8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。 (2)表中所列元素，属于短周期元素的有_(填字母，下同)，属于主族元素的有_；g 元素位 于第_周期_族；i 元素位于第_周期_族。 (3)元素 f是第_周期_族元素， 请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、 元素符号、元素名称、相对原子质量。 答案(1) (2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四B (3)三A 解析(1)根据元素周期表的结构知：第一周期有 2 种元素，第二、三周期各有 8 种元素，分列于第 1、 2、1318 列，第四、五、六、七周期为长周期，包括 118 列。由此可画出周期表的边界。 (2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。 (3)第三周期A 族元素为硫，原子序数为 16，相对原子质量为 32。 【考点】元素周期表 【题点】元素周期表