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第2課時　元素周期表 核素
　
第四章　第一節　原子結構與元素周期表
1.通過了解元素周期表的結構(周期、族)，認識原子結構與元素周期
表中位置間的關系，培養“證據推理與模型認知”的核心素養?！?br/>2.通過了解核素的含義及符號和元素、核素、同位素的內含與外延，
培養“宏觀 辨識與微觀探析”的核心素養。
學習目標
任務一　元素周期表的編排原則與結構
新知構建
(1)含義：按照元素_____________________給元素編的序號。
(2)原子序數與元素的原子結構之間存在的關系：原子序數＝核電荷數＝______數＝____________數。
2．元素周期表的結構
(1)編排原則
橫行原則：把_____________相同的元素，按原子序數遞增的順序從左到右
排列。
縱列原則：把不同橫行中_______________相同的元素，按電子層數遞增的順序由上而下排列。
在周期表中的順序
質子
核外電子
電子層數目
最外層電子數
(2)元素周期表的結構
①周期
2
8
8
18
18
32
32
在現行周期表中第四、五、六、七周期均有18列，為什么第四、五周期各有18種元素，而第六、七周期各有32種元素？
交流研討1
提示：第六周期第ⅢB族為鑭系，共15種元素；第七周期第ⅢB族為錒系，共15種元素，比第四、五周期多出14種元素。
②族
個數 元素周期表中有____個縱列，共有____個族
分類 主族 共有__個，包括第__________________________________族
副族 共有__個，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族、Ⅷ
0族 占據元素周期表的第____縱列
18
16
7
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
8
18
③常見族的別稱
第ⅠA族(除氫外)：________元素；第ⅦA族：______元素；0族：_________
元素。
(3)元素周期表中方格里的符號的意義
堿金屬
鹵族
稀有氣體
原子序數
相對原子質量
交流研討2
提示：不一定。
同周期的第ⅡA、ⅢA族元素的原子序數差一定為“1”嗎？
周期 第二、三周期 第四、五周期 第六、七周期
同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序數差 1 11 25
典題應用
1．正誤判斷，錯誤的說明原因。
(1)元素周期表中每一個橫行稱為一個周期，每一個縱列稱為一個族：______
______________________________。
(2)第ⅠA族完全為金屬元素： ________________________________。
(3)最外層電子數是2的元素一定為第ⅡA族的元素：___________________
________________________。
(4)同族元素的最外層電子數一定等于族序數：_______________________
________________________________________________________________
_______。
錯誤。
第Ⅷ族包括第8、9、10三個縱列
錯誤。第ⅠA族中H為非金屬元素
錯誤。不一定為第
ⅡA族元素，如He等元素
錯誤。同主族元素的最外
層電子數一定等于族序數，0族和過渡元素的最外層電子數大多數不等于
族序數
2．(2023·湖北仙桃高一檢測)原子序數為33的元素R，在周期表中的位置為
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
√
與33號元素相鄰的稀有氣體原子序數為36，因33比36少3，故元素R與36號元素處于同一周期(第四周期)，其位置應在36號元素Kr左移3個格，即第四周期第ⅤA族。
3．(2023·重慶奉節中學段考)下圖所示各為元素周期表中的一部分，表中數字是原子序數，其中X為35的是
X元素的左鄰為34號元素，34號元素的上鄰為16號元素，下鄰元素為52號元素，故A正確；X元素的上鄰元素為17號元素，17號元素的左鄰為16號元素，右鄰為18號元素，故B錯誤；X元素下鄰為53號元素，53號元素的左鄰為52號元素、右鄰為54號元素，故C、D均錯誤。
√
歸納總結
據原子序數確定元素位置的方法——“0族定位法”
1．0族元素的周期序數和原子序數
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn
周期序數 一 二 三 四 五 六
原子序數 2 10 18 36 54 86
歸納總結
2.推斷方法
(1)比大小定周期：比較該元素的原子序數與0族元素的原子序數大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和原子序數大的0族元素處于同一周期。
(2)求差值定族數：若某元素原子序數比相應0族元素多1或2，則該元素應處在0族元素所在周期的下一個周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相應的0族元素少1～5時，則應處在同周期的ⅦA～ⅢA族。
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任務二　核素、同位素
新知構建
請在表格中填寫三種氫原子的原子符號。
交流研討1
H H H
名稱 氕 氘(重氫) 氚(超重氫)
符號 ____ ____ ____
質子數 1 1 1
中子數 ____ ____ ____
提示：見表格中。
H
D
T
0
1
2
1．核素
具有一定數目______和一定數目______的一種原子。
2．同位素
(1)概念：_________相同而________不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。
(2)同位素的特征
①同一種元素的各種同位素的化學性質幾乎相同；物理性質略有差異。
②天然存在的同位素，相互間保持一定的比率。
質子
中子
質子數
中子數
交流研討2
O2和O3互為同位素嗎？H2O和D2O互為同位素嗎？
提示：不互為同位素，因為O2和O3互為同素異形體，不是原子；不互為同位素，因為H2O和D2O是同種物質
確定相對原子質量的標準原子
考古中推斷文物的年代
制造氫彈的原料
核反應堆的原料
典題應用
1．正誤判斷，錯誤的說明原因。
(1)任何原子都由質子、中子、電子構成：____________________。
(2)23Na和23Mg互為同位素： ______________________________________
_____________________。
(3) H和 H＋為同一元素的不同微粒： _____。
錯誤。 H中無中子
錯誤。23Na和23Mg質量數相同，但質子數
不同，不互為同位素
正確
2．(2023·江蘇淮安一中高一段考)下列各組物質中，互為同位素的是
A．12C、13C、14C B．O2、O3、O4
C．H2O、D2O、T2O D．H2、D2、T2
12C、13C、14C的質子數均為6，而中子數不同，互為同位素，A符合題意；O2、O3、O4均是由O元素組成的不同種單質，為同素異形體，B不符合題意；H2O、D2O、T2O均是水，屬于同一種物質，C不符合題意；H2、D2、T2均是由H元素組成的同一種單質，D不符合題意。
√
6
5
14C
14N
14C
16O
5
H2O的摩爾質量為18 g·mol－1，D2O的摩爾質量為20 g·mol－1，根據
n＝知質量相同的H2O和D2O的物質的量之比為10∶9，根據阿伏加德羅定律可知，與足量鈉反應，放出的氣體在標準狀況下的體積之比為10∶9。
(2)質量相同的H2O和D2O與足量鈉反應，放出的氣體在標準狀況下的體積之比為________。
10∶9
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隨堂達標演練
元素周期表中的元素是按原子序數遞增順序排列的，故元素在周期表中的位置由其核電荷數決定。
1．元素在周期表中的位置取決于
A．元素的核電荷數 B．元素的化合價
C．元素原子的電子層數 D．元素原子的最外層電子數
√
√
2．(2023·山東臨朐高一聯考)下列有關13C、15N敘述正確的是
A．13C與15N有相同的中子數
B．13C與C60互為同素異形體
C．15N與14N互為同位素
D．15N的核外電子數與中子數相同
A.13C的中子數是7，15N的中子數是8。B.同素異形體是由同種元素組成的具有不同性質的單質，而13C是碳元素的一種核素(原子)，C60是碳元素的一種單質，則13C與C60不互為同素異形體。C.15N與14N核內質子數同為7，中子數分別為8和7，則15N與14N互為同位素。D.15N的核外電子數是7，中子數是8。
√
3．俄羅斯科學家用含20個質子的鈣的一種原子轟擊含95個質子的镅原子，結果4次成功合成4個第115號元素的原子，中文名“鏌”，讀音是mò。這4個原子生成數微秒后衰變成第113號元素，中文名則定為“ ”字的簡化形式，讀作 nǐ。下列有關此三種元素的敘述正確的是
A．115號元素在第六周期
B．113號元素在第七周期第ⅢA族
C．115號和113號元素都是非金屬元素
D．镅元素和115號元素不在同一周期
95號元素镅、115號元素、113號元素，原子序數都大于86而小于118，所以都在第七周期；115號元素比118號元素原子序數少3，應在第ⅤA族，113號元素在第ⅢA族；113號元素和115號元素都是金屬元素。
√
4．(2023·江蘇泗洪高一調研)下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數字代表原子序數)，其中合理的是
根據稀有氣體2號、10號元素在周期表的最右端和3號元素應在周期表的最左端判斷A、B、C錯誤。
5．元素鉈的相關信息如圖所示。根據圖片信息回答下列問題：
(1)鉈元素位于第________周期第________族。
六
ⅢA
鉈的原子序數為81，根據0族定位法，81比86(氡)少5個電子，所以Tl位于元素周期表中第六周期第ⅢA族。
(2)鉈屬于________(填“金屬”或“非金屬”)元素。與鉈同族的正上方的元素的原子序數為________。
金屬
49
鉈屬于金屬元素，與鉈同族的正上方的元素的原子序數為49。
(3)根據圖片信息可知，鉈的相對原子質量(取整數值為________。
204
圖示中左下角的數字為元素的相對原子質量，取整數值是204。
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課時測評
√
1．(2023·北師大附中高一檢測)下列元素中，不屬于主族元素的是
A．H B．He
C．N D．Cl
H為第一周期第ⅠA族元素，故A不符合題意；He為第一周期0族元素，故B符合題意；N為第二周期第ⅤA族元素，故C不符合題意；Cl為第三周期第ⅦA族元素，故D不符合題意。
√
2．在周期表中，所含元素種類最多的是
A．第Ⅷ族 B．第ⅠA族
C．0族 D．第ⅢB族
第ⅢB族包括鑭系和錒系，故元素種類最多。
√
X＋有2＋8＋8＝18個電子，則X元素原子有19個電子，是19號元素K，K位于第四周期第ⅠA族。
3．(2023·廣東恩平高一段考)X＋的核外電子數分別為2、8、8，則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為第ⅡA族元素，B為第ⅢA族元素，它們的原子序數分別為m和n，且A、B為同一周期的元素，下列關系式錯誤的是
A．n＝m＋1 B．n＝m＋11
C．n＝m＋25 D．n＝m＋10
若A、B為第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B為第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B為第六、七周期元素，n＝m＋25，綜上分析，答案為D。
√
5．如圖為元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核電荷數為x，則這五種元素的核電荷數之和為
A． 5x＋10 B．5x＋11
C．5x＋14 D．5x＋16
D
A B C
E
由五種元素在周期表中的位置可知，D、B、E分別在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核電荷數為x，則A的核電荷數為x－1，C的核電荷數為x＋1，D的核電荷數為x－8，E的核電荷數為x＋18，則五種元素的核電荷數之和為x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，答案選A。
D
A B C
E
元素的種類由質子數決定。題給5種單核粒子中，有18、19、20共3種質子數，屬于3種不同的元素。
√
√
7．(2023·北京師大附中高一檢測)下列各組互為同位素的是
A．O2和O3 B．CO和CO2
C．H2O和H2O2 D． Mg和 Mg
O2和O3是氧元素的不同單質，互為同素異形體，不是同位素，故A錯誤；CO和CO2是碳的兩種氧化物，不滿足同位素的概念，故B錯誤；H2O和H2O2是兩種化合物，不符合同位素的概念，故C錯誤； Mg和
Mg都是鎂原子，中子數不同，它們是鎂元素的不同核素，互為同位素，故D正確。
√
8．我國的納米技術基礎研究能力已躋身于世界前列，例如曾作為我國年度十大科技成果之一的就是一種合成納米材料，化學式為RN。已知該化合物中的Rn＋核外有28個電子。則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中的化合價決定于N元素，因Rn＋中R元素顯正價，N元素在RN中顯－3價，故R元素離子應為R3＋，則R原子含31個電子，
其質子數為31，核外電子排布為 ，所以應為第四周期第ⅢA族，故B正確。
√
9．短周期元素S、R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中Q為硅元素。則W元素的原子結構示意圖為
已知Q為Si元素，根據元素在周期表中的相對位置關系可知W為S元素，S的原子序數為16，最外層電子數為6，所以S元素的原子結構示意
圖為 ，D正確。
10．結合元素周期表回答下列問題：
(1)表中的實線是元素周期表的部分邊界，請在圖中用實線補全元素周期表的邊界。
答圖
(2)表中所列元素，屬于短周期元素的有___種，屬于主族元素的有__種；g元素位于第_____周期___族。
7
6
三
0
(3)請在給出的方框中按氦元素的式樣寫出元素f的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量。
答圖
設B的原子序數為x＋8，則A的原子序數為x－1，C的原子序數為x＋1，則x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A為N，B為S，C為F，D為Cl。
11．(2023·河南汝南高一檢測)A、B、C、D為短周期元素，在周期表中所處的位置如圖所示，A、C兩元素的原子核外電子數之和等于B元素原子的質子數。
(1)寫出A元素的名稱：_____。
(2)B位于周期表中第____周期第_____族。
(3)C的原子結構示意圖為________。
氮
三
ⅥA
因Am＋和Bn－核外電子排布相同，則電子數相同，即ZA－m＝ZB＋n，則A和B的質子數之差為ZA－ZB＝m＋n。
12．(1)原子序數大于4的主族元素A和B的離子Am＋和Bn－，它們的核外電子排布相同，則：
①A和B的質子數之差為________(用m、n表示)。
m＋n
②B和A的族序數之差為_________(用含m、n的代數式表示)。
B的化合價為－n，則B的族序數為8－n，而A的族序數為m，B和A的族序數之差為8－n－m。
8－n－m
(2)A、B兩元素，A的原子序數為x，A和B所在周期包含元素種類數目分別為m和n。
①如果A和B同在第ⅠA族，當B在A的上一周期時，B的原子序數為______。
②如果A和B同在第ⅦA族，當B在A的上一周期時，B的原子序數為______。
x－n
x－m
如果A、B同在第ⅠA族，當B在A的上一周期時，B和A的原子序數之差恰好為B所在周期的元素種類數，則B的原子序數為x－n。
如果A、B同在第ⅦA族時，當B在A的上一周期時，A、B的原子序數之差恰好為相鄰兩周期下一周期的元素種類數，B的原子序數為x－m。
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