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基礎課時23　元素周期表　核素
學習目標　1.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則，并能描述元素在元素周期表中的具體位置。2.了解元素周期表的發展歷程及現行元素周期表的結構。3.知道元素、核素、同位素的含義，并能比較他們的不同。
一、元素周期表
(一)知識梳理
1.元素周期表的發展歷程
2.元素周期表的編排原則
(1)原子序數：按照元素在元素周期表中的順序給元素編的序號。
原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。
(2)元素周期表的編排原則
3.元素周期表的結構
(1)周期
(2)族
①主族元素的族序數＝最外層電子數。
②常見族元素的特別名稱：第ⅠA族(除氫)也稱為堿金屬元素；第ⅦA族也稱為鹵族元素；0族也稱為稀有氣體元素。
4.元素周期表中方格里的符號的意義
(二)互動探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【問題討論】
問題1　你知道磷元素與上述元素周期表片段中哪個字母相對應嗎？如何描述它在周期表中的位置？
提示　磷元素與g相對應。磷元素在周期表中的位置為第三周期第ⅤA族。
問題2　上述元素周期表片段中c 與h 、h 與l 兩組元素的原子序數之差各是多少？
提示　c與h的原子序數之差為8，h與l的原子序數之差為18。
問題3　上述元素周期表片段中e 與f 、j 與k 兩組元素的原子序數之差各是多少？
提示　e與f的原子序數之差為1，j與k的原子序數之差為11。
【探究歸納】
1.元素周期表的結構
(1)結構圖示
(2)原子序數的定量關系
①同周期，第ⅡA族元素與第ⅢA族元素原子序數差可能為1、11、25。
②同族，相鄰周期元素原子序數差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素種類數；第ⅢA族～0族：下一周期元素種類數。如Na與K原子序數相差8，Cl與Br原子序數相差18。
2.元素在周期表中的位置與原子結構的相互推斷
(1)思維模型
(2)實例
①X 元素是第二周期第ⅠA 族元素，則該元素原子有兩個電子層，最外層電子數是1，即鋰元素。
②Y 元素的原子序數是15，則該元素的原子結構示意圖是，其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤA 族。
3.由原子序數推斷元素在周期表中位置的0族元素定位法
(1)明確0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數 2 10 18 36 54 86 118
(2)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，那么該元素就和序數大的0族元素處于同一周期。
(3)求差值定族數
①若某元素原子序數比相應的0族元素多1或2，則該元素應處在該0族元素所在周期的下一個周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
②若比相應的0族元素少5～1時，則應處于同周期的第ⅢA～第ⅦA族。
③若差其它數，則由相應差數找出相應的族。
1.我國一直致力研究開發自己的芯片，制造芯片需要單晶硅，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號元素，Si原子核外有三個電子層，最外層電子數為4，根據周期序數等于電子層數，主族序數等于最外層電子數可知，硅在元素周期表中的位置為第三周期第ⅣA族，C正確。
2.(2023·日照高一檢測)元素周期表在哲學、自然科學和生產實踐各方面都有重要意義。下列有關元素周期表的說法正確的是(　　)
A.元素周期表中所含元素種類最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外，其他周期均有18種元素
C.副族元素既有金屬元素又有非金屬元素
D.第ⅡA族與第ⅢA族相鄰
答案　A
解析　第ⅢB族中包含鑭系元素與錒系元素，共有32種元素，所含元素種類最多，A項正確；除短周期外，其他周期不一定均有18種元素，如第六、七周期都是32種元素，B項錯誤；副族元素全部為金屬元素，C項錯誤；長周期中第ⅡA族與第ⅢA族之間隔著8個副族(第Ⅷ族有3個縱列)共10個縱列，D項錯誤。
3.原子序數為84的元素R，在周期表中的位置為(　　)
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　與84號元素最近的稀有氣體元素是86號元素Rn，其原子序數小于86，故為第六周期元素，86－84＝2，則為第ⅥA族元素。
二、核素
1.核素
(1)概念：具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫做核素。
(2)氫元素的三種核素
原子符號(X) 原子名稱 氫元素的原子核
質子數(Z) 中子數(N)
H 氕 1 0
H或D 氘 1 1
H或T 氚 1 2
2.同位素
(1)概念：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素(即同一元素的不同核素互稱為同位素)，如H 、H(D) 、H(T) 互為同位素。
(2)特點：同位素在元素周期表中占據相同的位置；同位素的化學性質幾乎相同；天然存在的同位素，相互間保持一定的比率。
(3)幾種重要核素的用途
3.元素、核素、同位素的關系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
1.科學家以鈣離子撞擊锎(Cf)靶，產生了一種超重元素——(Og)，其反應可表示為：Cf＋Ca―→Og＋3n。下列說法正確的是(　　)
A.Cf的電子數為151
B.Og的中子數為294
C.Ca和Ca互為同素異形體
D.Cf和Cf互為同位素
答案　D
解析　電子數等于質子數，Cf的電子數為98，故A錯誤；中子數等于質量數減去質子數，Og的中子數為294－118＝176，故B錯誤；質子數相同中子數不同的同種元素的不同核素互為同位素，Ca和Ca互為同位素，故C錯誤；質子數相同中子數不同的同種元素的不同核素互為同位素，Cf和Cf互為同位素，故D正確。
2.2021年中國地質科學院地質研究所研究員修訂了鉛元素的標準相對原子質量為區間值。下列關于鉛元素的說法不正確的是(　　)
A.Pb 的中子數為125
B.Pb 的原子序數是82
C.Pb 和Pb 互為同位素
D.PbO 和PbO 互稱為同素異形體
答案　D
解析　Pb的原子序數是82，中子數為125，A、B正確；Pb和Pb是鉛的兩種不同的核素，互為同位素，C正確；PbO和PbO屬于化合物，不是單質，不屬于同素異形體，D錯誤。
3.某地國土資源部門宣布，該部門地質工作者發現超大型鎢銅礦。下列有關W、W、W的說法正確的是(　　)
A.它們是鎢的三種核素
B.它們互為同素異形體
C.W的中子數與質子數之差為110
D.它們的性質幾乎完全相同
答案　A
解析　元素是具有相同核電荷數(質子數)的同一類原子的總稱，三者質子數相同，都為74，是鎢元素，但中子數不同，則它們是鎢的三種核素，故A項正確；它們的質子數相同、中子數不同，符合同位素的概念，故B項錯誤；由于左上角數值代表質量數，左下角數值代表質子數，而中子數為質量數與質子數之差，即中子數為184－74＝110，故中子數與質子數之差為110－74＝36，故C項錯誤；因為同位素原子的結構相似，故它們的化學性質幾乎完全相同，但物理性質略有差異，故D項錯誤。
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)元素周期表
1.在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的種類分別是(　　)
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種類分別為2、8、8、18、18、32、32，B項正確。
2.下列關于元素周期表的說法正確的是(　　)
A.元素周期表有18個縱列，即18個族
B.短周期是指1到20號元素
C.元素周期表是按元素的原子序數由小到大的順序排列的
D.某種元素的相對原子質量取整數值，就是其原子序數
答案　C
解析　周期表共有18個縱列，16個族，其中第Ⅷ族包括第 8、9、10 三個縱列，故A錯誤；短周期是指第一、二、三周期，而19號、20號元素處于第四周期，故B錯誤；現在的元素周期表是按照原子序數由小到大的順序排列的，故C正確；元素的原子序數等于元素的核電荷數或對應原子的質子數，故D錯誤。
3.下列說法正確的是(　　)
A.某短周期元素最外層有2個電子，則其一定是金屬元素
B.主族元素的單原子陽離子一定具有稀有氣體的電子層結構(H＋除外)
C.元素周期表有7個主族、8個副族，副族均由長周期元素組成
D.主族元素在周期表中的位置只取決于該元素的電子層數
答案　C
解析　短周期元素He、Be、Mg的最外層電子數均為2，He位于0族，故A錯誤；主族元素的單原子失去最外層電子轉化為陽離子，則短周期主族元素的單原子陽離子一定具有稀有氣體的電子層結構(H＋除外)，長周期主族元素不符合，如Ga失去3個電子后最外層電子數為18，故B錯誤；元素周期表有18個縱列，分為7個主族，8個副族，1個0族，總共16個族，副族由長周期元素組成，故C正確；主族元素的最外層電子數等于族序數，電子層數等于周期數，則主族元素在周期表中的位置取決于該元素的電子層數、最外層電子數，故D錯誤。
4.(2023·濟南歷下區高一檢測)第ⅤA族元素中的A、B兩種元素所在周期分別最多可排18和8種元素，且B在A的上一周期。當A的原子序數為x時，B的原子序數為(　　)
A.x－18 B.x－8
C.x＋8 D.x＋18
答案　A
解析　根據題意可知，A、B在元素周期表中的相對位置為，且在第ⅤA族，A所在周期含18種元素，所以B的原子序數應為x－18。
5.A、B、C、D為短周期元素，在元素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________。
(4)D的單質與水反應的化學方程式為_________________________________
___________________________________________________________。
答案　(1)氮　(2)三　ⅥA　(3)
(4)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
解析　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。
(二)核素　同位素
6.(2023·廣州高一期末聯考)稀土有工業“黃金”之稱。下列有關稀土元素Y與Y的說法不正確的是(　　)
A.元素Y 的原子序數為39
B.Y 與Y 的物理性質相同
C.核素Y 的原子核內有52個中子
D.Y 與Y 互為同位素
答案　B
解析　稀土元素Y的原子序數為39，故A正確；Y與Y互為同位素，物理性質不同，故B錯誤、D正確；核素Y的原子核內有91－39＝52個中子，故C正確。
7.含鋰材料在社會生產與生活中應用廣泛，如6Li和7Li用作核反應堆最佳熱載體，7LiH和7LiD用作高溫堆減速劑。下列說法正確的是(　　)
A.7LiH和7LiD互為同素異形體
B.7LiH和7LiD的化學性質相似
C.6Li和7Li核外電子排布方式不同
D.通過化學變化可以實現6Li與7Li間的相互轉化
答案　B
解析　同素異形體是同種元素形成的性質不同的單質的互稱，7LiH和7LiD均為化合物，A錯誤；7LiH和7LiD都是Li和H元素形成的化合物，其化學性質相似，B正確；6Li和7Li是質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子，互為同位素，其核外電子數均為3，核外電子排布方式相同，C錯誤；6Li和7Li之間轉化時，中子數發生變化，不屬于化學變化，D錯誤。
8.Ne是最早發現的Ne元素的穩定同位素，湯姆孫(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年發現了Ne。下列有關說法正確的是(　　)
A.Ne和Ne是同素異形體
B.Ne和Ne屬于不同的核素
C.Ne和Ne的性質完全相同
D.Ne轉變為Ne為化學變化
答案　B
解析　Ne和Ne的質子數相同而中子數不同，互為同位素，A錯誤；Ne和Ne的質子數相同而中子數不同，屬于不同的核素，B正確；Ne和Ne的化學性質完全相同，物理性質不同，C錯誤；Ne轉變為Ne中沒有新物質生成，不是化學變化，是核素之間的轉化，D錯誤。
9.稀有金屬銦由于其良好的性能常用于生產液晶顯示器和平板屏幕，如圖是銦元素的相關信息，下列說法中不正確的是(　　)
A.銦元素的原子序數是49
B.銦元素的相對原子質量是114.8
C.115In中子數為49
D.115In原子最外層有3個電子
答案　C
解析　A項，根據元素周期表元素信息可知，銦元素的原子序數是49，正確；B項，根據元素周期表元素信息可知，銦元素的相對原子質量是114.8，正確；C項，115In中子數為115－49＝66，錯誤；D項，銦元素的原子序數是49，則核外電子排布為，115In原子最外層有3個電子，正確。
10.(2023·徐州沛縣高一檢測)元素、原子、核素、同位素都是重要的化學基本概念。根據下列8種化學符號：H2、H2、6C、Li、Na、7N、Li、Mg，回答下列問題：
(1)表示核素的符號共________種。
(2)互為同位素的是________和________。
(3)質量數相等，但不能互稱為同位素的是________和________。
(4)中子數相等，但質子數不相等的是________和________。
答案　(1)6　(2)Li　Li　(3)6C　7N　(4)Na　Mg
解析　(1)核素是具有一定質子數和一定中子數的一種原子，H2和H2都是分子，不屬于核素，其余6種全部表示核素。(2)同位素是質子數相同而質量數(或中子數)不同的核素的互稱，所以Li和Li互稱為同位素。(3)6C和7N的質量數都是14，但質子數分別為6和7，屬于不同元素的原子，不能互稱為同位素。(4)Na和Mg的中子數都是12，但質子數分別為11和12。
B級　素養培優練
11.現代元素周期表是1869年俄國科學家門捷列夫首創。下圖是扇形元素周期表，表中的“1、2、3、4”表示原子的核外電子層數，與現代元素周期表中的周期對應：“一、二、三……”與現代元素周期表中的族對應，共18列；“①、②、③、④……”表示周期表中1～18號元素。關于該元素周期表的說法正確的是(　　)
A.①為Na
B.①②屬于同一周期
C.③④原子的最外層電子數相同
D.①～⑨在現代元素周期表中均為短周期主族元素
答案　D
解析　A項，由圖可知，①為第一周期第ⅠA族，為氫，錯誤；B項，①②屬于同一族而不是同一周期，錯誤；C項，③④為同一周期不同族，則原子的最外層電子數不相同，錯誤；D項，短周期為第一、二、三周期，主族為第ⅠA族～第ⅦA族，由圖可知，①～⑨在現代元素周期表中均為短周期主族元素，正確。
12.16O、17O、18O是氧元素的三種核素，H、D、T是氫元素的三種核素，NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是(　　)
A.1 mol 16O、17O、18O的電子數是6NA
B.HO 與TO的相對分子質量相同
C.氫的同位素與氧的同位素相結合為水，可得16種水分子
D.相同質量的16O2與18O2所含中子數之比為9∶10
答案　D
解析　16O、17O、18O三種原子核電荷數相同，電子數相同，1 mol 16O、17O、18O的電子數是8NA，A錯誤； HO 的相對分子量為1×2＋18＝20，TO的相對分子量為3×2＋16＝22，B錯誤；若為R2O型(R代表H、D、T)水分子，共有9種；若為HDO型有3種，DTO型有3種，HTO型有3種，共計有18種，C錯誤； 1 mol 16O2分子中含有中子數為8×2＝16 mol，a g 16O2含有中子數為a/32×16＝0.5a mol，1 mol 18O2分子中含有中子數為10×2＝20 mol，a g 18O2含有中子數為a/36×20＝5a/9 mol，所以相同質量的16O2與18O2所含中子數之比為9∶10，D正確。
13.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(　　)
答案　D
解析　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。
14.如圖為元素周期表的一部分。
(1)Cl在元素周期表中位于________，其原子結構示意圖為________。
(2)14C在考古中常用于測定生物的死亡年代，它與12C、13C互稱為________。
(3)將N和Mg兩種元素的簡單離子組成的化合物X投入水中，反應生成白色沉淀，并釋放出NH3。
①寫出化合物X與水發生反應的化學方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②寫出白色沉淀溶于鹽酸的反應的離子方程式：
___________________________________________________________________。
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)由圖可知Cl處于第三周期第ⅦA族，其原子結構示意圖為。(2)14C、12C、13C的質子數相同、中子數不同，三者互稱為同位素。(3)①Mg3N2與水反應生成Mg(OH)2和NH3，反應的化學方程式為Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。②氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，反應的離子方程式為Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
15.如圖為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑧在表中的位置，用化學用語回答下列問題。
(1)①②③④分別是________、________、________、________(用元素符號表示)。
(2)①③④元素中的兩種元素可形成含10個電子的分子，它們是________、________。
(3)畫出⑤的原子結構示意圖：________。
(4)⑧的單質與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
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為H元素、②為C元素、③為N元素、④為O元素。(2)H元素與N、O元素形成的含10個電子的分子為NH3、H2O。(3)⑤為Na元素，其原子結構示意圖為。(4)⑧為Cl元素，氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
16.(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)。
②B和A的族序數之差為________(用含m、n的代數式表示)。
(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________。
答案　(1)①“m＋n　②8－n－m　(2)①x－n　②x－m
解析　(1)①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。②B的負價為－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。(2)①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。②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。基礎課時23　元素周期表　核素
學習目標　1.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則,并能描述元素在元素周期表中的具體位置。2.了解元素周期表的發展歷程及現行元素周期表的結構。3.知道元素、核素、同位素的含義,并能比較他們的不同。
一、元素周期表
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知識梳理
1.元素周期表的發展歷程
2.元素周期表的編排原則
(1)原子序數:按照元素　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　給元素編的序號。
原子序數=　　　　　　=　　　　　　=　　　　　　。
(2)元素周期表的編排原則
3.元素周期表的結構
(1)周期
(2)族
①主族元素的族序數=　　　　　　　　　　　　　　。
②常見族元素的特別名稱:第ⅠA族(除氫)也稱為堿金屬元素;第ⅦA族也稱為鹵族元素;0族也稱為稀有氣體元素。
4.元素周期表中方格里的符號的意義
(二)互動探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【問題討論】
問題1　你知道磷元素與上述元素周期表片段中哪個字母相對應嗎 如何描述它在周期表中的位置
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題2　上述元素周期表片段中c 與h 、h 與l 兩組元素的原子序數之差各是多少
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題3　上述元素周期表片段中e 與f 、j 與k 兩組元素的原子序數之差各是多少
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究歸納】
1.元素周期表的結構
(1)結構圖示
(2)原子序數的定量關系
①同周期,第ⅡA族元素與第ⅢA族元素原子序數差可能為1、11、25。
②同族,相鄰周期元素原子序數差:第ⅠA族~第ⅡA族:上一周期元素種類數;第ⅢA族~0族:下一周期元素種類數。如Na與K原子序數相差8,Cl與Br原子序數相差18。
2.元素在周期表中的位置與原子結構的相互推斷
(1)思維模型
(2)實例
①X 元素是第二周期第ⅠA 族元素,則該元素原子有兩個電子層,最外層電子數是1,即鋰元素。
②Y 元素的原子序數是15,則該元素的原子結構示意圖是,其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤA 族。
3.由原子序數推斷元素在周期表中位置的0族元素定位法
(1)明確0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數 2 10 18 36 54 86 118
(2)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,那么該元素就和序數大的0族元素處于同一周期。
(3)求差值定族數
①若某元素原子序數比相應的0族元素多1或2,則該元素應處在該0族元素所在周期的下一個周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
②若比相應的0族元素少5~1時,則應處于同周期的第ⅢA~第ⅦA族。
③若差其它數,則由相應差數找出相應的族。
1.我國一直致力研究開發自己的芯片,制造芯片需要單晶硅,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·日照高一檢測)元素周期表在哲學、自然科學和生產實踐各方面都有重要意義。下列有關元素周期表的說法正確的是 (　　)
A.元素周期表中所含元素種類最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外,其他周期均有18種元素
C.副族元素既有金屬元素又有非金屬元素
D.第ⅡA族與第ⅢA族相鄰
3.原子序數為84的元素R,在周期表中的位置為 (　　)
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:具有一定數目　　　　　　和一定數目　　　　　　的一種原子叫做核素。
(2)氫元素的三種核素
原子符號X) 原子名稱 氫元素的原子核
質子數(Z) 中子數(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稱為同位素(即同一元素的不同核素互稱為同位素),如H H(D)、H(T) 互為同位素。
(2)特點:同位素在元素周期表中占據相同的位置;同位素的化學性質幾乎相同;天然存在的同位素,相互間保持一定的比率。
(3)幾種重要核素的用途
3.元素、核素、同位素的關系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
1.科學家以鈣離子撞擊锎(Cf)靶,產生了一種超重元素——(Og),其反應可表示為CfCa—Og+n。下列說法正確的是 (　　)
A.Cf的電子數為151
BOg的中子數為294
CCa和Ca互為同素異形體
DCf和Cf互為同位素
2.2021年中國地質科學院地質研究所研究員修訂了鉛元素的標準相對原子質量為區間值。下列關于鉛元素的說法不正確的是 (　　)
A.Pb 的中子數為125
BPb 的原子序數是82
CPb 和Pb 互為同位素
DPbO 和PbO 互稱為同素異形體
3.某地國土資源部門宣布,該部門地質工作者發現超大型鎢銅礦。下列有關WWW的說法正確的是 (　　)
A.它們是鎢的三種核素
B.它們互為同素異形體
CW的中子數與質子數之差為110
D.它們的性質幾乎完全相同
:課后完成　第四章　基礎課時23(共55張PPT)
第一節　原子結構與元素周期表
第四章　物質結構 元素周期律
基礎課時 　元素周期表　核素
23
1.能從原子結構的角度理解元素周期表的編排原則，并能描述元素在元素周期表中的具體位置。2.了解元素周期表的發展歷程及現行元素周期表的結構。3.知道元素、核素、同位素的含義，并能比較他們的不同。
學習目標
一、元素周期表
二、核素
目
錄
CONTENTS
課后鞏固訓練
一、元素周期表
對點訓練
(一)知識梳理
1.元素周期表的發展歷程
門捷列夫
相對原子質量
相對原子質量
核電荷數
2.元素周期表的編排原則
(1)原子序數：按照元素______________________給元素編的序號。
原子序數＝__________＝________＝____________。
(2)元素周期表的編排原則
在元素周期表中的順序
核電荷數
質子數
核外電子數
最外層電
子數
電子層數
3.元素周期表的結構
(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主族元素的族序數＝______________。
②常見族元素的特別名稱：第ⅠA族(除氫)也稱為堿金屬元素；第ⅦA族也稱為鹵族元素；0族也稱為稀有氣體元素。
最外層電子數
4.元素周期表中方格里的符號的意義
原子序數
相對原子質量
元素符號
元素名稱
(二)互動探究
下面是元素周期表中第一周期到第四周期的片段。
【問題討論】
問題1　你知道磷元素與上述元素周期表片段中哪個字母相對應嗎？如何描述它在周期表中的位置？
提示　磷元素與g相對應。磷元素在周期表中的位置為第三周期第ⅤA族。
問題2　上述元素周期表片段中c 與h 、h 與l 兩組元素的原子序數之差各是多少？
提示　c與h的原子序數之差為8，h與l的原子序數之差為18。
問題3　上述元素周期表片段中e 與f 、j 與k 兩組元素的原子序數之差各是多少？
提示　e與f的原子序數之差為1，j與k的原子序數之差為11。
【探究歸納】
1.元素周期表的結構
(1)結構圖示
(2)原子序數的定量關系
①同周期，第ⅡA族元素與第ⅢA族元素原子序數差可能為1、11、25。
②同族，相鄰周期元素原子序數差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素種類數；第ⅢA族～0族：下一周期元素種類數。如Na與K原子序數相差8，Cl與Br原子序數相差18。
2.元素在周期表中的位置與原子結構的相互推斷
(1)思維模型
3.由原子序數推斷元素在周期表中位置的0族元素定位法
(1)明確0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數 2 10 18 36 54 86 118
(2)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，那么該元素就和序數大的0族元素處于同一周期。
(3)求差值定族數
①若某元素原子序數比相應的0族元素多1或2，則該元素應處在該0族元素所在周期的下一個周期的第ⅠA族或第ⅡA族。
②若比相應的0族元素少5～1時，則應處于同周期的第ⅢA～第ⅦA族。
③若差其它數，則由相應差數找出相應的族。
1.我國一直致力研究開發自己的芯片，制造芯片需要單晶硅，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號元素，Si原子核外有三個電子層，最外層電子數為4，根據周期序數等于電子層數，主族序數等于最外層電子數可知，硅在元素周期表中的位置為第三周期第ⅣA族，C正確。
C
2.(2023·日照高一檢測)元素周期表在哲學、自然科學和生產實踐各方面都有重要意義。下列有關元素周期表的說法正確的是(　　)
A.元素周期表中所含元素種類最多的族是第ⅢB族
B.除短周期外，其他周期均有18種元素
C.副族元素既有金屬元素又有非金屬元素
D.第ⅡA族與第ⅢA族相鄰
解析　第ⅢB族中包含鑭系元素與錒系元素，共有32種元素，所含元素種類最多，A項正確；除短周期外，其他周期不一定均有18種元素，如第六、七周期都是32種元素，B項錯誤；副族元素全部為金屬元素，C項錯誤；長周期中第ⅡA族與第ⅢA族之間隔著8個副族(第Ⅷ族有3個縱列)共10個縱列，D項錯誤。
A
3.原子序數為84的元素R，在周期表中的位置為(　　)
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　與84號元素最近的稀有氣體元素是86號元素Rn，其原子序數小于86，故為第六周期元素，86－84＝2，則為第ⅥA族元素。
D
二、核素
對點訓練
1.核素
(1)概念：具有一定數目______和一定數目______的一種原子叫做核素。
(2)氫元素的三種核素
質子
中子
0
1
2
2.同位素
質子數
中子數
考古中推斷文物的年代
制造氫彈的原料
核反應堆的燃料
相對原子質量的標準原子
3.元素、核素、同位素的關系
4.同位素的特征——“六同”“三不同”
質子數
核電荷數
位置
D
2.2021年中國地質科學院地質研究所研究員修訂了鉛元素的標準相對原子質量為區間值。下列關于鉛元素的說法不正確的是(　　)
D
A
解析　元素是具有相同核電荷數(質子數)的同一類原子的總稱，三者質子數相同，都為74，是鎢元素，但中子數不同，則它們是鎢的三種核素，故A項正確；它們的質子數相同、中子數不同，符合同位素的概念，故B項錯誤；由于左上角數值代表質量數，左下角數值代表質子數，而中子數為質量數與質子數之差，即中子數為184－74＝110，故中子數與質子數之差為110－74＝36，故C項錯誤；因為同位素原子的結構相似，故它們的化學性質幾乎完全相同，但物理性質略有差異，故D項錯誤。
課后鞏固訓練
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)元素周期表
1.在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的種類分別是(　　)
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種類分別為2、8、8、18、18、32、32，B項正確。
B
2.下列關于元素周期表的說法正確的是(　　)
A.元素周期表有18個縱列，即18個族
B.短周期是指1到20號元素
C.元素周期表是按元素的原子序數由小到大的順序排列的
D.某種元素的相對原子質量取整數值，就是其原子序數
解析　周期表共有18個縱列，16個族，其中第Ⅷ族包括第 8、9、10 三個縱列，故A錯誤；短周期是指第一、二、三周期，而19號、20號元素處于第四周期，故B錯誤；現在的元素周期表是按照原子序數由小到大的順序排列的，故C正確；元素的原子序數等于元素的核電荷數或對應原子的質子數，故D錯誤。
C
3.下列說法正確的是(　　)
A.某短周期元素最外層有2個電子，則其一定是金屬元素
B.主族元素的單原子陽離子一定具有稀有氣體的電子層結構(H＋除外)
C.元素周期表有7個主族、8個副族，副族均由長周期元素組成
D.主族元素在周期表中的位置只取決于該元素的電子層數
C
解析　短周期元素He、Be、Mg的最外層電子數均為2，He位于0族，故A錯誤；主族元素的單原子失去最外層電子轉化為陽離子，則短周期主族元素的單原子陽離子一定具有稀有氣體的電子層結構(H＋除外)，長周期主族元素不符合，如Ga失去3個電子后最外層電子數為18，故B錯誤；元素周期表有18個縱列，分為7個主族，8個副族，1個0族，總共16個族，副族由長周期元素組成，故C正確；主族元素的最外層電子數等于族序數，電子層數等于周期數，則主族元素在周期表中的位置取決于該元素的電子層數、最外層電子數，故D錯誤。
4.(2023·濟南歷下區高一檢測)第ⅤA族元素中的A、B兩種元素所在周期分別最多可排18和8種元素，且B在A的上一周期。當A的原子序數為x時，B的原子序數為(　　)
A.x－18 B.x－8 C.x＋8 D.x＋18
A
5.A、B、C、D為短周期元素，在元素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________。
(4)D的單質與水反應的化學方程式為________________________。
氮
三
ⅥA
解析　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。
B
7.含鋰材料在社會生產與生活中應用廣泛，如6Li和7Li用作核反應堆最佳熱載體，7LiH和7LiD用作高溫堆減速劑。下列說法正確的是(　　)
A.7LiH和7LiD互為同素異形體
B.7LiH和7LiD的化學性質相似
C.6Li和7Li核外電子排布方式不同
D.通過化學變化可以實現6Li與7Li間的相互轉化
解析　同素異形體是同種元素形成的性質不同的單質的互稱，7LiH和7LiD均為化合物，A錯誤；7LiH和7LiD都是Li和H元素形成的化合物，其化學性質相似，B正確；6Li和7Li是質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子，互為同位素，其核外電子數均為3，核外電子排布方式相同，C錯誤；6Li和7Li之間轉化時，中子數發生變化，不屬于化學變化，D錯誤。
B
B
9.稀有金屬銦由于其良好的性能常用于生產液晶顯示器和平板屏幕，如圖是銦元素的相關信息，下列說法中不正確的是(　　)
A.銦元素的原子序數是49
B.銦元素的相對原子質量是114.8
C.115In中子數為49
D.115In原子最外層有3個電子
C
6
B級　素養培優練
11.現代元素周期表是1869年俄國科學家門捷列夫首創。下圖是扇形元素周期表，表中的“1、2、3、4”表示原子的核外電子層數，與現代元素周期表中的周期對應：“一、二、三……”與現代元素周期表中的族對應，共18列；“①、②、③、④……”表示周期表中1～18號元素。關于該元素周期表的說法正確的是(　　)
D
A.①為Na
B.①②屬于同一周期
C.③④原子的最外層電子數相同
D.①～⑨在現代元素周期表中均為短周期主族元素
解析　A項，由圖可知，①為第一周期第ⅠA族，為氫，錯誤；B項，①②屬于同一族而不是同一周期，錯誤；C項，③④為同一周期不同族，則原子的最外層電子數不相同，錯誤；D項，短周期為第一、二、三周期，主族為第ⅠA族～第ⅦA族，由圖可知，①～⑨在現代元素周期表中均為短周期主族元素，正確。
D
13.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(　　)
D
14.如圖為元素周期表的一部分。
(1)Cl在元素周期表中位于________________，其原子結構示意圖為________。
(2)14C在考古中常用于測定生物的死亡年代，它與12C、13C互稱為________。
第三周期第ⅦA族
同位素
(3)將N和Mg兩種元素的簡單離子組成的化合物X投入水中，反應生成白色沉淀，并釋放出NH3。
①寫出化合物X與水發生反應的化學方程式：_____________________________________________________。
②寫出白色沉淀溶于鹽酸的反應的離子方程式：
_____________________________________________________。
Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
解析　(3)①Mg3N2與水反應生成Mg(OH)2和NH3，反應的化學方程式為Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。②氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，反應的離子方程式為Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
15.如圖為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑧在表中的位置，用化學用語回答下列問題。
(1)①②③④分別是________、________、________、________(用元素符號表示)。
(2)①③④元素中的兩種元素可形成含10個電子的分子，它們是________、________。
(3)畫出⑤的原子結構示意圖：________。
(4)⑧的單質與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_______________________________________________。
H
C
N
O
NH3
H2O
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
16.(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)。
②B和A的族序數之差為________(用含m、n的代數式表示)。
(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________。
m＋n
8－n－m
x－n
x－m
解析　(1)①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。②B的負價為－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。(2)①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。②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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