4.1.2元素周期表核素同位素（導學案）高一化學（原卷版）

第四章物質結構元素周期律第一節(jié)原子結構與元素周期表第二課時元素周期表核素、同位素【學習目標】1.通過閱讀教材、討論交流，了解核素、同位素的含義，認識同位素在生產、生活中的應用，初步學會利用各概念之間的關系解答有關問題。2．通過對元素周期表發(fā)現(xiàn)史資料的收集整理、交流匯報，了解元素周期表的形成過程，并能運用歸納、概括等方法對信息進行加工，體驗科學探究的過程，進一步學習科學探究的方法。3．通過閱讀教材、歸納總結，知道周期和族的概念，會描述元素周期表的結構，知道元素在周期表中的位置與原子結構的關系，初步學會推導元素在周期表中的位置的基本方法。【學習重點】元素周期表的結構，核素、同位素的概念【學習難點】元素周期表中元素的排列與原子核外電子排布的關系【課前預習】舊知回顧：1.原子序數(shù)是元素在元素周期表中的順序，原子序數(shù)與元素的原子結構之間存在如下的關系：。2.在多電子的原子里，原子的核外電子在不同的區(qū)域運動，將這些不同的區(qū)域簡化為。離核較近的中的電子能量，由內向外分別用來表示。新知預習：1.元素周期表的編排原則：按遞增的順序從左到右排列，把相同的元素排成一橫行。把不同橫行中相等的元素，按遞增的順序從上到下排成一縱行。2.元素周期表的結構：周期表中有個橫行，叫做周期。周期的序數(shù)就是該周期元素的原子具有的。第一、二、三周期稱為；四、五、六、七周期稱為。周期表有個縱行，稱為族，主族元素的族序數(shù)后標，副族元素的族序數(shù)后標。第8、9、10三縱行稱為第Ⅷ族，第18縱行稱為0族?！菊n中探究】情景導入：歷史上，為了尋求各種元素及其化合物間的內在聯(lián)系核規(guī)律性，人們進行了許多嘗試。1869年俄國化學家門捷列夫繪制出第一張元素周期表是化學科學發(fā)展中一個重要的里程碑。118號元素發(fā)現(xiàn)之后，科學界一直在討論一個問題，元素周期表第七周期已經被填滿，是否證明所有化學元素已經被集齊了呢？（見PPT視頻）一、元素周期表活動一、元素周期表的發(fā)展歷程任務一、閱讀教材P98頁“科學史話”，思考元素周期表的發(fā)展歷程有哪些？完成表格內容。誕生編制意義演變現(xiàn)行任務二、討論交流：閱讀教材P94頁內容，思考現(xiàn)行元素周期表的編排原則是什么？【對應練習】1．下列說法中不正確的是（）A．元素的原子序數(shù)等于核電荷數(shù)B．元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù)C．元素原子的質子數(shù)等于核外電子數(shù)D．元素所在周期序數(shù)等于該元素原子的最外層電子數(shù)2．任何科學真理的發(fā)現(xiàn)，都不是一帆風順的，門捷列夫的元素周期表奠定了現(xiàn)代化學和物理學的理論基礎。下列關于元素周期表的敘述正確的是（）A．周期表中有7個主族、8個副族 B．目前使用的元素周期表中，最長的周期含有32種元素C．短周期元素是指1~20號元素 D．原子的最外層電子數(shù)都等于該元素所在的族序數(shù)活動二、探究元素周期表的結構任務一、觀察元素周期表，結合教材P95頁“思考與討論”，思考周期序數(shù)與原子核外電子排布有何關系？完成表格內容。周期序數(shù)與原子核外電子排布的關系：周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)1H～He2234567Fr～Og7結論：任務二、討論交流：觀察元素周期表，思考元素周期表的結構（周期、族）有何特點？完成表格內容。①周期(7個橫行→7個周期)：周期分類短周期長周期周期序數(shù)1234567元素種類2周期序數(shù)與原子結構的關系②族(18個縱行→16個族→7主7副1零1Ⅷ族)：族主族0族副族Ⅷ族構成周期由長周期元素和短周期元素共同構成僅由長周期元素構成列序族序數(shù)族序數(shù)與原子結構關系常見族的別稱③同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)之差:周期ⅡAⅢA2、3n4、5n6、7n任務三、問題探究：元素周期表還有哪些其它表現(xiàn)特征？【對應練習】1．下列關于元素周期表的敘述正確的是（）A．元素周期表揭示了化學元素間的內在聯(lián)系，是化學發(fā)展史上的重要里程碑之一B．元素所在的周期數(shù)等于它的電子層數(shù)，所在的族序數(shù)等于它的最外層電子數(shù)C．元素周期表有7個橫行即7個周期，18個縱列即18個族D．某種元素的相對原子質量取整數(shù)值，就是其原子序數(shù)2．2018年IUPAC(國際純粹與應用化學聯(lián)合會)制作了新版周期表，包含118種元素。下列有關元素周期表說法正確的是（）A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外層電子數(shù)為2B．元素周期表有18個族C．第ⅠA族的元素全部是金屬元素D．元素周期表中含元素種類最多的族是第ⅢB族3．下列關于過渡元素及其單質的說法正確的是（）A．過渡元素包括12列元素B．過渡元素中既含有金屬元素，也含非金屬元素C．所有的過渡元素的單質都具有良好的導電性D．過渡金屬元素的單質比較穩(wěn)定，與空氣和水不發(fā)生反應二、核素同位素活動一、元素和核素任務一、閱讀教材P96頁內容，觀察表41，思考核素和元素的定義是什么？任務二、根據(jù)教材P96頁表41，回答氫元素的三種核素有核特點？完成表格內容。①氫元素的三種核素比較：原子名稱原子符號(eq\o\al(A,Z)X)氫元素的原子核質子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)②結論：【對應練習】1．核素是具有一定數(shù)目質子和一定數(shù)目中子的一種原子。下列說法錯誤的是()A．eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子B．eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、石墨和金剛石均為同素異形體C．eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D．12C和14C互為同位素，物理性質不同，但化學性質幾乎完全相同2．美國夏威夷聯(lián)合天文中心的科學家發(fā)現(xiàn)了新型氫微粒，這種新粒子是由3個氫原子核(只含質子)和2個電子構成，對于這種微粒，下列說法正確的是（）A．該微粒為電中性 B．它是氫元素的一種新的核素C．它的化學式為H3 D．它比一個普通H2分子多一個氫原子核活動二、探究同位素的概念、特點及用途任務一、閱讀教材P9697頁內容，結合“化學與職業(yè)”欄目，回答同位素的定義、特點是什么？有何用途？任務二、討論交流：元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別與聯(lián)系是什么，完成表格內容。元素核素同位素同素異形體本質范疇特性決定因素舉例聯(lián)系【對應訓練】1.稀土有工業(yè)“黃金”之稱。下列有關稀土元素與的說法不正確的是（）A．元素Y的原子序數(shù)為39 B．與的性質相同C．核素的原子核內有52個中子 D．與互為同位素2．2021年，“中國天眼”正式對全球開放，其“眼鏡片”主要成分是高性能碳化硅新型材料，它能探測到宇宙邊緣的中性氫，重現(xiàn)宇宙早期圖像。下列有關說法正確的是（）A．其塔架所用鋼材的組成元素都是金屬元素B．其射電板所用鋁合金具有較強的抗腐蝕性C．中性氫原子構成的氫氣有三種同素異形體D．硅位于元素周期表第三周期ⅥA族【課后鞏固】1.下列有關元素周期表的說法中錯誤的是（）A．元素原子的最外層電子數(shù)等于該元素所在的族序數(shù)B．元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素C．除He外的所有稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8D．ⅡA族與ⅢA族之間隔著10個縱列2．下列關于元素周期表的敘述正確的是（）A．在元素周期表中共有18個縱行，18個族 B．同族元素的最外層電子數(shù)一定相同C．同周期元素的電子層數(shù)相同 D．元素周期表有7個周期，8個主族3.已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如圖所示。設X的原子序數(shù)為a，則下列說法不正確的是（）YXZA．Y的原子序數(shù)可能為a－17 B．Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2aC．Z的原子序數(shù)可能為a＋31 D．X、Y、Z可能均為短周期元素4．元素M、R形成的簡單離子M2與R+的核外電子數(shù)之和為20，下列說法正確的是（）A．M原子的質子數(shù)一定大于R原子的質子數(shù) B．M可能存在16M、18M兩種核素C．M2與R+的電子層結構不可能相同 D．兩種離子結合可形成MR型化合物5．钷廣泛用于量規(guī)、光電池等。的最外層電子數(shù)是2，下列說法不正確的是（）A．的原子核外有61個電子 B．與互為同位素C．屬于金屬元素 D．的中子數(shù)為1476．13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于測定蛋白質、核酸等生物大分子的空間結構，Kurt等人由此獲得2002年諾貝爾化學獎。下面有關13C、15N敘述正確的是（）A．13C與15N有相同的中子數(shù) B．13C60與12C60互為同素異形體C．13C與14C的性質完全相同 D．14N與15N互為同位素7．某位同學為1～18號元素設計了一種扇形圖(如下圖)，其實就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，下列有關說法不正確的是（）A．每個小扇區(qū)就是長式周期表的一個族B．此扇形周期表中只顯示了三個周期C．扇形周期表拆下扇子頂螺絲可以轉換為現(xiàn)行的長式周期表D．扇形周期表考慮鑭系和錒系應有九個周