第一章 物质结构 元素周期律 第一节导学案
文档属性
| 名称 | 第一章 物质结构 元素周期律 第一节导学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 382.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-02-04 22:02:38 | ||
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文档简介
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
本节要览
本节主要学习元素周期表的结构、元素的性质与原子结构的关系、原子的构成、核素以及同位素的概念等，用3课时完成。在学习时注意认真观察课本上的元素周期表，根据自己所熟悉的部分元素，分析同一横行、同一纵行元素原子结构的变化特点，总结元素周期表的编排原则和结构，分析碱金属和卤素原子结构与性质的关系，总结同一主族元素原子结构与性质的相似性和递变性。
第1课时 元素周期表
课前激趣导案
【情景导入】
1907年1月27日，俄国首都彼得堡寒风凛冽，太阳黯淡无光，寒暑表上的水银柱降到零下20多度,街上到处点着蒙有黑纱的灯笼，显出一派悲哀的气氛。几万人的送葬队伍在街上缓缓移动着，在队伍最前头，既不是花圈，也不是遗像，而是由十几个青年学生扛着的一块大木牌，上面画着好多方格，方格里写着“C”、“O”、“Fe”、“Zn”等元素符号。原来，死者是著名的俄国化学家门捷列夫，木牌上画着好多方格的表是化学元素周期表——门捷列夫对化学的主要贡献。
【学习目标】
知识目标
1. 了解原子序数与原子结构间的关系。
2. 了解元素周期表的编排原则，知道周期和族的表示方法。
3. 了解元素周期表的基本结构，知道主族和副族的概念。
能力目标
1. 能从整体上把握元素周期表的结构。
2. 会正确表示元素在周期表中的位置。
重点：元素周期表的编排原则和基本结构。
难点：周期、族及元素在周期表中的位置的表示。
课前自主预案
【空格点击】
一、元素周期表的编排
1. 1869年俄国化学家 门捷列夫 将元素按照 相对原子质量 由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个 纵 行，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个 完整的体系 ，成为化学发展史上的重要里程碑之一。
2. 在发现原子的组成及结构后，人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在如下关系：原子序数= 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 。
3. 元素周期表的编排原则是在周期表中，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成横行，再把不同横行中 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成纵行。
二、元素周期表的结构
1. 根据课本上的元素周期表，完成下列填空：
2. 周期表中有些族的元素有一些特别的名称，如第IA族又称作 碱金属 元素，第VIIA又称作 卤族 元素，0族又称作 稀有气体 元素。
【思考交流】
1. 在元素周期表中，同一周期中元素的原子结构有什么共同点和递变性？怎样确定周期序数？
提示：同一周期中元素原子电子层数相同，从左到右原子序数递增；周期序数等于该周期元素的电子层数。
2. 在元素周期表中，同一主族元素的原子结构有什么共同点和递变性？怎样确定主族序数？
提示：同一主族元素的原子最外层电子数相同，自上而下电子层数递增；主族序数等于该族元素的最外层电子数。
3.怎样表示元素在元素周期表中的位置？试举例说明。
提示：通过元素在元素周期表中所在的周期和族来表示元素在元素周期表中的位置，如钠元素在在元素周期表中的位置为第三周期、第IA族，氯元素在在元素周期表中的位置为第三周期、第VIIA族。
课堂互动学案
考点一 元素周期表的结构
【知识归纳】
1. 元素周期表编排原则
（1）将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行，称为周期；
（2）把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，称为族。
2. 周期
周期 短周期 长周期
一 二 三 四 五 六 七
对应行数 1 2 3 4 5 6 7
所含元素种数 2 8 8 18 18 32 32（排满时）
每周期0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118
3. 族
族 主族 副族 VIII族 0族
族数 7 7 1 1
族序号 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIB VIII 0
列序号 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 11 12 8、9、10 18
4. 过渡元素
元素周期表中从第IIIB族到第IIB族共10个纵行，包括了第VIII族和全部副族，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
【典例解析】
例1、下列叙述中正确的是（ ）
A. 除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18种元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
审题导读：根据元素周期表的结构分析。
思路解析：短周期中，F无正价，A项不正确；第六周期有32种元素，B项不正确；副族元素全部是金属元素，C项正确；碱金属元素是指除H外的ⅠA族有元素，D项不正确。故答案为C项。
参考答案： C
规律总结：元素周期表中只有主族和0族中有非金属元素，第IIA族全部是金属元素，过渡元素全部是金属元素。
【跟踪训练】
1. 在下列元素中，不属于主族元素的是（ ）
A．氢 B．铁 C．钙 D．碘
解析：从周期表中可以看出，铁属于第VIII族元素，不属于主族元素。
答案：B
2. 下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是（ ）
A. 把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B. 每一个横行就是一个周期
C. 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成纵行
D. 每一个纵行就是一个族
解析：元素周期表中，第8、9、10三个纵行合称第VIII族，因此元素周期表中包括18个纵行，分成16个族，D项不正确。
答案：D
考点二 根据原子序数确定元素在周期表中的位置
【知识归纳】
1. 确定周期
将元素的原子序数与0族元素的原子序数比较，找出邻近的0族元素，若原子序数比相应0族元素的小，则与其处于同一周期，若原子序数比相应0族元素的大，则处于其下一周期。
2. 确定族序数
（1）若某元素的原子序数比相应0族元素大1或2，则该元素位于相应0族元素下一周期的IA或IIA。如第56号元素，与54号元素氙最近，氙位于第五周期，则56号元素位于第六周期，56-54=2，则56号元素位于第IIA族。
（2）若某元素的原子序数比相应0族元素小1、2、3、4、5，则该元素位于相应0族元素同一周期的第VIIA、VIA、VA、IVA、IIIA族。如第82号元素，与号元素氡最近，氡位于第六周期，86-82=4，则82号元素位于第六周期第IVA族。
【典例解析】
例2、114号元素（289Uuq）是由设在杜布纳的核研究联合研究所的科学家1998年用钙轰击钚获得，是迄今为止已知的最稳定同位素，半衰期达30秒，相比之下，是超铀元素中异乎寻常的长寿核素，似乎正在证实稳定岛理论的预言。下列关于该元素的说法中不正确的是（ ）
A. 该元素为放射性元素 B. 该元素属于过渡元素
C. 该元素位于第七周期IVA族 D. 该元素的主要化合价有+4、+2
审题导读：根据元素周期的结构确定该元素在周期表中的位置及有关性质。
思路解析：从周期表看，83号后的元素全部为放射性元素，A项正确；周期表中第七周期最后一种元素0族元素的原子序数为118，则可以确定该元素位于第七周期IVA族，不属于过渡元素，B项不正确，C项正确；该元素位于IVA族，与碳同主族，主要化合价有+4、+2，D项正确。
参考答案：B
规律总结：熟悉元素周期表的结构，熟记各周期0族元素的原子序数，就能利用上述方法根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置。
【跟踪训练】
3. 2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是（ ）
A. 第七周期 B. 镭 第七周期
C. 铼 第六周期 D. 氡 第六周期
解析：111号元素位于第七周期，名称为，A项正确。
答案：A
4. 元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间（ ）
A. 第八周期第IA族 B. 第七周期第 ⅦA族
C. 第七周期第0族 D. 第六周期第ⅡA族
解析：元素周期表中，第七周期若排满，最后一种元素原子序数为118，119号元素应位于第八周期第IA族。
答案：A
课后巩固练案
1. （2009广东学业水平测试）对元素周期表和元素周期律的发现有突出贡献的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．阿伏加德罗 C. 门捷列夫 D．道尔顿
答案：C
2. 在元素周期表中，第三、四、五、六周期所含元素种数分别是（ ）
A. 8、18、32、32 B. 8、8、18、18
C. 8、18、18、32 D. 18、18、32、32
答案：C
3. 短周期元素中非金属元素共有（ ）
A. 9种 B. 10种 C. 12种 D.13种
解析：短周期元素中包括：H、He、B、C、N、O、F、Ne、Si、P、S、Cl、Ar共13种非金属元素。
答案：D
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 元素周期表中有七个横行，分为七个周期
B. 元素周期表中有九个横行，分为七个周期
C. 元素周期表中有18个纵行，分为18个族
D. 元素周期表中有16个纵行，分为16个族
解析：元素周期表中有七个横行，分为七个周期，A项正确，B项不正确；元素周期表中有18个纵行，分为16个族，C项和D项都不正确。
答案：A
5. 下列关于元素周期表的说法中，正确的是（ ）
A. 元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的
B. 元素周期表共有7个周期16个族
C. 过渡元素都是金属元素，第IA族都是金属元素
D. 最外层电子数相同的元素都在同一族
解析：元素周期表是按照元素的原子序数大小排布而成的A项不正确；第IA族中氢元素不是金属元素，C项不正确；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦元素最外层电子数为2，但它位于0族，而不在第IIA族，D项不正确。
答案：B
6. 下列说法中不正确的是（ ）
A. 元素的原子序数等于核电荷数
B. 元素原子的质子数等于核外电子数
C. 元素所在周期序数等于该元素原子的最外层电子数
D. 元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数
解析：元素周期表中，元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数，不等于其最外层电子数，C项不正确。
答案：C
7. 下列说法中错误的是（ ）
A. 原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B. 元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
C. 除氦外的稀有气体原子的最外层电子数是8
D. 第一周期元素、第VIIA族元素和稀有气体都是非金属元素
解析：原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，但离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，大多数金属阳离子如：Na+、Mg2+、Al3+、K+等，其核外电子层数不等于该元素所在的周期数。
答案：A
8. 短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是（ ）
A. X与Y不可能位于同一主族
B. X与Y一定位于同一周期
C. X与Y可能有一种是金属有一种是非金属
D. X与Y一定都是金属或都是非金属
解析：H元素和Li元素，原子序数相差2，它们位于同一主族，不同周期，一种是非金属，另一种是金属，A项、B项和D项都不正确，C项正确。
答案：C
9. 在下列各组元素中，除一种元素外，其余都可以按照某种共性归为一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给的六种类型的编号填入表中。
①主族元素；②过渡元素；③同周期元素；④同主族元素；⑤金属元素；⑥非金属元素
元素组 例外元素 其他元素的归属编号
（1）S、Na、Mg、N
（2）N、P、Si、As
（3）K、Ca、Al、Zn
（4）Cu、Fe、Ag、Ca
答案：（1）N ③ （2）Si ④（3）Zn ① （4）Ca ②
10. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
在上表中用字母代号回答下列问题：
（1）属于长周期元素的有______________________；
（2）属于过渡元素的有______________________；
（3）属于稀有气体元素的有______________________；
（4）属于碱金属元素的有______________________；
（5）写出下列几种在周期表中的位置：c_______________；e_______________；h_______________；
解析：元素周期表有七个横行即七个周期，第1、2、3周期为短周期，第4、5、6周期为长周期，第7周期为不完全周期。主族由长周期和短周期共同组成，过渡元素全部由长周期元素组成。碱金属元素属于第IA元素，稀有元素是0族元素。
答案：（1）d e j （2）de （3）k （4）b
（5）第三周期第IIA族 第四周期第VIII族 第三周期第VIA族
课外知识拓展
门捷列夫
德米特里·门捷列夫（1834.2.7～1907.2.2），俄罗斯化学家，出生在俄国西伯利亚的托博尔斯克市。他从小热爱劳动，喜爱大自然，学习勤奋。
1860年门捷列夫在为著作《化学原理》一书考虑写作计划时，深为无机化学的缺乏系统性所困扰。于是，他开始搜集每一个已知元素的性质资料和有关数据，把前人在实践中所得成果，凡能找到的都收集在一起。人类关于元素问题的长期实践和认识活动，为他提供了丰富的材料。他在研究前人所得成果的基础上，发现一些元素除有特性之外还有共性。例如，已知卤素元素的氟、氯、溴、碘，都具有相似的性质；碱金属元素锂、钠、钾暴露在空气中时，都很快就被氧化，因此都是只能以化合物形式存在于自然界中；有的金属如铜、银、金都能长久保持在空气中而不被腐蚀，正因为如此它们被称为贵金属。
于是，门捷列夫开始试着排列这些元素。他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片。在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后把它们钉在实验室的墙上排了又排。经过了一系列的排队以后，他发现了元素化学性质的规律性。
在门捷列夫编制的周期表中，还留有很多空格，这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质，断定它们介于邻近元素的性质之间。例如，在锌与砷之间的两个空格中，他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年，法国化学家布阿勃朗用光谱分析法，从锌矿中发现了镓。实验证明，镓的性质非常像铝，也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现，具有重大的意义，它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律；为以后元素的研究，新元素的探索，新物资、新材料的寻找，提供了一个可遵循的规律。
当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单，轻松地说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现的，门捷列夫却认真地回答说，从他立志从事这项探索工作起，一直花了大约20年的功夫，才终于在1869年发表了元素周期律。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。此外，因为他具有很大的勇气和信心，不怕名家指责，不怕嘲讽，勇于实践，敢于宣传自己的观点，终于得到了广泛的承认。为了纪念他的成就，人们将美国化学家希伯格在1955年发现的第101号新元素命名为Mendelevium，即“钔”。
【读后一题】
国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，从左至右改为第1～18 列。如碱金属为第 1 列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是（ ）
A. 只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B. 第2列元素中肯定没有非金属元素
C. 第17列元素的第一种元素无含氧酸
D. 第18列元素为0族元素，都是非金属元素
解析：元素周期表中除第2列元素原子最外层有2个电子外，氦元素及部分过渡元素原子最外层也有2个电子，A项不正确。
答案：A
第2课时 元素的性质与原子结构
课前激趣导案
【情景导入】
在众多元素中，有的元素单质还原性很强，如钾、钠等，也有的元素单质氧化性很强，如氧、氯等，它们的性质不同是由其结构的不同决定的，即结构决定性质，这是化学中的一条重要规律。
【学习目标】
知识目标
1. 了解碱金属元素的原子结构和性质的相似性和递变性。
2. 了解卤族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
3. 了解同主族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
能力目标
1. 知道同主族元素原子结构和性质的变化规律。
2. 能归纳总结原子结构与元素性质的关系。
重点：同主族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
难点：原子结构与元素性质的关系。
课前自主预案
【空格点击】
一、碱金属元素
1. 根据课堂演示实验填写下表：
与氧气反应的化学方程式 与水反应的化学方程式
钾 2K+O2 K2O2 2K+2H2O===2KOH+H2↑
钠 2Na+O2 Na2O2 2Na +2H2O====2NaOH+H2↑
2. 随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 ，故从锂到铯，元素的金属性逐渐 增强 。
3. 碱金属的物理性质，除铯外，其余的都呈 银白 色，质地比较 柔软 ，有 延展 性。碱金属的密度都比较 小 ，熔点也都比较 低 ，具有良好的 导热 性和 导电 性。
二、卤族元素
1. 根据原子结构示意图，按氟、氯、溴、碘的顺序，卤族元素的最外层都有 7个电子，但电子层数逐渐 增多 。
2. 卤族元素单质的物理性质，按氟、氯、溴、碘的顺序，颜色逐渐 加深 ，密度逐渐增大 ，熔沸点逐渐 升高 。
3. 根据氟、氯、溴、碘分别与氢气反应分析比较 ，氟、氯、溴、碘与氢气的难易程度越来越难 ，剧烈程度 越来越缓和 ，生成氢化物的稳定性 越来越弱 。
4. 卤素单质间的置换反应，写出下列反应化学方程式：
（1）将氯水加入NaBr溶液中： Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 ；
（2）将氯水加入KI溶液中： Cl2+2KI2NaCl+I2 ；
（3）将溴水加入KI溶液中： Br2+2KI2 NaBr+I2 。
结论：随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐 减弱 。
5. 在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，失电子能力逐渐 增强 ，得电子能力逐渐 减弱 ，所以，元素的金属性逐渐 增强 ，元素的非金属性逐渐 减弱 。
【思考交流】
1. 通过哪些事实可以比较元素的金属性强弱？举例说明。
提示：通过单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性来比较。越容易置换出氢，说明元素的金属性越强，氢氧化物的碱性越强，说明元素的金属性越强。
2. 通过哪些事实可以比较元素的非金属性强弱？举例说明。
提示：通过与氢气生成氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性或最高价氧化物的水化物的酸性来比较。越容易与氢气化合、生成的氢化物越稳定，说明元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，说明元素的非金属性越强。另外通过单质间的置换反应也可以比较。
课堂互动学案
考点一 碱金属元素性质的相似性和递变性
【知识归纳】
1. 相似性
（1）物理性质：碱金属均柔软的银白色（铯略带金色深泽）金属，有延展性，密度较小，熔点较低，易导热、导电。
（2）都是活泼的金属，都能与非金属（如O2、Cl 2等）、水、酸溶液等反应。如碱金属（用R表示）与Cl 2反应：2R+Cl 2===2 RCl，与水反应：2R+2H2O===2ROH+H2↑，与酸反应：2R+2H+=== 2R++ H2↑。
（3）最高价氧化物对应水化物化学式为ROH，且均为强碱。
2. 递变性
（1）物理性质：按照Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大（Na、K例外）。
（2）从Li到Cs，元素的金属性逐渐增强，单质的活泼性增强。如与O2反应越来越剧烈，产物也更加复杂，Li只生成Li2O，Na能生成Na2O和Na2O2，K则能生成K2O、K2O2、KO2等，与水的反应越来越剧烈，K与水反应能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水则发生剧烈爆炸。
（3）最高价氧化物对应水化物ROH的碱性逐渐增强。
【典例解析】
例1、下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ）
A. 单质都是银白色的柔软金属，密度都比较小
B. 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C. 碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D. 单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
审题导读：根据碱金属物理性质、化学性质的相似性和递变性分析，同时注意其中的特殊性。
思路解析：铯单质略带金色光泽，A项不正确；锂在空气中燃烧主要生成Li2O，B项不正确；碱金属单质均能与水反应生成碱和氢气，C项正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，D项不正确。
参考答案：C
规律总结：随着核电荷数的递增，碱金属元素的原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。
【跟踪训练】
1. 下列叙述中错误的是（ ）
A. 随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大
B. 碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
C. 碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D. 碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的
解析：碱金属具有强还原性，其原子很容易失电子，变成阳离子，其阳离子很难再得电子，氧化性很弱。
答案：B
2. 下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是（ ）
A. 原子半径：LiC. 熔点、沸点：LiNa>K>Rb>Cs
解析：按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，碱金属的原子半径依次增大，A项正确；密度Na>K，B项不正确；单质熔、沸点依次降低，C项不正确；还原性依次增强，D项不正确。
答案：A
考点二 卤族元素性质的相似性、递变性和特殊性
【知识归纳】
1. 相似性
（1）物理性质：卤素单质的密度较小，硬度较小，熔点较低。
（2）卤素都是活泼的非金属单质，均能与H2、活泼金属、水等反应。如与H2反应：X2+H2===2HX，与水反应：X2+H2O===HX+HXO（X为Cl、Br、I），2F2+2H2O===4HF+O2.
2. 递变性
（1）物理性质：按照F、Cl、Br、I的顺序，卤素单质的颜色依次加深，熔、沸点依次升高，密度依次增大。
（2）随着元素原子序数的递增，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强。即氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，还原性：F-（3）随着元素原子序数的递增，卤素单质与H2越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高。
3. 特殊性
（1）氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。氟化银易溶于水，无感光性。
（2）氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。
（3）溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。
（4）碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。
【典例解析】
例2、（2009山东理综）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质，下列说法正确的是（ ）
A. 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B. 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C. 短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D. 同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
审题导读：同一周期、同一主族元素的原子结构和性质有一定的相似性和递变性，也有一些特殊性。
思路解析：金属和非金属分界线附近的金属大多既有金属性也有非金属性，A项不正确；第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，B项正确；短周期元素形成离子后，最外层不一定是8电子稳定结构，比如Li+，其最外层是“2”电子稳定结构，C项不正确；同一主族元素，其最外层电子数虽然相同，但原子半径不同，化学性质有一定的相似性，同时也有一定的递变性，不可能完全相同，D项不正确。故答案为B项。
参考答案：B
规律总结：大多数主族元素（氧、氟例外）的最高正化合价等于它所处的主族序数，非金属元素还存在负化合价，其最高正化合价与最低负化合价绝对值之和为8（氢、氧、氟等例外）。
【跟踪训练】
3. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A. 单质的熔沸点逐渐降低 B. 卤素离子的还原性逐渐增强
C. 气态氢化物稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强
解析：随着卤素原子半径的增大，单质的熔沸点逐渐升高，A项不正确；卤素离子的还原性逐渐增强，B项正确；气态氢化物稳定性逐渐减弱，C项不正确；单质的氧化性逐渐减弱，D项不正确，故答案为B项。
答案：B
4. 下列物质中，酸性最强的是（ ）
A. H4SiO4 B. H3PO4 C. H2SO4 D. HClO4
解析：非金属性：C1>S>P>Si，酸性：HC1O4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3，酸性最强的是HC1O4。
答案：D
课后巩固练案
1. 从海水可获得的在常温下为液体的单质是（ ）
A. Mg B. K C. Br2 D. I2
解析：上述物质都可以从海水中获得，但常温下为液体的单质只有Br2，C项正确，故答案为C项。
答案：C
2. 碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是（ ）
A. 密度小，熔、沸点低 B. 在自然界中无游离态存在
C. 常温下易液化 D. 最外层只有一个电子，容易失去
解析：结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，化学性质活泼。
答案：D
3. 钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A. 钾的密度比钠的小 B. 钾原子的电子层比钠原子多一层
C. 钾与水反应比钠与水反应更剧烈 D. 加热时，钾比钠更容易汽化
解析：由于钾原子的电子层比钠原子多一层，原子半径越大，越容易失电子，金属活动性越强。
答案：B
4. 我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源。关于锂的叙述不正确的是（ ）
A. 锂是一种最轻的金属 B. 氢氧化锂的碱性比氢氧化钠弱
C. 锂的化学性质比钠活泼 D. 锂在同周期中最易失电子
解析：随着原子序数的递增，碱金属的金属活动性逐渐增强，钠的化学性质比锂活泼，C项不正确。
答案：C
5. 下列物质中，溶于水后可生成两种酸的是（ ）
A. Cl2 B. HCl C. SO2 D. CO2
解析：Cl2溶于水后与水反应：Cl2+H2OHCl+ HClO，生成了HCl和HClO两种酸，A项正确。
答案：A
6. 砹（At）是卤素中核电荷数最大的元素，推测砹或砹的化合物性质的叙述中错误的是（ ）
A. 砹为有色固体 B. HAt 很稳定
C. AgAt不溶于水 D. 砹单质熔沸点比碘单质熔沸点高
解析：根据卤素性质的递变性， 随着原子序数的递增，氢化物的稳定性逐渐减弱，HAt不稳定，B项错误。
答案：B
7. X、Y是元素周期表同一主族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）
A. X 原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B. X 的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C. X 的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D. Y 的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
解析：同主族元素，电子层数多，非金属性越弱，A项不正确；例如，沸点H2O>H2S，非金属性：O>S，B项不正确；Y 的单质能将X从NaX的溶液中置换出来，说明非金属性Y>X，D项不正确。
答案：C
8. 下列有关物质性质的比较正确的是（ ）
①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高
②HF、HC1、HBr、HI的热稳定性逐渐增强
③单质与水反应的剧烈程度：F2>C12>Br2>I2
④元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强
⑤还原性：S2- >Se2->Br ->C1-
⑥酸性：HC1O4>H2SO4>H2PO4>H2SiO3
A．①③ B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥
解析：同主族元素的单质从上到下，熔点不一定逐渐升高，如碱金属，从上到下熔点逐渐降低，①不正确；HF、HC1、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱，②不正确；卤素非金属性：F>C1>Br>I，单质与水反应的剧烈程度：F2>C12>Br2>I2，③正确；非金属性：F>C1>Br>I，而HF、HC1、HBr、HI水溶液的酸性依次增强，④不正确；还原性：Se2->S2- ，⑤不正确；非金属性：C1>S>P>Si，酸性：HC1O4>H2SO4>H2PO4>H2SiO3，⑥正确，故答案为C项。
答案：C
9. 往含I-和Cl-的稀溶液中滴人AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为（ ）
A. (V2－V1)/V1 B. V1/V2
C. V1/(V2－V1） D. V2/V1
解析：往含I-和Cl-的稀溶液中滴人AgNO3溶液，首先生成的是AgI沉淀，消耗AgNO3溶液的体积为V1，后生成AgCl沉淀，消耗AgNO3溶液的体积为（V2-V1），因I-和Cl-与AgNO3的反应都是1：1反应，则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为。
答案：C
10. 下表是食用碘盐包装上的部分说明，下列说法正确的是（ ）
配料 精盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量 35±15 mg/kg
储存方法 密封、避光、防潮
食用方法 烹饪时，待食品熟后加入碘盐
A. 高温会导致碘的损失 B. 碘酸钾可氧化氯化钾
C. 可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾 D. 该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
解析：高温会导致碘的损失是因为碘酸钾不稳定，A项正确。碘酸钾不能氧化氯化钠，B项错。碘盐中的碘酸钾不能使淀粉变蓝，C项错。因该碘盐中碘含量在35±15mg/kg，则由碘酸钾的相对分子质量可计算出碘酸钾的含量范围应该为34～84mg/kg，D项错。故答案为A项。
答案：A
课外知识拓展
碘和溴的发现
19世纪初，法国拿破仑发动了一场规模巨大的战争，战火烧遍了整个欧洲。这就需要把大量的黑火药用于战场。许多化学家、火药商研究、制造起黑火药来。
黑火药的成分有硫磺、炭灰和硝石。当时硫磺和炭灰很容易搞到，但硝石却十分缺乏。巴黎的一个叫库尔特瓦的药剂师，他正在研究利用海草灰来制取硝石。法国紧靠大海，海草异常丰富。库尔特瓦把收集到的海草烧成灰，把灰泡在水里，再用这些泡灰的水制出一袋袋的白色透明的硝石、剩下的就白白倒掉了。
善于思索问题的库尔特瓦后来想：“从泡着海草灰的水中制出硝石后，剩下的液体里是不是还含有别的东西呢？”于是，他就在实验室里进行研究。这一天，库尔特瓦仍专心致志地在实验室里工作，忽听“呯”的一声，一只调皮的猫把盛着浓硫酸的瓶子碰倒了。浓硫酸正巧倒进盛着浸过海草灰的瓶子里。两种液体混合后，立即开起一股紫色的蒸气，散发出一种难闻的气味。
库尔特瓦感到好奇，而使他更为惊奇的是蒸气凝结后，没有变成水珠，而是成了像盐粒似的晶体，并且闪烁着紫黑色的光彩。
这个意外的现象，引起库尔特瓦的极大兴趣。他立即进行化验、分析，终于发现，这紫色的结晶体是一种新的元素。后来他将其命名为“碘”。碘的希腊文原意就是“紫色”。
19世纪，法国化学家巴拉尔，为了提取碘，把烧成灰的海藻浸入热水，再往水里通氯气。这样就能得到一种紫黑色的固体——碘晶体，但在提取碘之后，溶液底部总是沉淀着一层深褐色的液体，并散发出刺鼻的臭味。波拉德对这种不知名的物质产生了兴趣，立即进行了仔细研究，终于证实，这种深褐色的液体是当时还未发现的新元素——溴，含义是恶臭。
在巴拉尔发现溴的前几年，有人曾把一瓶取自德国克鲁兹拉赫盐泉的红棕色样品交给化学家李比希鉴定，李比希并没有进行细致的研究，就断定它是“氯化碘”，几年后，李比希得知溴的发现之时，立刻意识到自己的错误，把那瓶液体放进一个柜子，并在柜子上写上“耻辱柜”一警示自己，此事成为化学史上的一桩趣闻。
【读后一题】
在甲、乙、丙三种溶液中各含一种卤素离子（Cl-、Br-或I-），往甲中加淀粉和氯水，则溶液变橙色，再加丙溶液，无明显变化。则甲、乙、丙依次含有（ ）
A. Br-、I-、 Cl- B. Cl-、I-、Br- C. I-、Br-、Cl- D. Br-、Cl-、I-
解析：往甲中加淀粉和氯水，则溶液变橙色，说明甲中含Br-，再加丙溶液，若丙中含I-，则溶液会变蓝，无明显变化，说明丙中不含I-，而是含Cl-，则乙溶液中含I-，A项正确。
答案：A
第3课时 核素
课前激趣导案
【情景导入】
2010年5月12日，朝鲜《劳动新闻》报道说，朝鲜科研人员在开发核聚变反应技术方面取得了“值得自豪的成果”，从而为开发新能源打开了突破口，报道说，朝鲜科研人员在此期间一直在为开发核聚变技术而努力。他们克服了许多困难，完全依靠自己的技术解决了大量科技问题，按照自己的方式成功地进行了核聚变反应。核聚变可以制造氢弹，制造氢弹的原料氢的同位素氘、氚等。
【学习目标】
知识目标
1. 了解核素和同位素的概念。
2. 了解原子的构成微粒之间的关系。
3. 了解同位素在生产、生活中的应用。
能力目标
知道同位素的含义。
能进行有关原子构成微粒之间的简单计算。
重点：同位素的概念及原子的构成微粒之间的关系。
难点：原子构成微粒之间的简单计算。
课前自主预案
【空格点击】
一、原子的组成
1. 若忽略电子的质量，将原子核内所有 质子 和 中子 的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
2. 原子中质量数（A）、质子数（Z）和中子数（N）之间的关系为： A=Z+N 。
二、核素
1. 具有相同 核电荷数 （质子数）的同一类原子，总称为元素，同种元素的原子，质子数一定相同，但中子数不一定相同。把具有一定数目 质子 和一定数目 中子 的一种原子叫核素，如氢的三种核素氕、氘、氚，原子符号分别是 H 、 H或D 、 H或T 。
2. 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。“同位”即指核素的 质子数 相同，在元素周期表中占有相同的 位置 。
3. 天然存在的同位素，相互间保持一定的 比率 。元素的相对原子质量，就是按照该元素 各种同位素原子所占的一定百分比 算出的平均值。
4. 同位素中，有些具有放射性，称为 放射性同位素 。同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途，如考古时利用 C 测定一些文物的年代， H和H 用于制造氢弹等。
【思考交流】
1. 通过化学反应能否实现同位素间的相互转化或由一种元素转化为另一种元素？
提示：不能。化学反应过程中的最小微粒是原子，只能是原子间的重新组合，不能实现同位素间的相互转化或由一种元素转化为另一种元素，这些变化不属于化学变化，而属于核变化。
2. 质量数相同的原子是否一定是同一种元素？中子数相同的原子否一定是同一种元素？
提示：不一定。元素的种类是由质子数决定的，质量数相同时质子数不一定相同，如与N的质量数相同，但二者不是同一种元素；与N中子数都是7，二者也不是同一种元素。
课堂互动学案
考点一 元素、核素、同位素的比较
【知识归纳】
元素 核素 同位素
概念 具有相同核电荷数的同类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 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
范围 宏观概念，指同类原子，既可是游离态又可是化合态 微观概念，指某种原子 微观概念，指某种元素的几种原子之间的关系
特点 只与质子数有关，与中子数、核外电子数无关 不同的核素间质子数、中子数、电子数可能相同，也可能均不同 同位素间质子数相同，化学性质相同，质量数不同，物理性质不同
决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数
实例 O、O、O2-都属氧元素 H、H、H、Ca、K等不同核素 H、H、H为氢的同位素
【典例解析】
例1、（2010山东理综，9）16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A. 16O2与18O2互为同分异构体
B. 16O与18O核外电子排布方式不同
C. 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D. 标准状况下，1.12L16O 2和1.12L18O 2均含有0.1NA个氧原子
审题导读：根据原子的构成、同位素与核素的概念进行分析和判断。
思路解析：16O2与18O2是同一种物质，都是氧气，A项不正确；16O与18O中子数不同，但核外电子数相等，核外电子排布相同，B项不正确；16O与18O间的相互转化属于核变化，不属于化学变化，C项不正确；标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量均为0.05mol，均含有0.1NA个氧原子，D项正确。
参考答案：D
规律总结：核素中质量数、质子数和中子数三者间的关系为：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），同位素间质子数相同而中子数不同。
【跟踪训练】
1. （2009广东学业水平测试）下列关于12C和13C说法正确的是（ ）
A．两者互为同位素 B．两者互为同素异形体
C．两者属于同一种核素 D．两者属于不同的元素
解析：12C和13C质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。
答案：A
2. 34Se是人体必需微量元素，克山病就是由于人体内硒缺乏引起的。下列关于78Se和 80Se的说法正确的是（ ）
A. 78Se和 80Se互为同素异形体
B. 78Se和 80Se互为同位素
C. 78Se和 80Se 分别含有44和46个质子
D. 78Se和 80Se都含有34个中子
解析： 78Se和 80Se互为同位素，不是同素异形体，A项不正确，B项正确；78Se和 80Se 都含34个质子，分别含有44和46个中子，C项和D项均不正确。
答案：B
考点二 几种相对原子质量
【知识归纳】
1. 原子的相对原子质量
国际上，以一种C原子（12C）质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值，就是这种原子的相对原子质量。即：M（X）=。
2. 元素的相对原子质量
我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按照该元素的各种天然同位素原子的相对原子质量以及所占的原子百分比计算出的平均值。即：= M（X1）×x1%+ M（X2）×x2%+……。
【典例解析】
例2、（2009全国II理综）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外电子数为63。下列叙述中错误的是（ ）
A. 它是副族元素
B. 它是第六周期元素
C. 它的原子核内有63个质子
D. 它的一种同位素的核内有89个中子
审题导读：根据原子中质子数等于核外电子数，以及各周期的元素种数确定该元素在周期表中的位置。
思路解析：用质子数分别减去各周期所含有的元素种数，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，属于第六周期镧系元素，属于副族元素，A项、B项均正确；原子核内质子数=核外电子数=63，C项正确；由于存在同位素，所以该元素的相对原子质量是根据这两种同位素的相对原子质量及在自然界中的原子个数百分比计算出的平均值，而不代表其中一种同位素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项不正确。
参考答案：D
规律总结：已知元素的原子序数确定元素在周期表中位置的方法：①根据每周期容纳元素的种数：第一至第六周期每周期容纳元素的种数分别为2、8、8、18、18、32，用元素的原子序数减去每一周期容纳元素种数，当余数小于某周期容纳元素种数时，元素处于该周期，如114号元素：114-2-8-8-18-18-32=28＜32（第七周期排满容纳元素种数），所以114号元素应位于第七周期。②记住118号元素在周期表中的位置：第七周期0族元素（元素周期表的第18纵行，与元素原子序数的后两位数字相同），故114号元素应位于周期表的第七周期第十四纵行，即第IVA主族。
【跟踪训练】
3. 铜有两种天然同位素63Cu和65Cu，参考铜的相对原子质量63.5，估算63Cu的平均原子百分含量约是（ ）
A. 20% B. 25% C. 66.7% D. 75%
解析：根据质量守恒，满足此式的是63Cu和65Cu的原子个数百分数分别为X、Y，则有63X+65Y=63.5（X+Y），可知X︰Y应为原子个数比，用十字交叉法得出的是原子个数比：，故的原子个数百分含量为=75%。
答案：D
4. 某元素的一种同位素X 的原子质量数为A，含N个中子，它与1H 原子组成HmX 分子。在a g H mX中所含质子的物质的量是（ ）
A. mol B. mol
C. mol D. mol
解析：同位素X 的质量数为A，中子数为N，其质子数为（A-N），H mX分子中所含质子数为（A-N+m），a g HmX的物质的量为mol，则a g H mX中所含质子的物质的量是 mol，答案为A项。
答案：A
教材练习全解
1. 1 1 铯 锂 7 1 氟 氟
2. C解析：磷位于第VA族，钙位于第IIA族，碘位于第VIIA族，而铁位于第VIII族，属于过渡元素，答案为C项。
3. C解析：HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C项不正确。
4. A解析：Ho的核外电子数=质子数=67，质量数=166，则中子数=166-67=99，中子数与核外电子数之差为：99-67=32，答案为A项。
5. （1）Li Li（2）C N （3）Na Mg
6. 根据元素周期表，每个方格中标明了元素的原子序数、元素符号、元素名称价电子排布和相对原子质量，如碳元素，原子序数：12，元素符号：C，元素名称：碳，价电子（最外层电子）数：4，相对原子质量：12.01。
7. 金：79号，第六周期，IB族；银：47号，第五周期，IB族；铜：29号，第四周期，IB族；铁：26号，第四周期，第VIII族；锌：30号，第四周期，第IIB族；钛：22号，第四周期，第IVB族。
8. 略。
9. （1）4Li+O22Li2O，氧化剂：O2，还原剂：Li。
（2）2K+2H2O===2KOH+H2↑，氧化剂：H2O，还原剂：K。
（3）Br2+2KI===2KBr+I2，氧化剂：Br2，还原剂：KI。
（4）Cl2+FeCl2===2FeCl3，氧化剂：Cl2，还原剂：FeCl2。
10. （1）
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 6 8 11 13
元素符号 C O Na Al
周期 二 二 三 三
族 IVA VIA IA IIIA
（2）甲与乙：C+O2CO2 乙与丙：2Na+O2Na2O2 乙与丁：4Al+3O22Al2O3
11. 不可以。113种元素并不等于只有113种元素，因为很多元素还存在多种不同的同位素，即每种元素有多种核素，原子种数远多于113种。
12. 略。
课后巩固练案
1. 简单原子的原子结构可用下图表示方法形象地表示：
其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列关于①②③的叙述正确的是（ ）
A. ①②③互为同位素 B. ①②③为同素异形体
C. ①②③具有相同的质量数 D. ①②③是三种化学性质不同的粒子
解析：从图中可以看出，三种原子的质子数均为1，中子数分别为0、1、2，即质子数相同而中子数不同，三者关系互为同位素，A项正确。
答案：A
2. （2009江苏学业水平测试）C常用于测定动植物标本的年龄。关于C原子的说法正确的是（ ）
A．中子数为14 B．质子数为14
C．核外电子数为14 D．质量数为14
解析：C质子数为6，质量数为14，中子数为8，D项正确。
答案：D
3. 下列说法不正确的是（ ）
A. 元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称
B. 核素代表一类原子
C. 一种元素代表一种原子
D. 某种同位素或核素代表的都是某一种原子
解析：一种元素可能有多种同位素，即有多种原子，C项不正确。
答案：C
4. 2007年10月24日我国发射的嫦娥一号卫星，成为我国第一颗月球卫星，将进行月球资源等许多科学探测活动。地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放出的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是（ ）
①3He、4He具有相同的中子数 ②3He、4He化学性质基本相同
③3He液化是物理变化 ④3He核聚变是化学变化
A．②④ B．③④ C．②③ D．①②
解析：3He、4He互为同位素，质子数相同而中子数不同，①不正确；同位素化学性质基本相同，②正确；液化是物理变化，③正确；核聚变属于核反应，不是化学变化，化学变化过程中的最小微粒是原子，④不正确。故答案为C项。
答案：C
5. 下列关于原子的几种描述中，不正确的是（ ）
A. 18O与19F具有相同的中子数 B. 16O与17O具有相同的电子数
C. 12C与13C具有相同的质量数 D. 15N与14N具有相同的质子数
解析：12C与13C互为同位素，质子数相同而中子数不同，质量数不同，C项不正确。
答案：C
6. （2010江苏学业水平测试）下列ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是（ ）
A．20Ne和22Ne互为同位素 B．20Ne和22Ne互为同分异构体
C．20Ne和22Ne的质量数相同 D．20Ne和22Ne的中子数相同
解析：A
7. 最近，医学家们通过用放射性14C原子标记的C60示踪发现，C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死病毒，从而抑制艾滋病（AIDS）病毒。其中关于放射性14C的叙述中正确的是（ ）
A. 与C60中普通碳原子的化学性质不同 B. 与14N中所含中子数相同
C. 与C60互为同素异形体 D. 与12C互为同位素
解析：同位素原子的化学性质相同，A项不正确；14C原子中质子数为6，中子数为8，14N中所含中子数为7，B项不正确；14C与C60不是互为同素异形体，C项不正确；14C与12C互为同位素，D项正确。
答案：D
8. 2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是（ ）
A. Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素
B. Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素
C. Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D. Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素
解析：Pt和Pt的质子数相同，中子数不同，互称为同位素，A项正确C项和D项均不正确；Pt和Pt的中子数不同，B项不正确。故答案为A项。
答案：A
9. （2009安徽学业水平测试）我国著名的化学家、教育家徐光宪先生因在稀土金属等研究领域做出杰出贡献，荣获了2008年度“国家最高科学技术奖”。是地壳中含量最高的稀土金属铈元素。下列关于的说法错误的是（ ）
A．质量数为140 B. 中子数为82
C．质子数为58 D. 核外电子数为198
解析：质子数为58，核外电子数等于质子数，等于58，D项错误。
答案：D
10. 下列说法：①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②电子数相同的粒子不一定是同一种元素；③一种元素只能有一种质量数；④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数；⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；⑥同位素的性质几乎完全相同。其中不正确的是（ ）
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
解析：质子数或电子数相同的粒子可能是原子，也可能是分子，不一定属于同种元素，①不正确，②正确；一种元素可以有多种同位素，每种同位素都有一种质量数，③不正确；元素的相对原子质量与原子的质量数含义不同，计算方法也不同，④不正确；质子数相同，电子数也相同的粒子，或都呈中性，为中性分子，或都带相同数目电荷，为离子，但不可能是一种分子和一种离子，⑤正确；同位素的化学性质相同，物理性质不可能完全相同，⑥不正确。
答案：A
课外知识拓展
原子结构模型发展
一、道尔顿模型：原子是一个坚硬的小球
1808年，英国自然科学家约翰·道尔顿提出了世界上第一个原子的理论模型。
他的理论主要有以下三点：①原子都是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。
虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
二、汤姆生模型：原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“葡萄干布丁” 。
1897年汤姆生提出葡萄干布丁模型，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。 汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型，汤姆生认为：①电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。
三、卢瑟福模型
汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型的正确性。
1911年，卢瑟福模型：原子的大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：①原子的大部分体积是空的；②在原子的中心有一个很小的原子核；③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行绕核运动。
四、玻尔模型：电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
为了解释氢原子线状光谱这一事实，1913年玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
玻尔原子结构模型的基本观点是：①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit)上绕原子核运动，不辐射能量；②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，...）的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)；③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。
五、现代模型（电子云模型）
20世纪20年代以来，现代模型（电子云模型）： 电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，在一个确定电子的时刻不能精确测定电子的确切位置。
【读后一题】
下列叙述正确的是（ ）
A. 所有原子都有质子、中子、电子三种微粒
B. 有1H、2H、3H可以形成6种相对分子质量不同的单质
C. H2、D2、T2互称为同位素或同素异形体
D. H2、D2、T2分子中的质子数和电子数相等，但相同状况下的密度不相等
解析：1H中无中子，可以形成6种分子，分子的相对分子质量有5种，H2、D2、T2既不是同位素，也不是同素异形体。
答案：D
第一节 元素周期表
本节要览
本节主要学习元素周期表的结构、元素的性质与原子结构的关系、原子的构成、核素以及同位素的概念等，用3课时完成。在学习时注意认真观察课本上的元素周期表，根据自己所熟悉的部分元素，分析同一横行、同一纵行元素原子结构的变化特点，总结元素周期表的编排原则和结构，分析碱金属和卤素原子结构与性质的关系，总结同一主族元素原子结构与性质的相似性和递变性。
第1课时 元素周期表
课前激趣导案
【情景导入】
1907年1月27日，俄国首都彼得堡寒风凛冽，太阳黯淡无光，寒暑表上的水银柱降到零下20多度,街上到处点着蒙有黑纱的灯笼，显出一派悲哀的气氛。几万人的送葬队伍在街上缓缓移动着，在队伍最前头，既不是花圈，也不是遗像，而是由十几个青年学生扛着的一块大木牌，上面画着好多方格，方格里写着“C”、“O”、“Fe”、“Zn”等元素符号。原来，死者是著名的俄国化学家门捷列夫，木牌上画着好多方格的表是化学元素周期表——门捷列夫对化学的主要贡献。
【学习目标】
知识目标
1. 了解原子序数与原子结构间的关系。
2. 了解元素周期表的编排原则，知道周期和族的表示方法。
3. 了解元素周期表的基本结构，知道主族和副族的概念。
能力目标
1. 能从整体上把握元素周期表的结构。
2. 会正确表示元素在周期表中的位置。
重点：元素周期表的编排原则和基本结构。
难点：周期、族及元素在周期表中的位置的表示。
课前自主预案
【空格点击】
一、元素周期表的编排
1. 1869年俄国化学家 门捷列夫 将元素按照 相对原子质量 由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个 纵 行，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个 完整的体系 ，成为化学发展史上的重要里程碑之一。
2. 在发现原子的组成及结构后，人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在如下关系：原子序数= 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 。
3. 元素周期表的编排原则是在周期表中，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成横行，再把不同横行中 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成纵行。
二、元素周期表的结构
1. 根据课本上的元素周期表，完成下列填空：
2. 周期表中有些族的元素有一些特别的名称，如第IA族又称作 碱金属 元素，第VIIA又称作 卤族 元素，0族又称作 稀有气体 元素。
【思考交流】
1. 在元素周期表中，同一周期中元素的原子结构有什么共同点和递变性？怎样确定周期序数？
提示：同一周期中元素原子电子层数相同，从左到右原子序数递增；周期序数等于该周期元素的电子层数。
2. 在元素周期表中，同一主族元素的原子结构有什么共同点和递变性？怎样确定主族序数？
提示：同一主族元素的原子最外层电子数相同，自上而下电子层数递增；主族序数等于该族元素的最外层电子数。
3.怎样表示元素在元素周期表中的位置？试举例说明。
提示：通过元素在元素周期表中所在的周期和族来表示元素在元素周期表中的位置，如钠元素在在元素周期表中的位置为第三周期、第IA族，氯元素在在元素周期表中的位置为第三周期、第VIIA族。
课堂互动学案
考点一 元素周期表的结构
【知识归纳】
1. 元素周期表编排原则
（1）将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成一横行，称为周期；
（2）把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，称为族。
2. 周期
周期 短周期 长周期
一 二 三 四 五 六 七
对应行数 1 2 3 4 5 6 7
所含元素种数 2 8 8 18 18 32 32（排满时）
每周期0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118
3. 族
族 主族 副族 VIII族 0族
族数 7 7 1 1
族序号 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIB VIII 0
列序号 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 11 12 8、9、10 18
4. 过渡元素
元素周期表中从第IIIB族到第IIB族共10个纵行，包括了第VIII族和全部副族，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
【典例解析】
例1、下列叙述中正确的是（ ）
A. 除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18种元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
审题导读：根据元素周期表的结构分析。
思路解析：短周期中，F无正价，A项不正确；第六周期有32种元素，B项不正确；副族元素全部是金属元素，C项正确；碱金属元素是指除H外的ⅠA族有元素，D项不正确。故答案为C项。
参考答案： C
规律总结：元素周期表中只有主族和0族中有非金属元素，第IIA族全部是金属元素，过渡元素全部是金属元素。
【跟踪训练】
1. 在下列元素中，不属于主族元素的是（ ）
A．氢 B．铁 C．钙 D．碘
解析：从周期表中可以看出，铁属于第VIII族元素，不属于主族元素。
答案：B
2. 下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是（ ）
A. 把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B. 每一个横行就是一个周期
C. 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成纵行
D. 每一个纵行就是一个族
解析：元素周期表中，第8、9、10三个纵行合称第VIII族，因此元素周期表中包括18个纵行，分成16个族，D项不正确。
答案：D
考点二 根据原子序数确定元素在周期表中的位置
【知识归纳】
1. 确定周期
将元素的原子序数与0族元素的原子序数比较，找出邻近的0族元素，若原子序数比相应0族元素的小，则与其处于同一周期，若原子序数比相应0族元素的大，则处于其下一周期。
2. 确定族序数
（1）若某元素的原子序数比相应0族元素大1或2，则该元素位于相应0族元素下一周期的IA或IIA。如第56号元素，与54号元素氙最近，氙位于第五周期，则56号元素位于第六周期，56-54=2，则56号元素位于第IIA族。
（2）若某元素的原子序数比相应0族元素小1、2、3、4、5，则该元素位于相应0族元素同一周期的第VIIA、VIA、VA、IVA、IIIA族。如第82号元素，与号元素氡最近，氡位于第六周期，86-82=4，则82号元素位于第六周期第IVA族。
【典例解析】
例2、114号元素（289Uuq）是由设在杜布纳的核研究联合研究所的科学家1998年用钙轰击钚获得，是迄今为止已知的最稳定同位素，半衰期达30秒，相比之下，是超铀元素中异乎寻常的长寿核素，似乎正在证实稳定岛理论的预言。下列关于该元素的说法中不正确的是（ ）
A. 该元素为放射性元素 B. 该元素属于过渡元素
C. 该元素位于第七周期IVA族 D. 该元素的主要化合价有+4、+2
审题导读：根据元素周期的结构确定该元素在周期表中的位置及有关性质。
思路解析：从周期表看，83号后的元素全部为放射性元素，A项正确；周期表中第七周期最后一种元素0族元素的原子序数为118，则可以确定该元素位于第七周期IVA族，不属于过渡元素，B项不正确，C项正确；该元素位于IVA族，与碳同主族，主要化合价有+4、+2，D项正确。
参考答案：B
规律总结：熟悉元素周期表的结构，熟记各周期0族元素的原子序数，就能利用上述方法根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置。
【跟踪训练】
3. 2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是（ ）
A. 第七周期 B. 镭 第七周期
C. 铼 第六周期 D. 氡 第六周期
解析：111号元素位于第七周期，名称为，A项正确。
答案：A
4. 元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间（ ）
A. 第八周期第IA族 B. 第七周期第 ⅦA族
C. 第七周期第0族 D. 第六周期第ⅡA族
解析：元素周期表中，第七周期若排满，最后一种元素原子序数为118，119号元素应位于第八周期第IA族。
答案：A
课后巩固练案
1. （2009广东学业水平测试）对元素周期表和元素周期律的发现有突出贡献的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．阿伏加德罗 C. 门捷列夫 D．道尔顿
答案：C
2. 在元素周期表中，第三、四、五、六周期所含元素种数分别是（ ）
A. 8、18、32、32 B. 8、8、18、18
C. 8、18、18、32 D. 18、18、32、32
答案：C
3. 短周期元素中非金属元素共有（ ）
A. 9种 B. 10种 C. 12种 D.13种
解析：短周期元素中包括：H、He、B、C、N、O、F、Ne、Si、P、S、Cl、Ar共13种非金属元素。
答案：D
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 元素周期表中有七个横行，分为七个周期
B. 元素周期表中有九个横行，分为七个周期
C. 元素周期表中有18个纵行，分为18个族
D. 元素周期表中有16个纵行，分为16个族
解析：元素周期表中有七个横行，分为七个周期，A项正确，B项不正确；元素周期表中有18个纵行，分为16个族，C项和D项都不正确。
答案：A
5. 下列关于元素周期表的说法中，正确的是（ ）
A. 元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排布而成的
B. 元素周期表共有7个周期16个族
C. 过渡元素都是金属元素，第IA族都是金属元素
D. 最外层电子数相同的元素都在同一族
解析：元素周期表是按照元素的原子序数大小排布而成的A项不正确；第IA族中氢元素不是金属元素，C项不正确；最外层电子数相同的元素不一定都在同一族，如氦元素最外层电子数为2，但它位于0族，而不在第IIA族，D项不正确。
答案：B
6. 下列说法中不正确的是（ ）
A. 元素的原子序数等于核电荷数
B. 元素原子的质子数等于核外电子数
C. 元素所在周期序数等于该元素原子的最外层电子数
D. 元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数
解析：元素周期表中，元素所在周期序数等于该元素原子的电子层数，不等于其最外层电子数，C项不正确。
答案：C
7. 下列说法中错误的是（ ）
A. 原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B. 元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
C. 除氦外的稀有气体原子的最外层电子数是8
D. 第一周期元素、第VIIA族元素和稀有气体都是非金属元素
解析：原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，但离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，大多数金属阳离子如：Na+、Mg2+、Al3+、K+等，其核外电子层数不等于该元素所在的周期数。
答案：A
8. 短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是（ ）
A. X与Y不可能位于同一主族
B. X与Y一定位于同一周期
C. X与Y可能有一种是金属有一种是非金属
D. X与Y一定都是金属或都是非金属
解析：H元素和Li元素，原子序数相差2，它们位于同一主族，不同周期，一种是非金属，另一种是金属，A项、B项和D项都不正确，C项正确。
答案：C
9. 在下列各组元素中，除一种元素外，其余都可以按照某种共性归为一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给的六种类型的编号填入表中。
①主族元素；②过渡元素；③同周期元素；④同主族元素；⑤金属元素；⑥非金属元素
元素组 例外元素 其他元素的归属编号
（1）S、Na、Mg、N
（2）N、P、Si、As
（3）K、Ca、Al、Zn
（4）Cu、Fe、Ag、Ca
答案：（1）N ③ （2）Si ④（3）Zn ① （4）Ca ②
10. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
在上表中用字母代号回答下列问题：
（1）属于长周期元素的有______________________；
（2）属于过渡元素的有______________________；
（3）属于稀有气体元素的有______________________；
（4）属于碱金属元素的有______________________；
（5）写出下列几种在周期表中的位置：c_______________；e_______________；h_______________；
解析：元素周期表有七个横行即七个周期，第1、2、3周期为短周期，第4、5、6周期为长周期，第7周期为不完全周期。主族由长周期和短周期共同组成，过渡元素全部由长周期元素组成。碱金属元素属于第IA元素，稀有元素是0族元素。
答案：（1）d e j （2）de （3）k （4）b
（5）第三周期第IIA族 第四周期第VIII族 第三周期第VIA族
课外知识拓展
门捷列夫
德米特里·门捷列夫（1834.2.7～1907.2.2），俄罗斯化学家，出生在俄国西伯利亚的托博尔斯克市。他从小热爱劳动，喜爱大自然，学习勤奋。
1860年门捷列夫在为著作《化学原理》一书考虑写作计划时，深为无机化学的缺乏系统性所困扰。于是，他开始搜集每一个已知元素的性质资料和有关数据，把前人在实践中所得成果，凡能找到的都收集在一起。人类关于元素问题的长期实践和认识活动，为他提供了丰富的材料。他在研究前人所得成果的基础上，发现一些元素除有特性之外还有共性。例如，已知卤素元素的氟、氯、溴、碘，都具有相似的性质；碱金属元素锂、钠、钾暴露在空气中时，都很快就被氧化，因此都是只能以化合物形式存在于自然界中；有的金属如铜、银、金都能长久保持在空气中而不被腐蚀，正因为如此它们被称为贵金属。
于是，门捷列夫开始试着排列这些元素。他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片。在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后把它们钉在实验室的墙上排了又排。经过了一系列的排队以后，他发现了元素化学性质的规律性。
在门捷列夫编制的周期表中，还留有很多空格，这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质，断定它们介于邻近元素的性质之间。例如，在锌与砷之间的两个空格中，他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年，法国化学家布阿勃朗用光谱分析法，从锌矿中发现了镓。实验证明，镓的性质非常像铝，也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现，具有重大的意义，它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律；为以后元素的研究，新元素的探索，新物资、新材料的寻找，提供了一个可遵循的规律。
当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单，轻松地说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现的，门捷列夫却认真地回答说，从他立志从事这项探索工作起，一直花了大约20年的功夫，才终于在1869年发表了元素周期律。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。此外，因为他具有很大的勇气和信心，不怕名家指责，不怕嘲讽，勇于实践，敢于宣传自己的观点，终于得到了广泛的承认。为了纪念他的成就，人们将美国化学家希伯格在1955年发现的第101号新元素命名为Mendelevium，即“钔”。
【读后一题】
国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，从左至右改为第1～18 列。如碱金属为第 1 列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是（ ）
A. 只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B. 第2列元素中肯定没有非金属元素
C. 第17列元素的第一种元素无含氧酸
D. 第18列元素为0族元素，都是非金属元素
解析：元素周期表中除第2列元素原子最外层有2个电子外，氦元素及部分过渡元素原子最外层也有2个电子，A项不正确。
答案：A
第2课时 元素的性质与原子结构
课前激趣导案
【情景导入】
在众多元素中，有的元素单质还原性很强，如钾、钠等，也有的元素单质氧化性很强，如氧、氯等，它们的性质不同是由其结构的不同决定的，即结构决定性质，这是化学中的一条重要规律。
【学习目标】
知识目标
1. 了解碱金属元素的原子结构和性质的相似性和递变性。
2. 了解卤族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
3. 了解同主族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
能力目标
1. 知道同主族元素原子结构和性质的变化规律。
2. 能归纳总结原子结构与元素性质的关系。
重点：同主族元素原子结构和性质的相似性和递变性。
难点：原子结构与元素性质的关系。
课前自主预案
【空格点击】
一、碱金属元素
1. 根据课堂演示实验填写下表：
与氧气反应的化学方程式 与水反应的化学方程式
钾 2K+O2 K2O2 2K+2H2O===2KOH+H2↑
钠 2Na+O2 Na2O2 2Na +2H2O====2NaOH+H2↑
2. 随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 ，故从锂到铯，元素的金属性逐渐 增强 。
3. 碱金属的物理性质，除铯外，其余的都呈 银白 色，质地比较 柔软 ，有 延展 性。碱金属的密度都比较 小 ，熔点也都比较 低 ，具有良好的 导热 性和 导电 性。
二、卤族元素
1. 根据原子结构示意图，按氟、氯、溴、碘的顺序，卤族元素的最外层都有 7个电子，但电子层数逐渐 增多 。
2. 卤族元素单质的物理性质，按氟、氯、溴、碘的顺序，颜色逐渐 加深 ，密度逐渐增大 ，熔沸点逐渐 升高 。
3. 根据氟、氯、溴、碘分别与氢气反应分析比较 ，氟、氯、溴、碘与氢气的难易程度越来越难 ，剧烈程度 越来越缓和 ，生成氢化物的稳定性 越来越弱 。
4. 卤素单质间的置换反应，写出下列反应化学方程式：
（1）将氯水加入NaBr溶液中： Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 ；
（2）将氯水加入KI溶液中： Cl2+2KI2NaCl+I2 ；
（3）将溴水加入KI溶液中： Br2+2KI2 NaBr+I2 。
结论：随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐 减弱 。
5. 在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，失电子能力逐渐 增强 ，得电子能力逐渐 减弱 ，所以，元素的金属性逐渐 增强 ，元素的非金属性逐渐 减弱 。
【思考交流】
1. 通过哪些事实可以比较元素的金属性强弱？举例说明。
提示：通过单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性来比较。越容易置换出氢，说明元素的金属性越强，氢氧化物的碱性越强，说明元素的金属性越强。
2. 通过哪些事实可以比较元素的非金属性强弱？举例说明。
提示：通过与氢气生成氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性或最高价氧化物的水化物的酸性来比较。越容易与氢气化合、生成的氢化物越稳定，说明元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，说明元素的非金属性越强。另外通过单质间的置换反应也可以比较。
课堂互动学案
考点一 碱金属元素性质的相似性和递变性
【知识归纳】
1. 相似性
（1）物理性质：碱金属均柔软的银白色（铯略带金色深泽）金属，有延展性，密度较小，熔点较低，易导热、导电。
（2）都是活泼的金属，都能与非金属（如O2、Cl 2等）、水、酸溶液等反应。如碱金属（用R表示）与Cl 2反应：2R+Cl 2===2 RCl，与水反应：2R+2H2O===2ROH+H2↑，与酸反应：2R+2H+=== 2R++ H2↑。
（3）最高价氧化物对应水化物化学式为ROH，且均为强碱。
2. 递变性
（1）物理性质：按照Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大（Na、K例外）。
（2）从Li到Cs，元素的金属性逐渐增强，单质的活泼性增强。如与O2反应越来越剧烈，产物也更加复杂，Li只生成Li2O，Na能生成Na2O和Na2O2，K则能生成K2O、K2O2、KO2等，与水的反应越来越剧烈，K与水反应能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水则发生剧烈爆炸。
（3）最高价氧化物对应水化物ROH的碱性逐渐增强。
【典例解析】
例1、下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ）
A. 单质都是银白色的柔软金属，密度都比较小
B. 单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C. 碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D. 单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
审题导读：根据碱金属物理性质、化学性质的相似性和递变性分析，同时注意其中的特殊性。
思路解析：铯单质略带金色光泽，A项不正确；锂在空气中燃烧主要生成Li2O，B项不正确；碱金属单质均能与水反应生成碱和氢气，C项正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，D项不正确。
参考答案：C
规律总结：随着核电荷数的递增，碱金属元素的原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。
【跟踪训练】
1. 下列叙述中错误的是（ ）
A. 随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大
B. 碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
C. 碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D. 碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的
解析：碱金属具有强还原性，其原子很容易失电子，变成阳离子，其阳离子很难再得电子，氧化性很弱。
答案：B
2. 下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是（ ）
A. 原子半径：Li
解析：按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，碱金属的原子半径依次增大，A项正确；密度Na>K，B项不正确；单质熔、沸点依次降低，C项不正确；还原性依次增强，D项不正确。
答案：A
考点二 卤族元素性质的相似性、递变性和特殊性
【知识归纳】
1. 相似性
（1）物理性质：卤素单质的密度较小，硬度较小，熔点较低。
（2）卤素都是活泼的非金属单质，均能与H2、活泼金属、水等反应。如与H2反应：X2+H2===2HX，与水反应：X2+H2O===HX+HXO（X为Cl、Br、I），2F2+2H2O===4HF+O2.
2. 递变性
（1）物理性质：按照F、Cl、Br、I的顺序，卤素单质的颜色依次加深，熔、沸点依次升高，密度依次增大。
（2）随着元素原子序数的递增，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强。即氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，还原性：F-
3. 特殊性
（1）氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。氟化银易溶于水，无感光性。
（2）氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。
（3）溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。
（4）碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。
【典例解析】
例2、（2009山东理综）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质，下列说法正确的是（ ）
A. 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B. 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C. 短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D. 同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
审题导读：同一周期、同一主族元素的原子结构和性质有一定的相似性和递变性，也有一些特殊性。
思路解析：金属和非金属分界线附近的金属大多既有金属性也有非金属性，A项不正确；第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，B项正确；短周期元素形成离子后，最外层不一定是8电子稳定结构，比如Li+，其最外层是“2”电子稳定结构，C项不正确；同一主族元素，其最外层电子数虽然相同，但原子半径不同，化学性质有一定的相似性，同时也有一定的递变性，不可能完全相同，D项不正确。故答案为B项。
参考答案：B
规律总结：大多数主族元素（氧、氟例外）的最高正化合价等于它所处的主族序数，非金属元素还存在负化合价，其最高正化合价与最低负化合价绝对值之和为8（氢、氧、氟等例外）。
【跟踪训练】
3. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）
A. 单质的熔沸点逐渐降低 B. 卤素离子的还原性逐渐增强
C. 气态氢化物稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强
解析：随着卤素原子半径的增大，单质的熔沸点逐渐升高，A项不正确；卤素离子的还原性逐渐增强，B项正确；气态氢化物稳定性逐渐减弱，C项不正确；单质的氧化性逐渐减弱，D项不正确，故答案为B项。
答案：B
4. 下列物质中，酸性最强的是（ ）
A. H4SiO4 B. H3PO4 C. H2SO4 D. HClO4
解析：非金属性：C1>S>P>Si，酸性：HC1O4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3，酸性最强的是HC1O4。
答案：D
课后巩固练案
1. 从海水可获得的在常温下为液体的单质是（ ）
A. Mg B. K C. Br2 D. I2
解析：上述物质都可以从海水中获得，但常温下为液体的单质只有Br2，C项正确，故答案为C项。
答案：C
2. 碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是（ ）
A. 密度小，熔、沸点低 B. 在自然界中无游离态存在
C. 常温下易液化 D. 最外层只有一个电子，容易失去
解析：结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，化学性质活泼。
答案：D
3. 钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A. 钾的密度比钠的小 B. 钾原子的电子层比钠原子多一层
C. 钾与水反应比钠与水反应更剧烈 D. 加热时，钾比钠更容易汽化
解析：由于钾原子的电子层比钠原子多一层，原子半径越大，越容易失电子，金属活动性越强。
答案：B
4. 我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源。关于锂的叙述不正确的是（ ）
A. 锂是一种最轻的金属 B. 氢氧化锂的碱性比氢氧化钠弱
C. 锂的化学性质比钠活泼 D. 锂在同周期中最易失电子
解析：随着原子序数的递增，碱金属的金属活动性逐渐增强，钠的化学性质比锂活泼，C项不正确。
答案：C
5. 下列物质中，溶于水后可生成两种酸的是（ ）
A. Cl2 B. HCl C. SO2 D. CO2
解析：Cl2溶于水后与水反应：Cl2+H2OHCl+ HClO，生成了HCl和HClO两种酸，A项正确。
答案：A
6. 砹（At）是卤素中核电荷数最大的元素，推测砹或砹的化合物性质的叙述中错误的是（ ）
A. 砹为有色固体 B. HAt 很稳定
C. AgAt不溶于水 D. 砹单质熔沸点比碘单质熔沸点高
解析：根据卤素性质的递变性， 随着原子序数的递增，氢化物的稳定性逐渐减弱，HAt不稳定，B项错误。
答案：B
7. X、Y是元素周期表同一主族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）
A. X 原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B. X 的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C. X 的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D. Y 的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
解析：同主族元素，电子层数多，非金属性越弱，A项不正确；例如，沸点H2O>H2S，非金属性：O>S，B项不正确；Y 的单质能将X从NaX的溶液中置换出来，说明非金属性Y>X，D项不正确。
答案：C
8. 下列有关物质性质的比较正确的是（ ）
①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高
②HF、HC1、HBr、HI的热稳定性逐渐增强
③单质与水反应的剧烈程度：F2>C12>Br2>I2
④元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强
⑤还原性：S2- >Se2->Br ->C1-
⑥酸性：HC1O4>H2SO4>H2PO4>H2SiO3
A．①③ B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥
解析：同主族元素的单质从上到下，熔点不一定逐渐升高，如碱金属，从上到下熔点逐渐降低，①不正确；HF、HC1、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱，②不正确；卤素非金属性：F>C1>Br>I，单质与水反应的剧烈程度：F2>C12>Br2>I2，③正确；非金属性：F>C1>Br>I，而HF、HC1、HBr、HI水溶液的酸性依次增强，④不正确；还原性：Se2->S2- ，⑤不正确；非金属性：C1>S>P>Si，酸性：HC1O4>H2SO4>H2PO4>H2SiO3，⑥正确，故答案为C项。
答案：C
9. 往含I-和Cl-的稀溶液中滴人AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为（ ）
A. (V2－V1)/V1 B. V1/V2
C. V1/(V2－V1） D. V2/V1
解析：往含I-和Cl-的稀溶液中滴人AgNO3溶液，首先生成的是AgI沉淀，消耗AgNO3溶液的体积为V1，后生成AgCl沉淀，消耗AgNO3溶液的体积为（V2-V1），因I-和Cl-与AgNO3的反应都是1：1反应，则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为。
答案：C
10. 下表是食用碘盐包装上的部分说明，下列说法正确的是（ ）
配料 精盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量 35±15 mg/kg
储存方法 密封、避光、防潮
食用方法 烹饪时，待食品熟后加入碘盐
A. 高温会导致碘的损失 B. 碘酸钾可氧化氯化钾
C. 可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾 D. 该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
解析：高温会导致碘的损失是因为碘酸钾不稳定，A项正确。碘酸钾不能氧化氯化钠，B项错。碘盐中的碘酸钾不能使淀粉变蓝，C项错。因该碘盐中碘含量在35±15mg/kg，则由碘酸钾的相对分子质量可计算出碘酸钾的含量范围应该为34～84mg/kg，D项错。故答案为A项。
答案：A
课外知识拓展
碘和溴的发现
19世纪初，法国拿破仑发动了一场规模巨大的战争，战火烧遍了整个欧洲。这就需要把大量的黑火药用于战场。许多化学家、火药商研究、制造起黑火药来。
黑火药的成分有硫磺、炭灰和硝石。当时硫磺和炭灰很容易搞到，但硝石却十分缺乏。巴黎的一个叫库尔特瓦的药剂师，他正在研究利用海草灰来制取硝石。法国紧靠大海，海草异常丰富。库尔特瓦把收集到的海草烧成灰，把灰泡在水里，再用这些泡灰的水制出一袋袋的白色透明的硝石、剩下的就白白倒掉了。
善于思索问题的库尔特瓦后来想：“从泡着海草灰的水中制出硝石后，剩下的液体里是不是还含有别的东西呢？”于是，他就在实验室里进行研究。这一天，库尔特瓦仍专心致志地在实验室里工作，忽听“呯”的一声，一只调皮的猫把盛着浓硫酸的瓶子碰倒了。浓硫酸正巧倒进盛着浸过海草灰的瓶子里。两种液体混合后，立即开起一股紫色的蒸气，散发出一种难闻的气味。
库尔特瓦感到好奇，而使他更为惊奇的是蒸气凝结后，没有变成水珠，而是成了像盐粒似的晶体，并且闪烁着紫黑色的光彩。
这个意外的现象，引起库尔特瓦的极大兴趣。他立即进行化验、分析，终于发现，这紫色的结晶体是一种新的元素。后来他将其命名为“碘”。碘的希腊文原意就是“紫色”。
19世纪，法国化学家巴拉尔，为了提取碘，把烧成灰的海藻浸入热水，再往水里通氯气。这样就能得到一种紫黑色的固体——碘晶体，但在提取碘之后，溶液底部总是沉淀着一层深褐色的液体，并散发出刺鼻的臭味。波拉德对这种不知名的物质产生了兴趣，立即进行了仔细研究，终于证实，这种深褐色的液体是当时还未发现的新元素——溴，含义是恶臭。
在巴拉尔发现溴的前几年，有人曾把一瓶取自德国克鲁兹拉赫盐泉的红棕色样品交给化学家李比希鉴定，李比希并没有进行细致的研究，就断定它是“氯化碘”，几年后，李比希得知溴的发现之时，立刻意识到自己的错误，把那瓶液体放进一个柜子，并在柜子上写上“耻辱柜”一警示自己，此事成为化学史上的一桩趣闻。
【读后一题】
在甲、乙、丙三种溶液中各含一种卤素离子（Cl-、Br-或I-），往甲中加淀粉和氯水，则溶液变橙色，再加丙溶液，无明显变化。则甲、乙、丙依次含有（ ）
A. Br-、I-、 Cl- B. Cl-、I-、Br- C. I-、Br-、Cl- D. Br-、Cl-、I-
解析：往甲中加淀粉和氯水，则溶液变橙色，说明甲中含Br-，再加丙溶液，若丙中含I-，则溶液会变蓝，无明显变化，说明丙中不含I-，而是含Cl-，则乙溶液中含I-，A项正确。
答案：A
第3课时 核素
课前激趣导案
【情景导入】
2010年5月12日，朝鲜《劳动新闻》报道说，朝鲜科研人员在开发核聚变反应技术方面取得了“值得自豪的成果”，从而为开发新能源打开了突破口，报道说，朝鲜科研人员在此期间一直在为开发核聚变技术而努力。他们克服了许多困难，完全依靠自己的技术解决了大量科技问题，按照自己的方式成功地进行了核聚变反应。核聚变可以制造氢弹，制造氢弹的原料氢的同位素氘、氚等。
【学习目标】
知识目标
1. 了解核素和同位素的概念。
2. 了解原子的构成微粒之间的关系。
3. 了解同位素在生产、生活中的应用。
能力目标
知道同位素的含义。
能进行有关原子构成微粒之间的简单计算。
重点：同位素的概念及原子的构成微粒之间的关系。
难点：原子构成微粒之间的简单计算。
课前自主预案
【空格点击】
一、原子的组成
1. 若忽略电子的质量，将原子核内所有 质子 和 中子 的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
2. 原子中质量数（A）、质子数（Z）和中子数（N）之间的关系为： A=Z+N 。
二、核素
1. 具有相同 核电荷数 （质子数）的同一类原子，总称为元素，同种元素的原子，质子数一定相同，但中子数不一定相同。把具有一定数目 质子 和一定数目 中子 的一种原子叫核素，如氢的三种核素氕、氘、氚，原子符号分别是 H 、 H或D 、 H或T 。
2. 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。“同位”即指核素的 质子数 相同，在元素周期表中占有相同的 位置 。
3. 天然存在的同位素，相互间保持一定的 比率 。元素的相对原子质量，就是按照该元素 各种同位素原子所占的一定百分比 算出的平均值。
4. 同位素中，有些具有放射性，称为 放射性同位素 。同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途，如考古时利用 C 测定一些文物的年代， H和H 用于制造氢弹等。
【思考交流】
1. 通过化学反应能否实现同位素间的相互转化或由一种元素转化为另一种元素？
提示：不能。化学反应过程中的最小微粒是原子，只能是原子间的重新组合，不能实现同位素间的相互转化或由一种元素转化为另一种元素，这些变化不属于化学变化，而属于核变化。
2. 质量数相同的原子是否一定是同一种元素？中子数相同的原子否一定是同一种元素？
提示：不一定。元素的种类是由质子数决定的，质量数相同时质子数不一定相同，如与N的质量数相同，但二者不是同一种元素；与N中子数都是7，二者也不是同一种元素。
课堂互动学案
考点一 元素、核素、同位素的比较
【知识归纳】
元素 核素 同位素
概念 具有相同核电荷数的同类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 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
范围 宏观概念，指同类原子，既可是游离态又可是化合态 微观概念，指某种原子 微观概念，指某种元素的几种原子之间的关系
特点 只与质子数有关，与中子数、核外电子数无关 不同的核素间质子数、中子数、电子数可能相同，也可能均不同 同位素间质子数相同，化学性质相同，质量数不同，物理性质不同
决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数
实例 O、O、O2-都属氧元素 H、H、H、Ca、K等不同核素 H、H、H为氢的同位素
【典例解析】
例1、（2010山东理综，9）16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A. 16O2与18O2互为同分异构体
B. 16O与18O核外电子排布方式不同
C. 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D. 标准状况下，1.12L16O 2和1.12L18O 2均含有0.1NA个氧原子
审题导读：根据原子的构成、同位素与核素的概念进行分析和判断。
思路解析：16O2与18O2是同一种物质，都是氧气，A项不正确；16O与18O中子数不同，但核外电子数相等，核外电子排布相同，B项不正确；16O与18O间的相互转化属于核变化，不属于化学变化，C项不正确；标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量均为0.05mol，均含有0.1NA个氧原子，D项正确。
参考答案：D
规律总结：核素中质量数、质子数和中子数三者间的关系为：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），同位素间质子数相同而中子数不同。
【跟踪训练】
1. （2009广东学业水平测试）下列关于12C和13C说法正确的是（ ）
A．两者互为同位素 B．两者互为同素异形体
C．两者属于同一种核素 D．两者属于不同的元素
解析：12C和13C质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。
答案：A
2. 34Se是人体必需微量元素，克山病就是由于人体内硒缺乏引起的。下列关于78Se和 80Se的说法正确的是（ ）
A. 78Se和 80Se互为同素异形体
B. 78Se和 80Se互为同位素
C. 78Se和 80Se 分别含有44和46个质子
D. 78Se和 80Se都含有34个中子
解析： 78Se和 80Se互为同位素，不是同素异形体，A项不正确，B项正确；78Se和 80Se 都含34个质子，分别含有44和46个中子，C项和D项均不正确。
答案：B
考点二 几种相对原子质量
【知识归纳】
1. 原子的相对原子质量
国际上，以一种C原子（12C）质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值，就是这种原子的相对原子质量。即：M（X）=。
2. 元素的相对原子质量
我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按照该元素的各种天然同位素原子的相对原子质量以及所占的原子百分比计算出的平均值。即：= M（X1）×x1%+ M（X2）×x2%+……。
【典例解析】
例2、（2009全国II理综）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外电子数为63。下列叙述中错误的是（ ）
A. 它是副族元素
B. 它是第六周期元素
C. 它的原子核内有63个质子
D. 它的一种同位素的核内有89个中子
审题导读：根据原子中质子数等于核外电子数，以及各周期的元素种数确定该元素在周期表中的位置。
思路解析：用质子数分别减去各周期所含有的元素种数，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，属于第六周期镧系元素，属于副族元素，A项、B项均正确；原子核内质子数=核外电子数=63，C项正确；由于存在同位素，所以该元素的相对原子质量是根据这两种同位素的相对原子质量及在自然界中的原子个数百分比计算出的平均值，而不代表其中一种同位素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项不正确。
参考答案：D
规律总结：已知元素的原子序数确定元素在周期表中位置的方法：①根据每周期容纳元素的种数：第一至第六周期每周期容纳元素的种数分别为2、8、8、18、18、32，用元素的原子序数减去每一周期容纳元素种数，当余数小于某周期容纳元素种数时，元素处于该周期，如114号元素：114-2-8-8-18-18-32=28＜32（第七周期排满容纳元素种数），所以114号元素应位于第七周期。②记住118号元素在周期表中的位置：第七周期0族元素（元素周期表的第18纵行，与元素原子序数的后两位数字相同），故114号元素应位于周期表的第七周期第十四纵行，即第IVA主族。
【跟踪训练】
3. 铜有两种天然同位素63Cu和65Cu，参考铜的相对原子质量63.5，估算63Cu的平均原子百分含量约是（ ）
A. 20% B. 25% C. 66.7% D. 75%
解析：根据质量守恒，满足此式的是63Cu和65Cu的原子个数百分数分别为X、Y，则有63X+65Y=63.5（X+Y），可知X︰Y应为原子个数比，用十字交叉法得出的是原子个数比：，故的原子个数百分含量为=75%。
答案：D
4. 某元素的一种同位素X 的原子质量数为A，含N个中子，它与1H 原子组成HmX 分子。在a g H mX中所含质子的物质的量是（ ）
A. mol B. mol
C. mol D. mol
解析：同位素X 的质量数为A，中子数为N，其质子数为（A-N），H mX分子中所含质子数为（A-N+m），a g HmX的物质的量为mol，则a g H mX中所含质子的物质的量是 mol，答案为A项。
答案：A
教材练习全解
1. 1 1 铯 锂 7 1 氟 氟
2. C解析：磷位于第VA族，钙位于第IIA族，碘位于第VIIA族，而铁位于第VIII族，属于过渡元素，答案为C项。
3. C解析：HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C项不正确。
4. A解析：Ho的核外电子数=质子数=67，质量数=166，则中子数=166-67=99，中子数与核外电子数之差为：99-67=32，答案为A项。
5. （1）Li Li（2）C N （3）Na Mg
6. 根据元素周期表，每个方格中标明了元素的原子序数、元素符号、元素名称价电子排布和相对原子质量，如碳元素，原子序数：12，元素符号：C，元素名称：碳，价电子（最外层电子）数：4，相对原子质量：12.01。
7. 金：79号，第六周期，IB族；银：47号，第五周期，IB族；铜：29号，第四周期，IB族；铁：26号，第四周期，第VIII族；锌：30号，第四周期，第IIB族；钛：22号，第四周期，第IVB族。
8. 略。
9. （1）4Li+O22Li2O，氧化剂：O2，还原剂：Li。
（2）2K+2H2O===2KOH+H2↑，氧化剂：H2O，还原剂：K。
（3）Br2+2KI===2KBr+I2，氧化剂：Br2，还原剂：KI。
（4）Cl2+FeCl2===2FeCl3，氧化剂：Cl2，还原剂：FeCl2。
10. （1）
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 6 8 11 13
元素符号 C O Na Al
周期 二 二 三 三
族 IVA VIA IA IIIA
（2）甲与乙：C+O2CO2 乙与丙：2Na+O2Na2O2 乙与丁：4Al+3O22Al2O3
11. 不可以。113种元素并不等于只有113种元素，因为很多元素还存在多种不同的同位素，即每种元素有多种核素，原子种数远多于113种。
12. 略。
课后巩固练案
1. 简单原子的原子结构可用下图表示方法形象地表示：
其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列关于①②③的叙述正确的是（ ）
A. ①②③互为同位素 B. ①②③为同素异形体
C. ①②③具有相同的质量数 D. ①②③是三种化学性质不同的粒子
解析：从图中可以看出，三种原子的质子数均为1，中子数分别为0、1、2，即质子数相同而中子数不同，三者关系互为同位素，A项正确。
答案：A
2. （2009江苏学业水平测试）C常用于测定动植物标本的年龄。关于C原子的说法正确的是（ ）
A．中子数为14 B．质子数为14
C．核外电子数为14 D．质量数为14
解析：C质子数为6，质量数为14，中子数为8，D项正确。
答案：D
3. 下列说法不正确的是（ ）
A. 元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称
B. 核素代表一类原子
C. 一种元素代表一种原子
D. 某种同位素或核素代表的都是某一种原子
解析：一种元素可能有多种同位素，即有多种原子，C项不正确。
答案：C
4. 2007年10月24日我国发射的嫦娥一号卫星，成为我国第一颗月球卫星，将进行月球资源等许多科学探测活动。地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放出的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是（ ）
①3He、4He具有相同的中子数 ②3He、4He化学性质基本相同
③3He液化是物理变化 ④3He核聚变是化学变化
A．②④ B．③④ C．②③ D．①②
解析：3He、4He互为同位素，质子数相同而中子数不同，①不正确；同位素化学性质基本相同，②正确；液化是物理变化，③正确；核聚变属于核反应，不是化学变化，化学变化过程中的最小微粒是原子，④不正确。故答案为C项。
答案：C
5. 下列关于原子的几种描述中，不正确的是（ ）
A. 18O与19F具有相同的中子数 B. 16O与17O具有相同的电子数
C. 12C与13C具有相同的质量数 D. 15N与14N具有相同的质子数
解析：12C与13C互为同位素，质子数相同而中子数不同，质量数不同，C项不正确。
答案：C
6. （2010江苏学业水平测试）下列ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是（ ）
A．20Ne和22Ne互为同位素 B．20Ne和22Ne互为同分异构体
C．20Ne和22Ne的质量数相同 D．20Ne和22Ne的中子数相同
解析：A
7. 最近，医学家们通过用放射性14C原子标记的C60示踪发现，C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死病毒，从而抑制艾滋病（AIDS）病毒。其中关于放射性14C的叙述中正确的是（ ）
A. 与C60中普通碳原子的化学性质不同 B. 与14N中所含中子数相同
C. 与C60互为同素异形体 D. 与12C互为同位素
解析：同位素原子的化学性质相同，A项不正确；14C原子中质子数为6，中子数为8，14N中所含中子数为7，B项不正确；14C与C60不是互为同素异形体，C项不正确；14C与12C互为同位素，D项正确。
答案：D
8. 2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是（ ）
A. Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素
B. Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素
C. Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D. Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素
解析：Pt和Pt的质子数相同，中子数不同，互称为同位素，A项正确C项和D项均不正确；Pt和Pt的中子数不同，B项不正确。故答案为A项。
答案：A
9. （2009安徽学业水平测试）我国著名的化学家、教育家徐光宪先生因在稀土金属等研究领域做出杰出贡献，荣获了2008年度“国家最高科学技术奖”。是地壳中含量最高的稀土金属铈元素。下列关于的说法错误的是（ ）
A．质量数为140 B. 中子数为82
C．质子数为58 D. 核外电子数为198
解析：质子数为58，核外电子数等于质子数，等于58，D项错误。
答案：D
10. 下列说法：①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②电子数相同的粒子不一定是同一种元素；③一种元素只能有一种质量数；④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数；⑤质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；⑥同位素的性质几乎完全相同。其中不正确的是（ ）
A．①③④⑥ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．②⑤
解析：质子数或电子数相同的粒子可能是原子，也可能是分子，不一定属于同种元素，①不正确，②正确；一种元素可以有多种同位素，每种同位素都有一种质量数，③不正确；元素的相对原子质量与原子的质量数含义不同，计算方法也不同，④不正确；质子数相同，电子数也相同的粒子，或都呈中性，为中性分子，或都带相同数目电荷，为离子，但不可能是一种分子和一种离子，⑤正确；同位素的化学性质相同，物理性质不可能完全相同，⑥不正确。
答案：A
课外知识拓展
原子结构模型发展
一、道尔顿模型：原子是一个坚硬的小球
1808年，英国自然科学家约翰·道尔顿提出了世界上第一个原子的理论模型。
他的理论主要有以下三点：①原子都是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。
虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
二、汤姆生模型：原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“葡萄干布丁” 。
1897年汤姆生提出葡萄干布丁模型，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。 汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型，汤姆生认为：①电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。
三、卢瑟福模型
汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型的正确性。
1911年，卢瑟福模型：原子的大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：①原子的大部分体积是空的；②在原子的中心有一个很小的原子核；③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行绕核运动。
四、玻尔模型：电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
为了解释氢原子线状光谱这一事实，1913年玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
玻尔原子结构模型的基本观点是：①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit)上绕原子核运动，不辐射能量；②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，...）的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)；③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。
五、现代模型（电子云模型）
20世纪20年代以来，现代模型（电子云模型）： 电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，在一个确定电子的时刻不能精确测定电子的确切位置。
【读后一题】
下列叙述正确的是（ ）
A. 所有原子都有质子、中子、电子三种微粒
B. 有1H、2H、3H可以形成6种相对分子质量不同的单质
C. H2、D2、T2互称为同位素或同素异形体
D. H2、D2、T2分子中的质子数和电子数相等，但相同状况下的密度不相等
解析：1H中无中子，可以形成6种分子，分子的相对分子质量有5种，H2、D2、T2既不是同位素，也不是同素异形体。
答案：D