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1、
課題3 元素
答案:
(1)相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù)) (2)氧、硅、鋁、鐵、鈣 (3)一種元素 (4)該元素的一個(gè)原子 (5)“钅”字旁 (6)周期 (7)電子層 (8)核電荷(或質(zhì)子)
1.元素
(1)元素的概念
元素是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))相同的一類原子的總稱。例如,氧元素是所有核電荷數(shù)為8的原子的總稱,碳元素是所有質(zhì)子數(shù)為6的原子的總稱。
談重點(diǎn) 正確理解元素概念
元素是對(duì)原子的分類,分類的標(biāo)準(zhǔn)是原子中的質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))。不同種元素原子的根本區(qū)別是質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))不同。同種元素的原子,它們的質(zhì)子數(shù)一定相同,但中子數(shù)不一定相同。
【例1—1】水是由氫
2、、氧兩種元素組成的,這兩種元素的本質(zhì)區(qū)別是( )
A.質(zhì)子數(shù)不同
B.電子數(shù)不同
C.最外層電子數(shù)不同
D.中子數(shù)不同
解析:元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))的一類原子的總稱。不同種元素原子的核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)一定不同,但最外層電子數(shù)、中子數(shù)可能相同。
答案:A
(2)元素和原子的區(qū)別和聯(lián)系
項(xiàng)目
元素
原子
定義
具有相同質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))的一類原子的總稱
化學(xué)變化中的最小微粒
區(qū)
別
含
義
宏觀概念:只講種類,不講個(gè)數(shù)
微觀概念:既講種類,又講個(gè)數(shù)
適
用
范
圍
表示物質(zhì)的宏觀組成,如水是由氫、氧兩種元素組成的
表示物質(zhì)的微觀構(gòu)成。
3、如:1個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的
聯(lián)系
核電荷數(shù)相同的一類原子是同一種元素。原子是元素的“最小單位”,元素則是原子的一個(gè)歸類“集體”,即元素和原子是總體與個(gè)體的關(guān)系
(3)元素在自然界中的分布
①元素在地殼中分布不均勻。地殼中含量占前九位的元素依次是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫。諧音記為“養(yǎng)龜鋁鐵蓋,哪家沒青(菜)”;按質(zhì)量計(jì),各種元素在地殼中的含量差別很大。
②生物細(xì)胞中含量居前四位的元素依次是氧、碳、氫、氮。
③空氣中含量居前兩位的元素依次是氮、氧。
(4)元素與物質(zhì)
物質(zhì)是由元素組成的。自然界中,物質(zhì)的種類繁多,但組成物質(zhì)的元素并不多,目前人類已知的只
4、有一百余種。例如,鐵是由鐵元素組成的,硫是由硫元素組成的,稀有氣體氬氣是由氬元素組成的,二氧化碳和一氧化碳都是由氧和碳兩種元素組成的。
不是物質(zhì),也不是鈣原子,而是鈣,元素。元素是組成物質(zhì)的基本成分!
(5)元素的化學(xué)性質(zhì)與其原子的核外電子排布,特別是最外層電子的數(shù)目有關(guān)。
(6)在化學(xué)反應(yīng)中,分子的種類改變了,原子的種類不變,元素也不會(huì)改變。
【例1—2】科學(xué)家發(fā)明的月球制氧機(jī),是利用聚焦太陽光的高溫使月球土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出氧氣。由此可推測(cè)月球土壤中一定含有( )
A.氧元素 B.氧分子
C.水 D.高錳酸鉀
解析:元素是組成物質(zhì)的基本成分,氧氣
5、由氧元素組成,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變可知,月球土壤中一定含有氧元素。
答案:A
2.元素符號(hào)
(1)元素符號(hào)的規(guī)定
為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便,國(guó)際上統(tǒng)一采用元素拉丁文名稱的第一個(gè)字母來表示元素,如氫元素的拉丁文名稱為Hydrogenium,元素符號(hào)就寫為H,氧元素的拉丁文名稱為Oxygenium,元素符號(hào)就寫為O。如果幾種元素拉丁文名稱的第一個(gè)字母相同時(shí),就附加一個(gè)小寫字母來區(qū)別。例如用Cu表示銅元素,Cl表示氯元素,Ca表示鈣元素。
(2)元素符號(hào)的寫法
①只用一個(gè)字母表示的元素符號(hào)要大寫,如H、O、N、S、P、C、K等;
②用兩個(gè)字母表示的元素符號(hào),第一個(gè)字母要大寫,
6、第二個(gè)字母小寫,即遵循“一大二小”原則,如Na、Ca、Cu、Cl等。
【例2—1】108號(hào)元素是人工合成的元素,其元素符號(hào)由兩個(gè)字母組成,下列書寫正確的是( )
A.HS B.hS
C.hs D.Hs
解析:由兩個(gè)字母組成的元素在書寫時(shí)要遵循“一大二小”的原則。108號(hào)元素符號(hào)由兩個(gè)字母組成,其第一個(gè)字母一定要大寫,第二個(gè)字母一定要小寫,故選D。
答案:D
(3)元素符號(hào)表示的意義
①表示一種元素(宏觀意義);表示這種元素的一個(gè)原子(微觀意義)。例如,“Cl”可表示氯元素,也可表示一個(gè)氯原子。
②對(duì)于單質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的物質(zhì),還表示一種單質(zhì),例如:“Ag”可
7、表示銀元素;一個(gè)銀原子;金屬銀。
③當(dāng)元素符號(hào)前加數(shù)字時(shí),只表示原子個(gè)數(shù)。
2H
不能再表示氫元素了!
【例2—2】下列符號(hào)既能表示一種元素,又能表示一個(gè)原子,還能表示一種物質(zhì)的是( )
A.N B.CO
C.Cu D.2Cl
解析:
A
×
表示氮元素或一個(gè)氮原子
B
×
表示一氧化碳分子
C
√
表示銅元素、一個(gè)銅原子和銅這種物質(zhì)
D
×
表示2個(gè)氯原子
答案:C
(4)元素的分類
通常人們把組成物質(zhì)的元素分為金屬元素、非金屬元素(包括稀有氣體元素)。根據(jù)元素的名稱可以判斷一種元素屬于哪一類。
①金屬元素的名稱一般帶“钅”字旁
8、(汞和金除外),如鈉、鐵、銅等。
②非金屬元素分為三種情況:名稱帶“氣”字頭的,表示氣態(tài)非金屬元素,如氧、氮、氫等;名稱帶“氵”的為液態(tài)非金屬元素,如溴;名稱帶“石”字旁的為固態(tài)非金屬元素,如硫、磷、碳等。
③稀有氣體元素的名稱均帶“氣”字頭,如氦、氖、氬等。均屬于氣態(tài)非金屬元素。
【例2—3】下列元素都是金屬元素的是( )
A.碳、銅、鈣、氧
B.硫、鐵、磷、氦
C.鉀、鎂、鋇、汞
D.氫、鈉、氦、鎂
解析:應(yīng)根據(jù)元素名稱的偏旁部首來判斷元素屬于哪一類。金屬元素的名稱一般有“钅”字旁(汞和金除外),顯然全是金屬元素的是C項(xiàng)。
答案:C
3.元素周期表簡(jiǎn)介
(1)原子序
9、數(shù)
按元素原子核電荷數(shù)遞增的順序給元素編的號(hào),叫做原子序數(shù)。原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)。
(2)元素周期表及其結(jié)構(gòu)
①元素周期表
根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),把目前已知的一百多種元素按原子序數(shù)(即核電荷數(shù))科學(xué)有序地排列起來,得到的表叫做元素周期表。
②元素周期表的結(jié)構(gòu)
(3)元素周期表的意義
①學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具。
②為尋找新元素提供了理論依據(jù)。
③啟發(fā)人們?cè)谠刂芷诒淼囊欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)(如半導(dǎo)體材料、農(nóng)藥、催化劑等)。
【例3】下表是元素周期表的一部分:
(1)很多科學(xué)家對(duì)元素周期表的發(fā)現(xiàn)和完善作出了重大貢獻(xiàn),請(qǐng)寫出其中一位科學(xué)家的名字:_____
10、___。
(2)12號(hào)元素的元素符號(hào)為________;Be元素的相對(duì)原子質(zhì)量為________;相對(duì)原子質(zhì)量為22.99的元素屬于________(填“金屬”或 “非金屬”);Ne的化學(xué)性質(zhì)________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
解析:元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要依據(jù),在元素周期表中,每一種元素均占據(jù)一格。對(duì)于每一格,均包含元素的原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱、相對(duì)原子質(zhì)量等內(nèi)容。
答案:(1)張青蓮(門捷列夫或道爾頓等) (2)Mg 9.012 金屬 穩(wěn)定
4.分子、原子、元素、物質(zhì)之間的關(guān)系
元素是宏觀概念,只講種類,不講個(gè)數(shù)。在討論物質(zhì)組成時(shí),一般用“某某物質(zhì)由什么元素
11、組成”描述;分子、原子是微觀概念,既講種類,又講個(gè)數(shù),常用來描述物質(zhì)的構(gòu)成或分子的構(gòu)成。其相互匹配關(guān)系為:
(1)物質(zhì)—元素—組成。
(2)分子—原子—構(gòu)成。
(3)物質(zhì)—分子(或原子)—直接構(gòu)成。
例如,可以說鐵是由鐵元素組成的,也可以說鐵是由鐵原子構(gòu)成的;又如二氧化碳是由碳、氧元素組成的,是由二氧化碳分子構(gòu)成的,一個(gè)二氧化碳分子是由一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成的。
【例4—1】(綜合應(yīng)用題)下列說法中正確的是( )
A.二氧化硫(SO2)由一個(gè)硫原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成
B.二氧化硫是由硫和氧氣組成的
C.二氧化硫由一個(gè)硫元素和兩個(gè)氧元素組成
D.二氧化硫由硫元素和氧元
12、素組成
解析:易錯(cuò)選A、B、C。忽略了二氧化硫與二氧化硫分子的區(qū)別。二氧化硫是宏觀物質(zhì),是由許多個(gè)二氧化硫分子構(gòu)成的,一個(gè)二氧化硫分子由一個(gè)硫原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成;描述二氧化硫的組成要用元素概念;元素不能講個(gè)數(shù)。故A、B、C都錯(cuò)誤,D正確。
答案:D
【例4—2】過氧化氫(H2O2)是隱形眼鏡片洗滌劑的主要成分,下列說法正確的是( )
A.它是由氫氣和氧氣組成的
B.它是由氫元素和氧元素組成的
C.它是由1個(gè)氫分子和1個(gè)氧分子構(gòu)成的
D.它由2個(gè)氫元素和2個(gè)氧元素構(gòu)成
解析:過氧化氫是純凈物,由一種物質(zhì)組成,不能理解成是由氫氣和氧氣組成的,A錯(cuò)誤;過氧化氫是由過氧化氫分子(H
13、2O2)構(gòu)成的,一個(gè)過氧化氫分子是由2個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成的,C錯(cuò)誤;過氧化氫是由氫、氧兩種元素組成的,但元素不能論個(gè),故B正確,D錯(cuò)誤。
答案:B
5.探究元素周期表中元素的排布規(guī)律
元素周期表是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具,一定要了解元素周期表的結(jié)構(gòu),了解各元素的排布規(guī)律。
(1)元素周期表是按照原子序數(shù)(或核電荷數(shù))遞增的順序有規(guī)律地排列的。共有七個(gè)周期(7個(gè)橫行),16個(gè)族(18個(gè)縱行)。
①周期數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù),同一周期的各元素原子的電子層數(shù)相等。
②同族元素的最外層電子數(shù)相等,化學(xué)性質(zhì)一般相似(氫除外)。
③同一周期,自左至右,核電荷數(shù)依次增大;同一族,
14、自上而下,核電荷數(shù)依次增大。
(2)每周期(第1周期除外)開頭的是金屬元素,靠近尾部的是非金屬元素,結(jié)尾的是稀有氣體元素。這說明隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增,同一周期是按金屬元素→非金屬元素→稀有氣體元素排列的。這種規(guī)律性的變化也就是“元素周期表”名稱的來源,它反映了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。
(3)原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)。
【例5】(探究題)元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下表是元素周期表的部分信息。請(qǐng)根據(jù)此表回答下列問題:
(1)此表中不同種元素最根本的區(qū)別是________。
A.質(zhì)子數(shù)不同 B.中子數(shù)不同
C.相對(duì)原子質(zhì)量不同 D.電子數(shù)不同
(2)
15、氯的元素符號(hào)是________,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是________,與氯元素化學(xué)性質(zhì)相似的元素是________,原子序數(shù)為7的元素名稱為________。
(3)元素A的核電荷數(shù)是__________,A屬于________(填“金屬”或“非金屬”)元素。元素C的核電荷數(shù)是________,元素E屬于________(填“金屬”“非金屬”或“稀有氣體”)元素,核電荷數(shù)是________。
(4)元素周期表同一橫行元素的排列規(guī)律是:從左至右____________。
(5)利用元素周期表,人們對(duì)元素的認(rèn)識(shí)進(jìn)入全新的飛躍時(shí)期。科學(xué)家宣布他們將人工合成第118號(hào)元素,則此元素的核電荷數(shù)是________。
解析:根據(jù)同一周期自左到右元素原子的核電荷數(shù)遞增,可推出B元素原子核電荷數(shù)是14,C元素原子核電荷數(shù)是15。根據(jù)同一周期,由金屬元素過渡到非金屬元素,再過渡到稀有氣體元素,結(jié)合鈉、鋁、氟的元素類別,可推出A一定屬于金屬元素,E一定屬于稀有氣體元素。
答案:(1)A (2)Cl 17 F 氮元素 (3)12 金屬 15 稀有氣體 10 (4)原子序數(shù)(或核電荷數(shù))依次增大(或由金屬元素→非金屬元素→稀有氣體元素) (5)118
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