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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、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。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，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(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：________。 (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(H2O2)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，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)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?？茖W(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 6