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課題3　元素 答案： (1)相同核電荷數(shù)(即質子數(shù))　(2)氧、硅、鋁、鐵、鈣　(3)一種元素　(4)該元素的一個原子　(5)“钅”字旁　(6)周期　(7)電子層　(8)核電荷(或質子) 1．元素 (1)元素的概念 元素是質子數(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，碳元素是所有質子數(shù)為6的原子的總稱。 談重點 正確理解元素概念 元素是對原子的分類，分類的標準是原子中的質子數(shù)(或核電荷數(shù))。不同種元素原子的根本區(qū)別是質子數(shù)(或核電荷數(shù))不同。同種元素的原子，它們的質子數(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，這兩種元素的本質區(qū)別是(　　) A．質子數(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 項目 元素 原子 定義 具有相同質子數(shù)(即核電荷數(shù))的一類原子的總稱 化學變化中的最小微粒 區(qū) 別 含 義 宏觀概念：只講種類，不講個數(shù) 微觀概念：既講種類，又講個數(shù) 適 用 范 圍 表示物質的宏觀組成，如水是由氫、氧兩種元素組成的 表示物質的微觀構成。如：1個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的 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歸類“集體”，即元素和原子是總體與個體的關系 (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)”；按質量計，各種元素在地殼中的含量差別很大。 ②生物細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 物質是由元素組成的。自然界中，物質的種類繁多，但組成物質的元素并不多，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，也不是鈣原子，而是鈣,元素。元素是組成物質的基本成分！ (5)元素的化學性質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。 (6)在化學反應中，分子的種類改變了，原子的種類不變，元素也不會改變。 【例1—2】科學家發(fā)明的月球制氧機，是利用聚焦太陽光的高溫使月球土壤發(fā)生化學反應放出氧氣。由此可推測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：元素是組成物質的基本成分，氧氣由氧元素組成，根據(jù)化學反應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 (1)元素符號的規(guī)定 為了書寫和學術交流的方便，國際上統(tǒng)一采用元素拉丁文名稱的第一個字母來表示元素，如氫元素的拉丁文名稱為Hydrogenium，元素符號就寫為H，氧元素的拉丁文名稱為Oxygenium，元素符號就寫為O。如果幾種元素拉丁文名稱的第一個字母相同時，就附加一個小寫字母來區(qū)別。例如用Cu表示銅元素，Cl表示氯元素，Ca表示鈣元素。 (2)元素符號的寫法 ①只用一個字母表示的元素符號要大寫，如H、O、N、S、P、C、K等； ②用兩個字母表示的元素符號，第一個字母要大寫，第二個字母小寫，即遵循“一大二小”原則，如Na、Ca、Cu、Cl等。 【例2—1】108號元素是人工合成的元素，其元素符號由兩個字母組成，下列書寫正確的是(　　) A．HS　 B．hS C．hs D．Hs 解析：由兩個字母組成的元素在書寫時要遵循“一大二小”的原則。108號元素符號由兩個字母組成，其第一個字母一定要大寫，第二個字母一定要小寫，故選D。 答案：D (3)元素符號表示的意義 ①表示一種元素(宏觀意義)；表示這種元素的一個原子(微觀意義)。例如，“Cl”可表示氯元素，也可表示一個氯原子。 ②對于單質是由原子直接構成的物質，還表示一種單質，例如：“Ag”可表示銀元素；一個銀原子；金屬銀。 ③當元素符號前加數(shù)字時，只表示原子個數(shù)。 2H 不能再表示氫元素了！ 【例2—2】下列符號既能表示一種元素，又能表示一個原子，還能表示一種物質的是(　　) A．N　　　B．CO C．Cu D．2Cl 解析： A 表示氮元素或一個氮原子 B 表示一氧化碳分子 C √ 表示銅元素、一個銅原子和銅這種物質 D 表示2個氯原子 答案：C (4)元素的分類 通常人們把組成物質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。 答案：C 3．元素周期表簡介 (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，叫做原子序數(shù)。原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質子數(shù)。 (2)元素周期表及其結構 ①元素周期表 根據(jù)元素的原子結構和性質，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元素周期表的結構 (3)元素周期表的意義 ①學習和研究化學的重要工具。 ②為尋找新元素提供了理論依據(jù)。 ③啟發(fā)人們在元素周期表的一定區(qū)域內尋找新物質(如半導體材料、農藥、催化劑等)。 【例3】下表是元素周期表的一部分： (1)很多科學家對元素周期表的發(fā)現(xiàn)和完善作出了重大貢獻，請寫出其中一位科學家的名字：________。 (2)12號元素的元素符號為________；Be元素的相對原子質量為________；相對原子質量為22.99的元素屬于________(填“金屬”或 “非金屬”)；Ne的化學性質________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。 解析：元素周期表是學習化學的重要依據(jù)，在元素周期表中，每一種元素均占據(jù)一格。對于每一格，均包含元素的原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質量等內容。 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、物質之間的關系 元素是宏觀概念，只講種類，不講個數(shù)。在討論物質組成時，一般用“某某物質由什么元素組成”描述；分子、原子是微觀概念，既講種類，又講個數(shù)，常用來描述物質的構成或分子的構成。其相互匹配關系為： (1)物質—元素—組成。 (2)分子—原子—構成。 (3)物質—分子(或原子)—直接構成。 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成的，一個二氧化碳分子是由一個碳原子和兩個氧原子構成的。 【例4—1】(綜合應用題)下列說法中正確的是(　　) A．二氧化硫(SO2)由一個硫原子和兩個氧原子構成 B．二氧化硫是由硫和氧氣組成的 C．二氧化硫由一個硫元素和兩個氧元素組成 D．二氧化硫由硫元素和氧元素組成 解析：易錯選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，是由許多個二氧化硫分子構成的，一個二氧化硫分子由一個硫原子和兩個氧原子構成；描述二氧化硫的組成要用元素概念；元素不能講個數(shù)。故A、B、C都錯誤，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個氫分子和1個氧分子構成的 D．它由2個氫元素和2個氧元素構成 解析：過氧化氫是純凈物，由一種物質組成，不能理解成是由氫氣和氧氣組成的，A錯誤；過氧化氫是由過氧化氫分子(H2O2)構成的，一個過氧化氫分子是由2個氫原子和2個氧原子構成的，C錯誤；過氧化氫是由氫、氧兩種元素組成的，但元素不能論個，故B正確，D錯誤。 答案：B 5．探究元素周期表中元素的排布規(guī)律 元素周期表是學習和研究化學的重要工具，一定要了解元素周期表的結構，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。共有七個周期(7個橫行)，16個族(18個縱行)。 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，化學性質一般相似(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在聯(lián)系。 (3)原子序數(shù)＝質子數(shù)＝核電荷數(shù)。 【例5】(探究題)元素周期表是學習化學的重要工具，下表是元素周期表的部分信息。請根據(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．質子數(shù)不同　　　 　　B．中子數(shù)不同 C．相對原子質量不同 D．電子數(shù)不同 (2)氯的元素符號是________，核內質子數(shù)是________，與氯元素化學性質相似的元素是________，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，人們對元素的認識進入全新的飛躍時期?？茖W家宣布他們將人工合成第118號元素，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