元素符号及其组成元素

【课标要点】

1.认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素。

2.记住并能正确书写一些常见元素的名称和符号。

3.知道元素的简单分类。

4.能根据元素的原子序数在元素周期表中找到指定的元素。

5.形成“化学变化过程中元素不变”的观念。

【梳理归纳】

1.元素及其分类

在广袤的大自然里，无数种物质无时无刻不在变化着，并转化成新的物质。当今科学家已经发现或合成的物质已达3000多万种，然而这些物质却仅由100多种元素组成。譬如氢、氧、氮三种元素就能组成至少16种以上无机物，其中包括氢气、氧气、氮气、氨气、肼（N2H4）、水、双氧水、一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、三氧化二氮（N2O3）、二氧化氮（NO2）、四氧化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2O5）、硝酸（HNO3）、亚硝酸（HNO2）、硝酸铵（NH4NO3）等。由氢、氮、氧再增加一种元素——碳所组成的有机物，就有上千万种（其中包括氨基酸、蛋白质等），并形成了地球上千姿百态的生物。同学们可以设想：倘若26个英语字母就能组合成上万个单词，那么100多种元素组成数千万种物质也就不足为怪了。

元素基本分为两类：金属元素与非金属元素。区分金属与非金属应该从元素的性质入手，不过表面上我们以元素的中文名称来区分：一般有“钅”偏旁的为金属元素，但无“钅”偏旁的“汞”却例外，汞的确是金属；通常中文名称偏旁含有“石”或“气”的元素就属于非金属元素。

2.元素符号及其含义

国际上统一采用元素的拉丁文名称的第一个字母作为元素符号。如氢元素的拉丁文名称为Hydrogenium，元素符号就写作H，氧元素的拉丁文名称为Oxygenium，元素符号就写作O。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就在其右侧附加一个小写字母以示区别。例如，用Cu表示铜元素，Cl表示氯元素，Ca表示钙元素。同学们应熟记并规范书写教材第75页表3-4中“常见元素的名称、符号”。

由于有的同学书写时“连笔”或“潦草”等缘故，比较容易写错的符号有：

①氯元素易错写成：cl ②水的化学式易错写成：H20和И2O

正确的分别是：

③一氧化碳易错写成正确的应是：

元素符号既可以表示一种元素，又可以表示这种元素的一个原子。例如，元素符号“H”的含义可表示为氢元素或一个氢原子。

3.元素周期表

根据元素的原子结构和性质，将已知的100多种元素按原子序数（数值上等于核电荷数）科学有序地排列起来所得的表，叫做元素周期表。在元素周期表中，每种元素都占据一格，每一格都包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。例：

元素周期表是学习和研究化学的重要工具，它的内容非常丰富。譬如，它不仅可以帮助科学家了解各种元素的性质，为寻找新元素提供了依据；还能为人们寻找、发现和合成新物质（半导体、农药、催化剂等）提供参考数据和途径。

4.元素与原子结构

元素是同一类原子的总称，“同一类的原子”即指核电荷数（即质子数或原子序数）相同的一类原子。元素是以核电荷数为根本依据而对原子进行分类的一种方法，也就是说，原子的核电荷数（即原子序数或质子数）决定着元素的种类。科学实验证明，有很多元素的原子其核内所含质子数是相同的，而中子数却不一定相同，但是由于这些原子含有相同的核电荷数，仍然属于同种元素。

原子是构成物质的一种基本粒子；原子由更为微小的原子核与核外电子构成；绝大多数元素的原子都是由质子、中子和电子三种粒子构成的，但是有一种氢原子的原子核里只有一个质子，却没有中子。据实验测定，有一种碳原子（核内有6个质子和6个中子）质量的十二分之一为1.6606×10-27kg；而质子和中子的质量非常接近，一个质子的静止质量为1.6726×10-27kg，而一个中子静止质量为1.6748×10-27kg；电子的质量很小，其静止质量是9.1095×10-31kg，约为质子质量的一千八百三十六分之一。

在核裂变以及核聚变中，不仅元素本身发生了改变，而且还伴随能量的巨大变化，构成原子核内部的粒子也发生了变化，即元素的种类也发生了改变，这属于核变化的范畴。

但是物质的固、液、气的三种状态变化中，物质本身的微粒组成没有改变，只是构成物质的粒子之间的空隙以及粒子的运动状态发生了变化，这些变化是物理变化。

上述两类变化都不属于化学变化。

而对于水分解、酸碱中和等，虽然物质发生改变但元素没有改变的变化才属于化学变化。有新物质生成而组成元素不变正是区分化学变化与其他变化的重要依据。

5.元素的分布

6.元素与生命起源和人体健康

生命体对金属元素的需求，经历了一个漫长的进化和演变的过程，金属离子进入生命体中是自然选择的结果。人们惊奇地发现，人体体液的离子组成类似于海水的离子组成。这使人们相信生命的进化是在海洋里和沙滩上开始的。海滩上提供了无水条件，因为许多小分子缩聚成长链高分子时必须脱水；同时海滩上还存在有各种不同聚集形态的硅酸盐催化剂等。金属离子在这一过程中起着关键性的作用。这就是生命起源的“海滩学说”。

海水和人体血浆中的离子浓度比较

从人体化学元素组成来说，目前已知的92种天然元素在人体中测出的已有60余种，其中与人类生命攸关的有25种，包括11种常量元素和14种微量元素。常量元素占人体重量的99%，是构成细胞、血液、骨骼、肌肉和脏器的主要成分。微量元素包括铁、铜、碘、锌、锰、硒、钴等，虽不足人体重量的1%，但对人体内某些腺素和激素的合成，能量转换，人类的生殖、生长、发育、大脑的思维与记忆，信息的传送，以及遗传密码的传递等都起着重大的作用。

【案例解析】

例1 根据下表内的元素原子序数，在元素周期表中查出对应的元素，并填表。

分析 本题是根据课程标准的要求拟制的一道“按图索骥”式的习题，目的是让同学们练习查阅元素周期表，并简单地理解元素周期表中每一格内信息的含义，由同学们自主填充上述表格。

例2 市售某种饮用天然水标签上印有水质成分如下（mg/L）：锌：0.00162；钠：0.8；钙：4.69。这里的锌、钠、钙是指（　）。

A.单质　　B.分子　　C.原子　　D.元素

分析 上述标签表示的是该矿泉水中锌、钠、钙等元素的含量，矿泉水中的上述各种成分都是以化合物形式存在的。因此，既不能将其理解为单质，也不能理解为原子或分子，而应是元素。

答案 D

例3 将水电解时产生了氢气和氧气，说明水是由__________和__________组成的。

分析 水电解时产生了氢气和氧气，不能认为水是由氢气和氧气组成的，因为水本身属于纯净物，而氢气和氧气组成的是混合物。由于化学变化的前后组成物质的元素是不变的，因此水中含有氢元素和氧元素。

答案 氢元素 氧元素

例4 下表是部分原子的构成：

通过此表你可以总结出的规律有：

（1）______________________________；（2）______________________________；

（3）______________________________；（4）______________________________；

（5）______________________________；（6）______________________________。(www.xing528.com)

分析 这是一道答案开放性的题目，要求同学们通过分析题目所给的数据，归纳整理各个数据间的内在联系，得出相关数据间的内在规律。如元素的种类与质子数就有着密切的关系，而中子数与原子种类关系比较密切，但与元素种类无必然联系；质子数与中子数之间没有一个确定的关系，而原子内质子数与电子数是等量关系。

答案 （1）原子核内质子数不同，原子种类不同；

（2）原子里的质子数等于电子数；

（3）原子里的质子数与中子数不一定相等；

（4）质子数≥1，中子数≥0；

（5）________________________________________（你可以补充其他结论）；

（6）________________________________________（你还可以补充其他结论）。

【基础检测】

（一）选择题（单项选择）

1.下列元素符号书写正确的是（　）。

A.钴co　　B.氯cL　　C.铁Fe　　D.钠Ne

2.日常生活中出现了“含氟牙膏”“富硒茶叶”“高钙牛奶”等商品。这里的氟、硒、钙应理解为（　）。

A.元素　　B.单质　　C.分子　　D.化合物

3.右图是地壳中各元素的含量（质量分数）图。据此判断，下列说法正确的是（　）。

A.含量最多的元素是非金属元素

B.含量最多的元素是金属元素

C.铁的元素符号为FE

D.由图可知，各元素在地壳中的含量相差不大

4.元素周期表是学习和研究化学的重要工具，它的内容非常丰富。你认为从元素周期表中不能直接获得的信息是（　）。

A.元素在自然界中的分布　　B.元素的相对原子质量

C.元素符号　　D.元素的原子序数

5.下列各组物质中，组成元素种类不完全相同的是（　）。

A.纯净的钻石和石墨　　B.红磷与白磷

C.冰和干冰　　D.氧气与臭氧

6.一种元素与另一种元素最本质的不同点是在于（　）。

A.相对原子质量　　B.质子数　　C.中子数　　D.核外电子数

7.卟啉铁（C34H32ClFeN4O4）对缺铁性贫血有显著疗效。以下说法正确的是（　）。

A.卟啉铁中含有5种元素　　B.1个卟啉铁分子中含有34个碳原子

C.人体补铁的唯一方法是服用卟啉铁　　D.“缺铁性贫血”中的铁指单质铁

8.现有核内质子数为1，中子数分别为0，1，2的三种原子。关于这些原子叙述正确的是（　）。

A.各原子的质量都相同　　B.这些原子都属于同一元素

C.这些原子不属于同一元素　　D.这些原子核外的电子数分别为0，1，2

（二）填空题

9.用元素符号填空：

①地壳中含量最大的元素是____________；②人体中含量最大的元素是__________；③空气中含量最大的元素是__________。

10.我们的生产、生活与化学有着密切的关系。请你用C、H、O、Cl、Ca五种元素中的一种或几种（可重复使用）写出符合下列要求的物质化学式。

（1）沼气（又名天然气）的主要成分：__________。

（2）汽车尾气中的一种有毒气体，但可用于铁的冶炼：__________。

（3）少量存在于人体胃液中可帮助消化的物质：__________。

（4）汽水中常含有的一种酸：__________。

（5）在农业上常用来改良酸性土壤的一种碱类物质：__________。

11.某同学在化学学习档案中总结了如下规律：①同种元素组成的物质一定是单质；②原子中质子数不一定等于中子数；③组成元素相同的物质一定具有相同的性质；④原子中质子数一定等于电子数。其中有些说法不正确，请指出并填写下表。

12.有A、B、C、D四种元素，A为占地壳的质量分数最大的元素；B元素最常见的原子核内无中子；C少量存在于煤中，它燃烧产生的气体是导致酸雨或大气污染的主要原因；D是组成有机物不可缺少的一种元素。试回答以下问题：

（1）元素名称：A__________；B__________；C__________；D__________。

（2）写出下列化学式：由两种上述元素组成呈中性的最常见液态化合物__________；由两种元素组成的可燃性气体__________，__________。

【探究尝试】

我国东部地区某些城市已经使用来自西气东输工程的天然气，某同学想探究该天然气的主要元素组成，进行了如下的操作（你如想自己做实验，请在教师或家长陪同指导下进行）：

1.打开天然气灶具并点燃，取一小块白色的碎瓷片（普通玻璃片也可）置于火焰上方紧贴火焰处片刻，可以观察到白瓷片上有黑色物质——炭黑生成，证明家用天然气组成中含有__________元素。

2.在火焰上方罩一个冷而干燥的玻璃杯（瓷碗亦可），片刻后，可以观察到玻璃杯内壁有小水珠出现，即燃烧产物中有水，证明家用天然气组成中含有__________元素。不能判别家用天然气组成中是否含有____________元素。