1、第3課時核素學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解質(zhì)量數(shù)和AZX的含義。2.了解核素、同位素的概念。3.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。知識點一原子的構(gòu)成質(zhì)量數(shù)自主探究自主學(xué)習(xí)探究歸納閱讀教材P9，思考并填空1質(zhì)量數(shù)的概念質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。2數(shù)值關(guān)系質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)。3原子的表示方法即X代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子。例如：Na表示質(zhì)量數(shù)為23、質(zhì)子數(shù)為11的一種鈉原子。自我測評(做一做)1判斷正誤：(1)所有原子都由

2、質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成。()分析：氕原子沒有中子。(2)某種氯原子的中子數(shù)是18，則其質(zhì)量數(shù)是35，核外電子數(shù)是17。 ()分析：核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)。2思考：若兩種微粒含有的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)分別相同，則兩種微粒存在幾種情況？提示：原子中：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)；陽離子Xm中：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)m；陰離子Xm中：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)m；故若兩種微粒含有的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)分別相同，則兩種微粒一定帶有相同電荷或不帶電荷?？赡苡幸韵滤姆N情況：兩種核素，如16O和18O；兩種分子，如H2O和NH3；兩種陽離子，如NH和Na：兩種陰離子，如OH和F。認(rèn)知總結(jié)1.質(zhì)量數(shù)人們將原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子

3、數(shù)之和稱為質(zhì)量數(shù)，用符號A來表示。即：質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)(A)。特別提醒質(zhì)量數(shù)在數(shù)值上等于該原子的相對原子質(zhì)量的整數(shù)部分。2原子構(gòu)成的表示方法(1)構(gòu)成原子或離子的微粒間的數(shù)量關(guān)系質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)核外電子數(shù)(原子)。陰、陽離子所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)。質(zhì)子數(shù)(Z)陽離子的核外電子數(shù)陽離子的電荷數(shù)。質(zhì)子數(shù)(Z)陰離子的核外電子數(shù)陰離子的電荷數(shù)。(2)原子組成符號及其含義特別提醒(1)元素的種類由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定，因此劃分元素種類的唯一標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))。(2)元素只講種類，不講個數(shù)。(3)“同一類”包含質(zhì)子數(shù)相同的各種原子或離

4、子，是廣義的原子，如Na與Na，Cl與Cl。(4)核電荷數(shù)相同的“粒子”不一定是同種元素，也可能是原子團(tuán)，如NH有11個質(zhì)子，Na也有11個質(zhì)子。講練互動典例剖析題組訓(xùn)練典例剖析(2015山東泰安高一檢測)I是常規(guī)核裂變產(chǎn)物之一，可以通過測定大氣或水中I的含量變化來檢測核電站是否發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏。下列有關(guān)I的敘述中錯誤的是()A.I的質(zhì)量數(shù)為131B.I的原子序數(shù)為53C.I的原子核外電子數(shù)為78D.I的原子核內(nèi)中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)解析I表示的是質(zhì)子數(shù)為53，質(zhì)量數(shù)為131的碘原子，其原子序數(shù)和核外電子數(shù)都為53，中子數(shù)1315378，所以中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)。答案C易誤警示原子組成中的“不一定”(

5、1)任何原子中，質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，但質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)。(2)有質(zhì)子的原子不一定有中子，如1H只有一個質(zhì)子和一個電子，沒有中子。(3)有質(zhì)子的微粒不一定有電子，如1H只有一個質(zhì)子，既沒有中子也沒有電子。 題組訓(xùn)練題組原子構(gòu)成微粒間的數(shù)量關(guān)系1質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相同的原子A，其陽離子An核外共有x個電子，則原子A的質(zhì)量數(shù)為()A2(xn)B2(xn)C2x Dn2x解析：選A。已知陽離子Xm中：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)m。則原子A的質(zhì)子數(shù)中子數(shù)xn，故其質(zhì)量數(shù)2(xn)。2已知R2核外有a個電子，b個中子，表示R原子符號正確的是()A.R B.RC.R D.R解析：選C。陽離子中：質(zhì)子數(shù)電子數(shù)電荷數(shù)，

6、則R的質(zhì)子數(shù)a2，質(zhì)量數(shù)a2b。3某元素原子X的質(zhì)量數(shù)為A，含N個中子，它與1H原子構(gòu)成HmX分子。在a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.(ANm)molB.(AN)molC.(AN)molD.(ANm)mol解析：選A。根據(jù)題意，X原子的質(zhì)子數(shù)為(AN)，1個HmX分子中所含質(zhì)子數(shù)為m(AN)，則a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為m(AN)(ANm) mol。知識點二核素同位素自主探究自主學(xué)習(xí)探究歸納閱讀教材P9P10，思考并填空1核素(1)核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)實例氫的三種核素：原子符號(X)原子名稱氫元素的原子核質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)H氕10H

7、或D氘11H或T氚122.同位素定義質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子特點位置：在元素周期表中占據(jù)相同位置結(jié)構(gòu)：質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，某些物理性質(zhì)略有不同存在：天然存在的同位素，相互之間保持一定的比率應(yīng)用C在考古工作中用于測定文物的年代；U用于制造原子彈、核能發(fā)電；H、H用于制造氫彈等自我測評(做一做)1判斷正誤：(1)原子的種類大于元素的種類。()分析：絕大多數(shù)元素有多種不同的同位素原子，故原子的種類遠(yuǎn)大于元素的種類。(2) H2、D2、T2互為同位素。()分析：同位素的研究對象是原子，而H2、D2、T2是由不同核素構(gòu)成的單質(zhì)分子，不能互為同位素。2思考

8、：(1)C與N的質(zhì)量數(shù)相等，是否互為同位素？提示：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。C與N的質(zhì)量數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)分別為6和7，屬于不同的元素，故不是同位素。(2)核素種類與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)有何關(guān)系？提示：核素是具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，因此核素種類由質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)共同決定。質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，故不同的核素也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如C和N，故核素種類與質(zhì)量數(shù)無直接關(guān)系。認(rèn)知總結(jié)元素、核素、同位素及同素異形體的辨析1符號解讀：X：A代表質(zhì)量數(shù)；Z代表質(zhì)子數(shù)；m代表離子所帶的電荷數(shù)；或代表離子所帶電性；n代表原子個數(shù)。(1)一般關(guān)系：無論是原子還是離子，都

9、存在關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)。質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)。(2)特殊關(guān)系：原子中：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。離子中：對于陽離子：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)m。對于陰離子：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)m。2元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別名稱內(nèi)容項目元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素形成的不同單質(zhì)范疇同類原子原子原子單質(zhì)特性只有種類，沒有個數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同元素相同、性質(zhì)不同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)舉例H、C、O三種元素H、H、H三種核素H、H、H互為同位素O2與O3互為同素異

10、形體3.元素、核素、同位素、同素異形體間的聯(lián)系掃一掃進(jìn)入91導(dǎo)學(xué)網(wǎng)()核素講練互動典例剖析題組訓(xùn)練典例剖析儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物的材料。如由金屬鑭(La)和鎳(Ni)形成的合金LaNi5就是一種良好的儲氫合金。下列關(guān)于La 和 Ni的說法中正確的是()A鑭元素的質(zhì)量數(shù)為139B.Ni的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多3C.La與La的核外電子數(shù)相同，屬于同一種核素D.Ni與Ni化學(xué)性質(zhì)相同，互為同位素解析139為La原子的質(zhì)量數(shù)，A項錯；Ni的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)(28)比中子數(shù)(31)少3，B項錯；La與La的質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，是兩種不同的

11、核素，C項錯；Ni與Ni是同種元素的不同核素，互為同位素，化學(xué)性質(zhì)相同，D項對。答案D規(guī)律方法(1)判斷元素、核素和同位素時，要抓住各種微粒的本質(zhì)。即質(zhì)子數(shù)相同的原子就是同種元素；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同的就是同種原子，也稱為核素，同種元素的不同核素互稱同位素。(2)答題時要認(rèn)真分析原子表示符號的n組數(shù)字。X，只要Z相同，就是同種元素；Z和A均相同，是同種核素；Z相同，A不相同的互稱同位素；Z不相同的無論A是否相同，均不是同種元素，更不能稱為同位素。(3)互為同位素的原子，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。題組訓(xùn)練題組一同位素概念辨析與應(yīng)用1下列說法錯誤的是()A.H、H、H和H2是氫元素的四

12、種不同粒子B石墨和金剛石互稱為同位素C.Ca和Ca互稱為同位素D12C和14C互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同解析：選B。A項中的四種微粒是氫元素的四種不同粒子，A正確；金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體，B錯誤；Ca和Ca是質(zhì)子數(shù)均為20，中子數(shù)不等的不同鈣原子，它們是不同的核素，互稱為同位素，C正確；12C和14C由于其質(zhì)子數(shù)均為6，而中子數(shù)分別為6和8，故它們互為同位素，其物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)卻相同，D正確。2某元素的一種同位素原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下述論斷正確的是()A不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量B這種元素的相對原子質(zhì)量為mnC

13、若碳原子質(zhì)量為W g，此原子的質(zhì)量為(mn)W gD核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量解析：選A。元素的相對原子質(zhì)量等于其各種天然、穩(wěn)定的同位素原子的相對原子質(zhì)量與它們在元素中所占的原子個數(shù)百分?jǐn)?shù)的乘積之和。所給元素的其他同位素不能確定，所以元素的相對原子質(zhì)量就不能確定，A項正確，B項錯誤；同位素原子的相對原子質(zhì)量等于該原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的的比值，若該同位素原子的相對原子質(zhì)量用質(zhì)量數(shù)(mn)代替進(jìn)行近似計算，那么，此原子的質(zhì)量應(yīng)為(mn)W g，C項錯誤；原子的原子核中，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相對大小關(guān)系是不固定的，此題中中子的總質(zhì)量與質(zhì)子的總質(zhì)量無法比較，D項錯誤。題組二元素、核素、同位素的綜

14、合辨析3現(xiàn)有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。請回答下列問題：(1)它們分屬_種元素，屬于氫元素的核素有_種，屬于鈾元素的核素有_種，互為同位素的原子分別為_、_。(2)質(zhì)量數(shù)相等的粒子為_、_、_。(可不填滿，也可補(bǔ)充)解析：本題列出的12種粒子分屬H、U、K、Ca、Cl、N、C七種元素，1H和 1H是同一種核素的不同粒子，1H、2H、3H屬于氫元素的三種不同核素，且互為同位素，234U、235U、238U屬于鈾元素的三種不同核素，也互為同位素。答案：(1)7331H,2H,3H234U,235U,238U(2)1H

15、與1H40K與40Ca14N與14C易錯易混小結(jié)1原子得失電子形成的陰、陽離子中，質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不相等，并且離子中也不一定含有電子，如H就沒有電子。2并不是所有原子都是由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成的，H中就不含中子。3元素周期表中已列出了118種元素，但有的元素還未命名。4同位素與同素異形體所指的對象不同，前者指原子，后者指單質(zhì)。5金剛石和石墨混合在一起為混合物，而H2、D2、T2混合在一起為純凈物。知能演練輕松闖關(guān)學(xué)生用書獨立成冊基礎(chǔ)溫故12009年自然雜志報道了我國科學(xué)家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人”年齡的研究結(jié)果，這種測量方法叫“鋁鈹測年法”。10Be和9Be

16、()A是同一種原子B具有相同的中子數(shù)C具有相同的化學(xué)性質(zhì)D具有相同的物理性質(zhì)解析：選C。10Be與9Be是同種元素的不同核素，二者互為同位素，具有相同的化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)不同。2據(jù)報道，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了某元素的一種原子，它的原子核內(nèi)有161個中子，質(zhì)量數(shù)為272。該元素的原子序數(shù)為()A111B161C272 D433解析：選A。依據(jù)“質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)”可得：質(zhì)子數(shù)272161111；而原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。3下列各組中屬于同位素關(guān)系的是()A.K與Ca BT2O與H2OC.K與K D金剛石與石墨解析：選C。屬于同位素關(guān)系則必須符合質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子。4關(guān)于12C、14C

17、、13N、14N幾種原子的相互關(guān)系描述正確的是()A14C和14N質(zhì)量數(shù)相同，互為同位素B12C和14N含有相同的中子數(shù)C12C和13N中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)不同，互為同位素D12CO和14CO物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)基本相同解析：選D。質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素之間互稱同位素，故A、C錯；12C、14N原子中含有的中子數(shù)分別為6、7，B錯。5李克強(qiáng)總理在世界核安全會議上倡導(dǎo)各成員國安全、合理地開發(fā)利用核能。U是核反應(yīng)堆的重要原料，下列說法正確的是()A.U中的中子數(shù)為235B.U和U是同一種核素C.U和U是鈾元素的兩種同素異形體D合理利用核能符合“低碳經(jīng)濟(jì)”要求解析：選D。U的中

18、子數(shù)為23592143，A錯誤；U與U中子數(shù)不同，不是同一種核素，B錯誤；U和U是鈾元素的兩種核素，二者互為同位素，C錯誤；合理利用核能可減少化石燃料的使用，從而降低CO2的排放，D正確。6下列說法中正確的是()A任何元素原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的B.Cl、Cl互為同位素，Cl2與Cl2互為同素異形體C常溫下，4.48 L Cl2含有8NA個中子(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)DO2、Mg2、Ne的結(jié)構(gòu)示意圖都可以用表示解析：選D。H中不含中子，A錯；Cl2與Cl2是同種物質(zhì)，B錯；常溫下，4.48 L氣體的物質(zhì)的量不是0.2 mol，C錯；O2、Mg2、Ne都是10e微粒，D對。7(20

19、15福建漳州高一檢測)在自然界中鍺有5種穩(wěn)定的核素：70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge。下列有關(guān)說法中正確的是()A70Ge、72Ge等互稱同素異形體B70Ge、72Ge等互稱同位素C70Ge、72Ge等的核外電子排布不同D70Ge、72Ge等的質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量數(shù)、核外電子數(shù)相等解析：選B。70Ge、72Ge等是同種元素的不同核素，互稱為同位素，不是同素異形體，A錯，B正確；這些核素的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相等，故核外電子排布相同，而核內(nèi)中子數(shù)不同，質(zhì)量數(shù)不相等，C、D錯。8由 (m、n均大于0)的原子構(gòu)成的單質(zhì)，與鹽酸反應(yīng)有可燃性氣體生成。該結(jié)構(gòu)中n和m的關(guān)系，正確的是()Amn B0

20、n10Cm10n Dm4解析：選D。金屬單質(zhì)能夠和鹽酸反應(yīng)生成可燃性的氫氣，該金屬應(yīng)為Na、Mg、Al，其最外層電子數(shù)為13。9(1)下列原子：C、N、H、Na、H、U、K、H、U中共有_種元素，_種核素，_互為同位素。(2)填寫下列表格(Z質(zhì)子數(shù)，N中子數(shù)，A質(zhì)量數(shù))：原子組成ZNA1939O1822解析：根據(jù)AZN，只要知道其中的兩個值，就可以求出第三個。答案：(1)69H、H和H，U和U(2)原子組成ZNAK208816Ar4010.(1)日本大地震和海嘯造成核電站爆炸，發(fā)生核泄漏，使碘131、銫137等放射性核素擴(kuò)散到空氣和海洋中。碘131的原子核中，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為_，銫元素位于

21、元素周期表中第_周期第_族。(2)在H3O中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為_。解析：(1)碘131原子核中有1315378個中子，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為785325。(2)1個H3O中有11個質(zhì)子，8個中子，10個電子。答案：(1)25六A(2)11810能力提升1116O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A16O2與18O2互為同素異形體B16O與18O核外電子排布方式不同C16O和18O互為同位素D1.12 L 16O2和1.12 L18O2均含有0.1NA個氧原子解析：選C。同種元素形成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體，同種元素的不同核素互稱為同位素，A

22、錯誤、C正確。16O和18O的核外電子排布完全相同，B錯誤。D項未指明溫度和壓強(qiáng)，無法判斷。12(2015山東濰坊模擬)金屬鈦有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)Ti和Ti的說法正確的是()A.Ti和Ti原子中均含有22個中子B.Ti和Ti在周期表中位置相同，都在第4縱行C.Ti和Ti的物理性質(zhì)相同D.Ti和Ti為同一核素解析：選B。A項不正確，由于質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，故中子數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)，則Ti原子中的中子數(shù)為482226，Ti原子中的中子數(shù)為502228。B項正確，Ti和Ti的質(zhì)子數(shù)相同，所以是同一種元素，在周期表中的位置相同。與22最接近的0族元素原子序數(shù)是18(第三周期，Ar)，由于22184

23、，則22號元素Ti位于第四周期第4縱行。C項不正確，Ti和Ti互為同位素，同位素的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同。D項不正確，核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，由于Ti和Ti各有一定數(shù)目的質(zhì)子和中子，因此是兩種不同的核素。13(2015江蘇揚(yáng)州高一檢測)下列敘述正確的是()A核素就是同位素B元素的金屬性強(qiáng)弱與元素失去電子數(shù)的多少成正比C具有相同質(zhì)子數(shù)的微粒一定是同一種元素D核內(nèi)中子數(shù)為N的R2，質(zhì)量數(shù)為A，則該離子的核外電子數(shù)為AN2解析：選D。核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，而同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子，A錯；元素的金屬性強(qiáng)弱與元素失去電子的難易有關(guān)，與失去電子數(shù)的多少沒有必然聯(lián)系，B錯；具有相同質(zhì)子數(shù)的微粒如H2O、Ne，不是同一種元素，C錯；核內(nèi)中子數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為A的R2的質(zhì)子數(shù)為AN，帶2個單位正電荷，則質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多2個，故R2核外電子數(shù)為AN2，D正確。14已知R2核內(nèi)共有N個中子，R的質(zhì)量數(shù)為A，m g R2中含電子的物質(zhì)的量為()A.mol B.molC.mol D.mol解析：選D。R2、R的摩爾質(zhì)量等于A gmol1，m g R2物質(zhì)的量為n(R2)mol，每個R的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)為(AN)，則每個R2的核外電子數(shù)為(AN2)，因此，每摩爾R2含有電子(AN2)mol，m g R