原子核 核素

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1、第1课时原子核核素 沾化一中 孔令杰 理清知识关系 明确认知误区 课前预习是系统掌握基础知识的前提 课前要求学生用15分钟阅读学习内容自行完成基础梳理 逐步培养学生自学能力 快速提高课堂学习效率 1 认识原子核的结构 明确质量数和AZX的含义 掌握构成原子的微粒间的关系 2 知道元素 核素 同位素的含义 3 知道核电荷数 质子数 中子数 质量数之间的相互关系 构成原子的微粒间的关系 一 原子核1 原子的结构 原子核 核外电子 一个单 位正电荷 不带电 一个单位负电荷 2 构成原子的微粒间的关系 核电荷数 3 质量数 A Z N 核内质子数 核外电子数 核内质子数 核内中子数 2 原子构成的表示

2、方法一般用符号AZX表示 各字母表示意义如下 如3717Cl表示一个 为37 为17的氯原子 表示 质量数 表示 质子数 表示 元素符号 质量数 质子数 AZX 二 核素 同位素1 元素 核素 同位素的概念及其关系 相同核电荷数 质子 中子 2 几种重要的核素 1 作为相对原子质量和阿伏加德罗常数测定用的标准原子为 考古中常通过测量 的数量来推断生物体的存在年代 2 制造氢弹的原料为 3 原子弹的原料 核反应堆的燃料 126C 146C 21H 31H 23592U 1 所有的原子都是由质子 中子和电子组成的吗 提示 不是 氕原子的原子核内无中子 仅有一个质子 2 质量数就是原子的质量吗 提示

3、 不是 质量数是质子和中子的相对质量先取整数值 后相加 3 到目前为止 人类发现的元素有112种 能否说发现的原子共有112种 提示 不能 因为很多元素存在同位素 即同一种元素存在多种不同的原子 故人类发现的原子远多于112种 探寻规律本质 萃取知识精华 课堂探究是高效突破核心知识的关键 课堂引导学生用30分钟协作完成探究问题 学生之间分组讨论 疑惑之处老师点拨 师生互动全面突破知识重点难点 一 原子的结构物质是由分子 原子和离子构成的 而原子是化学变化中的最小微粒 1 为什么原子是电中性的 而离子是带电荷的 思路分析 原子的核外电子数 质子数阴离子的核外电子数 质子数阳离子的核外电子数 质子

4、数 提示 原子核内质子带正电荷 中子不带电 因此 原子核带正电 且核电荷数等于质子数 而核外电子带负电荷 对于原子来说 质子数 核外电子数 正负电荷数相等 因此为电中性 离子是原子通过得失电子形成的 核外电子数不再等于质子数 因此离子是带电荷的 2 原子的相对质量在数值上与质量数有何关系 精讲点拨 因为电子的质量很小 可以忽略不计 因此原子的质量主要集中在原子核上 原子的相对质量近似地等于原子核中质子数和中子数之和 原子的相对质量 Z N原子的相对质量 质量数 质子数 中子数提示 原子的相对质量约等于质量数 原子组成微粒间的关系 1 质量关系 2 电量关系 中性原子 核外电子数 阳离子 核外电

5、子数 阴离子 核外电子数 质子数 核电荷数 质子数 阳离子所带电荷数 质子数 阴离子所带电荷数 典题训练 2011年12月份 某公司生产销售的奶粉中检测出放射性13755Cs 关于铯元素的有关叙述正确的是 A 13755Cs中的电子数为74B 13755Cs中的中子数为82C 一个13755Cs的质量约为137gD 13755Cs 中的质子数为54 解析 选B 13755Cs中的电子数 质子数 55 中子数为137 55 82 形成的13755Cs 中质子数不变 1mol13755Cs的质量约为137g 故选B 互动探究 0 1mol13755Cs3717Cl中质子数约为多少 提示 1个137

6、55Cs中质子数为55 一个3717Cl中质子数为17 因此1mol13755Cs3717Cl中质子数为55 17 72mol 则0 1mol13755Cs3717Cl中的质子数为7 2mol 二 核素 同位素下图是三种核素的结构示意图 1 上述三种核素间存在何种关系 提示 三者具有相同的质子数 不同的中子数 因此属于同种元素不同核素 互为同位素 2 元素的种类是由原子中的什么微粒决定的 核素呢 精讲点拨 提示 元素是由原子核内的质子数决定的 而核素是由原子核内的质子数和中子数共同决定的 3 已知氧元素有三种核素 16O 17O 18O 则形成的水分子有几种 相对分子质量有几种 提示 1 11

7、H 21H 31H三种原子可以形成六种组合 分别为11H2 21H2 31H2 11H21H 11H31H 21H13H 分别与16O 17O 18O三种原子形成H2O 可以构成水分子为6 3 18种 2 形成的18种水分子中 11H216O相对分子质量最小为18 31H218O相对分子质量最大为24 因为水分子的相对分子质量只能为正整数 故相对分子质量有7种 1 几种相对原子质量的区分 1 核素的相对原子质量 以一个12C原子质量的1 12做标准 其他核素的一个原子的质量与其相比得到的比值 2 元素的相对原子质量 该元素所含的天然的各核素相对原子质量的平均值 3 近似相对原子质量 原子的质量

8、数 2 元素 核素 同位素 同素异形体的联系 1 一种元素可以有若干种不同的核素 也可以只有一种核素 有多少种核素 就有多少种原子 2 同位素是同一种元素的不同核素之间的互相称谓 不指具体原子 如168O 178O 188O互称同位素 典题训练 2011 海南高考改编 13153I是常规核裂变产物之一 可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏 下列有关13153I的叙述中错误的是 A 13153I的化学性质与12753I相同B 放射性13153I与12753I属于碘的两种同位素C 13153I的原子核外电子数为78D 13153I的原子核内中子数多于质子数 解题指南

9、 解答本题要明确以下四点 1 核素符号AZX中各量的含义 2 在原子中 质子数 核电荷数 核外电子数 原子序数 3 质量数 质子数 中子数 4 同位素的物理性质存在差异 化学性质相同 解析 选C 13153I表示的是质子数为53 质量数为131的碘原子 其原子核内质子数和核外电子数都为53 中子数 131 53 78 所以中子数多于质子数 13153I和12753I互为同位素 其化学性质相同 变式备选 下列有关叙述错误的是 A 6Li和7Li的电子数相等 中子数也相等B 1H和2H是不同的核素 它们的质子数相等C 14C和14N的质量数相等 它们的中子数不等D 13C和14C属于同一种元素 它

10、们互为同位素 解析 选A 6Li和7Li的电子数和质子数相等 而中子数差一个 A错 1H和2H是氢元素的两种不同的核素 质子数相等 B正确 14C和14N的质量数都是14 中子数分别是8 7 C正确 13C和14C是碳元素的两种同位素 D正确 贯通知识基础 提升解题能力 课时训练是及时巩固所学知识的保障 课堂指导学生用10分钟完成训练题目 在理解的基础上加强知识记忆 在训练的过程中强化重点内容的理解 一 选择题1 对符号AZX的理解正确的是 A X元素的一种原子的相对原子质量是AB X元素的一种原子的质子数是AC X元素的一种原子的质量数是ZD X元素的一种原子的原子核内中子数是A Z 解析

11、选D X元素的一种原子的相对原子质量是该原子质量与12C原子质量的的比值 不是一个整数 A不正确 A表示质量数 Z表示质子数 B C均不正确 A Z为中子数 D正确 2 2012 温州模拟 现代科技将20984Po涂于飞机表面 可以吸收和屏蔽雷达波和红外线辐射 从而达到隐形目的 下面列出该原子核内中子数与核外电子数之差的数据正确的是 A 41B 84C 125D 209 解析 选A 20984Po的中子数为209 84 125 而电子数为84 故中子数与核外电子数之差为41 3 简单原子的原子结构可用如图形象地表示其中 表示质子或电子 表示中子 则下列有关 的叙述正确的是 A 互为同位素B 互

12、为同素异形体C 是三种化学性质不同的粒子D 具有相同的质量数 解析 选A 该题运用图形形象地表示了原子的构成和原子核的构成 三种原子的质子数 电子数均为1 而中子数分别为0 1 2 因此三者是氢元素的三种核素 互为同位素 4 2311Na和2311Na 两种粒子中 不相同的是 核内质子数 核外电子数 中子数 质量数A B C D 解析 选B 2311Na 是由2311Na失去一个电子形成的 因此在2311Na和2311Na 两种粒子中 质子数都为11 中子数都是12 质量数都是23 而核外电子数分别是11 10 故选B 5 2012 泰安高一检测 已知R2 核外有a个电子 b个中子 表示R原子

13、符号正确的是 A baRB a b 2a 2RC a b 2a 2RD a ba 2R 解析 选C R2 为 2价阳离子 其核外有a个电子 则R原子核外电子数为 a 2 质子数也为 a 2 质量数为 a 2 b 故选C 6 已知质量数为A的某阳离子Rn 核外有X个电子 则核内中子数为 A A XB A X nC A X nD A X n 解析 选B 该阳离子核外有X个电子 带n个正电荷 因此质子数为X n 则中子数 A X n A X n 选B 规律方法 判断微粒中质子数 电子数关系的方法微粒中质子数等于微粒中各原子中的质子数与原子个数乘积的和 即微粒中的质子数 原子中质子数 原子个数 再根据

14、微粒所带电荷算出电子数 分子 电子数 质子数阳离子 电子数 质子数 阳离子的电荷数阴离子 电子数 质子数 阴离子的电荷数 如NH4 的质子数 7 1 4 11 电子数 11 1 10 7 双选 一种微粒的质子数和电子数与另一种微粒的质子数和电子数分别相等 则下列对这两种微粒之间的关系说法错误的是 A 一定是同一种原子B 可能是不同的分子C 它们可能是同位素D 可能是一种分子和一种离子 解析 选A D 微粒可能是原子 也可能是原子团 A错 分子中质子数 电子数 离子中质子数不等于电子数 因此分子与离子不可能质子数和电子数分别相等 D错 误区警示 解答本题容易出现的问题 第一是将微粒看作是原子 但

15、是微粒既可以是单核的原子 离子也可以是多核的原子团 第二是不能将构成原子 离子 分子的基本微粒间的关系灵活运用而导致错误 8 氯的原子序数为17 35Cl是氯的一种核素 下列说法正确的是 A 35Cl原子所含质子数为18B 1 18mol的1H35Cl分子所含中子数约为6 02 1023C 3 5g的35Cl2气体的体积为1 12LD 35Cl2气体的摩尔质量为71g mol 1 解析 选B 该题以35Cl为背景 考查了35Cl原子所含质子数 1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2气体的摩尔质量及摩尔体积等 其中1H是所有原子中惟一无中子的原子 3 5g的35Cl2气体的体积为1 12L 中

16、未指明条件 不一定正确 35Cl2气体的摩尔质量为70g mol 1 二 非选择题9 等质量的H2O D2O的物质的量之比为 与足量金属钠反应放出的H2 D2在相同条件下的体积之比为 质量之比为 解析 H2O D2O的摩尔质量分别为18g mol 1 20g mol 1 因此等质量的H2O D2O的物质的量之比为20 18 10 9 与足量金属钠反应生成的H2 D2的物质的量之比也为10 9 故在相同条件下的体积之比为10 9 而质量之比为 10 2 9 4 5 9 答案 10 910 95 9 10 通常情况下 微粒A和B为分子 C和E为阳离子 D为阴离子 它们都含有10个电子 B溶于A后所得的物质可电离出C和D A B E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀 请回答 1 用化学符号表示下列4种微粒 A B C D 2 写出A B E三种微粒反应的离子方程式 解析 常见的具有 10电子 的微粒如下 因为B溶于A后所得的物质可电离出C和D 故B为NH3 A为H2O 而C和D分别为NH4 和OH 由于生成白色沉淀 故E可能是Mg2 或Al3 答案 1 H2ONH3NH4 OH 2 Al3