高中化学1_1_3核素教师用书新人教版必修2

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1、精品教案 可编辑 第 3 课时核素 目标导航 1.了解质量数和 A ZX 的含义。 2.了解核素、同位素的概念，并了解同位素的重要 作用。 3.了解原子的结构以及各种微粒数的关系。 一、原子的构成质量数 1原子的构成及表示方法 (1)构成 原子 (A ZX) 原子核 质子 (带正电 ) 中子 (不带电 ) 核外电子 (带负电 ) (2)表示方法 例如， 12 6C 表示的是C 元素中质量数为12 、质子数为6、中子数为6 的原子； 16 8O 表示的是 O 元素中质量数为16 、质子数为8、中子数为8 的原子。 2质量数 由于原子的质量集中在原子核上，把质子和中子的相对质量分别取其近似整数值1

2、，如果忽 略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量的近似整数值相加，所得的数值叫做 质量数，符号为A。 质量数 (A)质子数 (Z)中子数 (N)。 点拨原子或离子中各微粒间的数目关系 (1)原子的质子数核电荷数原子序数核外电子数。 (2)阳离子所带电荷数质子数核外电子数； 精品教案 可编辑 阴离子所带电荷数核外电子数质子数。 (3)质子数 (Z)阳离子的核外电子数阳离子所带的电荷数。 (4)质子数 (Z)阴离子的核外电子数阴离子所带的电荷数。 议一议 判断正误，正确的打“” ，错误的打“” (1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成( ) (2)原子的种类大于元素的种类( ) (3)

3、某种氯原子的中子数是18 ，则其质量数是35，核外电子数是17( ) 答案(1) (2)(3) 二、核素同位素 1核素 把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。如 12C、13 C、 14C 就是碳元素的 三种不同核素。 2同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。即同一元素的不同核素之间 互称为同位素，如 1H、2H、3H 三种核素均是氢元素的同位素。 3同位素的两个特征 (1)同一种元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同；(2) 在天然存在的某种元素里，不论 是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率，即各种同位素所占的原子个数百分 比是相同的。 4

4、同位素的用途 (1) 14 6C 在考古工作中用于测定一些文物的年代。 (2) 2 1H、 3 1H 用于制造氢弹。 (3)利用放射性同位素释放的射线育种、治疗癌症和肿瘤等。 提醒(1) 同位素中“同位”指几种核素的质子数相同，在元素周期表中占据同一个位置。同 位素属于同一种元素，但不是同种原子。例如： 1 1H、 2 1H、 3 1H 是三种不同的原子，但都是氢 精品教案 可编辑 元素。 (2)同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。 议一议 1判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)不同元素的核素的质量数一定不同( ) (2) 14 6C 和 14 7N

5、 互为同位素 ( ) (3) 235 92U 与 238 92U 是同一种核素( ) (4) 14C 可用于文物的年代鉴定，14C 与12C 为同种单质 ( ) 答案(1) (2)(3)(4) 2下列 8 种化学符号： 1 1H2、21H2、 14 6C、 6 3Li、 23 11Na 、 14 7N 、 7 3Li、 24 12Mg 。 (1)表示核素的符号共_ 种。 (2)互为同位素的是_ 和_ 。 (3)中子数相等，但质子数不相等的核素是_ 和_ 。 答案(1)6 (2) 6 3Li 7 3Li (3) 23 11Na 24 12Mg 解析(1) 1 1H2、 2 1H2为分子不属于核素

6、范畴。 (2) 6 3Li、 7 3Li 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。 (3) 23 11Na 和2412Mg 的中子数相等，但质子数不同。 一、元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 例 1下列说法错误的是( ) A. 1 1H、 2 1H、H 和 H 2是氢元素的四种不同粒子 B.4020Ca 和 42 20Ca、石墨和金刚石均为同素异形体 C.11H 和21H 是不同的核素 D 12C 和14 C 互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同 解析元素的存在形式有游离态和化合态两种，A 项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子， 精品教案 可编辑 1 1H 和 2 1H

7、 是质子数均为1，中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素； 12 C 和 14C 由于 其质子数均为6，而中子数分别为6 和 8，故它们互为同位素，同理， 40 20Ca 和4220Ca 互为同位 素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质， 它们互为同素异形体。 答案B 归纳总结 1区别 精品教案 可编辑 名称 内容 项目 元素核素同位素同素异形体 本质 质子数相同的一 类原子的总称 质子数、中子数 都一定的原子 质子数相同、中 子数不同的核素 同种元素形成的 不同单质 范畴同类原子原子原子单质 特性 只有种类，没有 个数 化学反应中的最 小微粒 化学

8、性质几乎完 全相同 元素相同、性质 不同 决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构 举例 H、C、O 三种元 素 1 1H、 2 1H、 3 1H 三 种核素 1 1H 、21H 、31H 互 称同位素 O2与 O3互为同 素异形体 2.联系 特别提醒(1)在辨析核素和同素异形体时，通常只根据二者研究范畴不同即可作出判断。 (2)同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数目远少于原子种类的数目。 (3)自然界中，元素的各种同位素的含量基本保持不变。 变式训练1 下列互为同位素的是( ) AH2D2B 14N 14C C16O 17O D金刚石石墨 答案C 解析同位素是

9、指质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素的互称，只有 C 项符合。 二、原子的相对原子质量与元素的相对原子质量的 区别 例 2我国著名化学家张青莲教授测定的锑元素的相对原子质量为121.760 ，被国际原子量 精品教案 可编辑 委员会采用为国际新标准。已知锑有两种以上天然同位素，则121.760是( ) A按照锑的各种天然同位素的质量数与这些同位素所占的原子百分比计算出来的平均值 B按照锑的各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子百分比计算出来的平 均值 C一个锑原子的质量与 12C 原子质量的 1 12 的比值 D锑元素的质量与 12C 原子质量的 1 12 的比值 解析元素

10、的相对原子质量是根据各种天然同位素的相对原子质量和这些同位素所占的原子 百分比计算出来的平均值。 答案B 归纳总结 1原子的相对原子质量 (1)含义 原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与 12 C 质量的 1 12 的比值。 (2)计算公式 原子的相对原子质量 一个该原子的质量 一个 12C原子质量 1 12 (3)常用关系 原子的近似相对原子质量质量数 2元素的相对原子质量 (1)元素的平均相对原子质量 含义：根据各种核素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算的平均值。 计算公式 MrAa%Bb%Cc% 精品教案 可编辑 其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量：a%

11、、b%、c%分别为自然界中各同位素所 占的原子的含量或原子个数的组成分数，Mr是元素的平均相对原子质量。 实例 如氧有三种天然同位素，它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素原子含量(即原子个数 百分比 )的数据分别为 16 8O 15.995 99.759% 17 8O 16.999 0.037% 18 8O 17.999 0.204% 则氧元素的相对原子质量为Mr15.995 99.759% 16.999 0.037% 17.999 0.204% 15.999 。 (2)元素的近似相对原子质量 可根据各种核素(同位素 )的质量数按上法计算。 特别提醒(1)元素周期表中的相对原子质量是指元素

12、的平均相对原子质量，而不是该元素的 某种核素的相对原子质量。 (2)已知某元素的一种核素的相对原子质量无法求解该元素的平均相对原子质量。 变式训练2 氧元素有三种核素 16O、17O、18O，它们在自然界中所占的原子个数百分比分 别为a%、b%、c%，则下列说法正确的是( ) A一个 16O 原子的质量为 16 g B 17O 的相对原子质量约为 17 C氧元素的相对原子质量为 1617 18 3 D氧元素的相对原子质量为(16a%17b%18c%) 答案B 解析1 mol 16 O 原子的质量近似等于16 g ，A 错误；某一核素原子的相对原子质量在数值 上近似等于其质量数，B 正确；氧元素

13、的相对原子质量为 16O、17O、18O 的相对原子质量的 精品教案 可编辑 平均值，而“ 16a%17b%18c%”是氧元素的近似相对原子质量，C、D 错误。 1下列有关钯原子(106 46Pd)的说法错误的是( ) A原子序数为46 B质子数为46 C电子数为46 D中子数为46 答案D 解析由 106 46Pd 可知，钯的原子序数为46 ，核外电子数原子序数质子数46 ；核内中子 数为 106 4660 ，D 选项错误。 2有六种微粒，它们分别是 40 19M 、 40 20N 、4018X、4019Q 、4020Y2、4017Z ，它们所属元素的种类为 ( ) A3 种B4 种C5 种

14、D6 种 答案B 解析质子数决定元素的种类， 40 19M 、 40 19Q 是 K 元素形成的微粒，40 20N 、 40 20Y2表示 Ca 元素 形成的微粒； 40 18X 表示 Ar 原子， 40 17Z 表示 Cl 。 3下列说法不正确的是( ) 质子数相同的粒子一定是同一元素 质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子 电子数相同的粒子不一定是同种元素 一种元素不可以形成不同单质 某元素的相对原子质量取整数值就是质量数 AB CD 答案B 解析质子数相同，一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素，如H2O、Ne ，错 误；质子数相同、电子数也相同的两种微粒，

15、电性、电量必然相同，不可能一种是分子，另 精品教案 可编辑 一种是离子，正确；电子数相同的粒子不一定是同种元素，如Na 、He 均为 10 电子微 粒，正确；一种元素可以形成不同的单质，如O2、O3，金刚石、石墨，红磷、白磷等， 错误；由于绝大多数元素存在同位素，元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相对原 子质量，因此元素的相对原子质量取整数值也不一定是质量数，错误。 4 氯元素在自然界有 35Cl 和37Cl 两种同位素， 在计算式 34.969 75.77% 36.966 24.23% 35.453中( ) A75.77% 表示 35Cl 的质量分数 B24.23% 表示 35Cl 的丰

16、度 C35.453表示氯元素的相对原子质量 D36.966表示 37 Cl 的质量数 答案C 解析元素的相对原子质量是按该元素的各种天然同位素的相对原子质量和所占的丰度计算 出的平均值。本题中34.969 、36.966表示两种核素的相对原子质量，75.77% 表示 35Cl 的 丰度， 24.23% 表示 37Cl 的丰度。 5在 6 3Li、 14 7N 、 23 11Na 、2412Mg 、 7 3Li、 14 6C 中： (1)_ 和_ 互为同位素。 (2)_ 和_ 质量数相等，但不能互称同位素。 答案(1) 6 3Li 7 3Li (2) 14 7N 14 6C 解析质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故 6 3Li 与 7 3Li 互为同位 素； 14 7N 与 14 6C 质量数相等，但因质子数不同，不能互称同位素。 基础过关 题组 1