1、合作探究 自主预习 第 1 章 原子结构与元素周期律 合作探究 自主预习 第第 1 节节 原子结构原子结构 合作探究 自主预习 第 1 课时 原子核 核素 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.了解原子的结构。 2.知道质量数和 X 的含义,掌握构成原子的各微粒间的关 系。 3.了解元素、核素、同位素的含义。 1.能通过对核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量 数等概念以及它们之间的关系的认识,加深对原子结构的了 解。 2.能够比较元素、核素、同位素、同素异形体的异同。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 1.原子构成 (1) 原子核 质子 一个质子带一个单位的正电荷 相
2、对质量为1.007 中子 不带电荷 相对质量为1.008 核外电子 一个电子带一个单位的负电荷 质量很小,约为一个质子质量的 1 1 837 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流1 原子为什么不显电性?为什么说原子的质量主要集中在原子核上? 答案:一个质子带一个单位正电荷,一个电子带一个单位负电荷,中子不带电,原 子核内的质子数等于原子核外的电子数,因此原子不显电性。 构成原子核的质子和中子的质量大约相等,一个质子的质量约是一个核外电子 质量的1 837倍,因此原子的质量主要集中在原子核上。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 (2)质量数 (3)原子的
3、表示方法 一般用符号 表示,字母表示意义如下: X 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流2 如果两种微粒的质子数和电子数均相同,则它们有可能是一种原子和一种离子。 这种观点正确吗? 答案:该观点不正确。原子是呈电中性的,离子带电荷,故一种原子和一种离子 不可能质子数和电子数均相同。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 2.核素、同位素 (1)元素:具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。 (2)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。如氢元素具有三种核 素 氕(1 1H)、氘( 1 2H)、氚( 1 3H): 1 1 H 1 2 H 1 3
4、 H 俗称 氢 重氢 超重氢 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 (3)同位素 定义:质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 重要的同位素: 预习交流预习交流3 (1)所有核素均含有中子吗?(2)到目前为止,人类发现的元素共112种,能否说发 现的核素共有112种? 答案:(1)不是 中不含中子。(2)不能。因为许多元素具有多种不同的核素, 故人类发现的核素要远多于112种。 1 1 H、1 2 H 和 1 3 H 互为同位素,其中 1 2 H、 1 3 H 用做制造氢弹的原料 ;92 234U、 92 2
5、35 U、92 238 U 互为同位素,其中 92 235 U 是核反应堆的燃料。 。1 1H 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 一、微粒(原子、分子、离子)间的数量关系 活动与探究 (1)23Na、23Na+的质子数、中子数和电子数各是多少?两种微粒的相同点和不 同点有哪些? (2)35Cl与35Cl-的质子数、中子数、电子数是否均相等? (3)1个水分子中的质子数和电子数有什么关系? 答案:(1)23Na的质子数、中子数、电子数分别是11、12、11;23Na+的质子数、 中子数、电子数分别是11、12、10。23Na和23Na+的相同点:质子数和中子数相等; 不同点:电子数
6、不同,两微粒的电性不同。 (2)35Cl与35Cl-的质子数、中子数相等,电子数不相等。 (3)1个水分子中的质子数和电子数相等,均为10。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例1已知R2+核外有a个电子,核内有b个中子,表示R原子符号正确的是( ) 思路点拨:解答本题时要注意以下两点: (1)阳离子的质子数多于电子数,而阴离子的质子数少于电子数。 (2)离子的质量数近似等于其相对原子质量。 解析:R2+的电子数为a,其质子数则为a+2,质量数=质子数+中子数=a+2+b。 答案:C A. R B. -2 +-2R C. +2 +2R D.-2 + R 易错警示:(1
7、)质量数=质子数+中子数,该关系适用于原子和离子。 (2)核电荷数(质子数)=核外电子数,该关系只适用于原子和分子。 (3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练 1 某元素的一种同位素 X 原子的质量数为 A,含 N 个 中子,它与 1 1 H 原子组成 HmX 分子。 在 a g HmX 中所含质子的物质的 量约是( ) A. +(A-N+m) B. (A-N) C. +(A-N) D. (A-N+m) 解析:1 个 X 原子的质子数为 A-N,故 1 个 HmX 分子中所含质子 数等于 A-N+m;结合 Hm
8、X 质量数为 A+m,故 a g HmX 的物质的量约 为 + mol,所以 a g HmX 所含质子的物质的量约为 +(A-N+m) mol。 答案:A 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 1.各微粒间的三种关系 (1)质量关系: 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 原子的相对原子质量近似等于质量数。 (2)电性关系: 电中性微粒:原子或分子。核电荷数=核内质子数=核外电子数。 带电离子:质子数电子数。 阳离子(Rm+) 质子数电子数 质子数=电子数+m 阴离子(R m- ) 质子数电子数 质子数=电子数-m 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 (3)数量关系
9、: 中子不带电,1个质子带1个单位正电荷,即:核电荷数=质子数。对于原子:质子 数=核外电子数。 2.粒子符号 中各数字的含义 特别提示:(1)微粒中,“质量数=质子数+中子数”均成立,但质子数与中子数不一 定相等,质子数与核外电子数也不一定相等。因为微粒可以是原子、分子,也可以 是阴离子、阳离子等。 (2)决定元素种类的只有质子数,而决定核素(原子)种类的是质 ( X ) 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 二、元素、核素、同位素、同素异形体的比较 活动与探究 完成下表中的内容,比较“四素”的不同。 元素 核素 同位素 同素异形体 定义 具有相同质 子数(核电 荷数)的同 一类原
10、子的 总称 具有一定数目 质子和一定数 目中子的一种 原子 质子数相同,中 子数不同的同 一种元素的不 同核素的互称 同种元素形成 的不同单质的 互称 研究 范畴 元素的游离 态、化合态 原子 原子 单质 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 元素 核素 同位素 同素异形体 特性 只有种类, 没有个数 化学反应中的 最小微粒 物理性质不同, 化学性质相同 由一种元素组 成,可独立存在 决定 因素 质子数 质子数、中子 数 中子数 原子的排列方 式 举例 H、C、N、 O、F 17 35 Cl、17 37 Cl 6 12 C、6 13 C、6 14 C 金刚石、石墨、 C60 合作探究
11、 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例2判断下列说法的正误。 (1)任何一种原子核内都含有质子和中子。 ( ) (2)元素的种类和核素的种类相同。 ( ) (3)同位素和核素都属于原子。 ( ) (4)互为同位素的原子性质完全相同。 ( ) (5)19 40K 与 20 40 Ca 互为同位素。 ( ) (6)O2与 O3互为同位素。 ( ) (7)19 40K 与 19 39 K 互为同位素。 ( ) 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 思路点拨:解答本题时要注意以下两点:(1)有质子的微粒不一定 有中子,如 1 1 H。(2)同位素是同种元素的不同原子,而不是单
12、质。 解析:(1)1 1H 的原子核内只有质子没有中子,错误。 (2)一种元素可 能有几种核素,所以核素的种类比元素的种类多,错误。(3)核素和同 位素都是针对原子而言的,正确。(4)互为同位素的原子化学性质相 同,但物理性质不同,如 1 3 H 具有放射性,而 1 1 H 不具有,错误。(5)互为 同位素的原子首先是同种元素,错误。(6)同位素指的是同一元素几 种不同核素的互称,O2与 O3互为同素异形体,错误。 (7)19 40K 与 19 39 K 是 钾元素的两种不同核素,互为同位素,正确。 答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 合作探究 自主预习 问题导学 即
13、时检测 一 二 迁移训练 2 下列说法中,错误的是( ) A.13C 和 14C 属于同一种元素,它们互为同位素 B.1H 和 2H 是不同的核素,它们的质子数相同 C.14C 和 14N 的质量数相同,它们的中子数不同 D.6Li 和 7Li 的电子数相同,中子数也相同 解析: 选项 分析 A 项() 二者质子数相同,中子数不同,互为同位素 B 项() 二者属于质子数相同、中子数不同的两种核素 C 项() 二者的质量数相同,质子数不同,故中子数不同 D 项( ) 二者的电子数相同,质量数不相同,故中子数不同 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 元素、核素、同位素、同素异
14、形体的联系 特别提示:判断同位素、同素异形体时,应抓住微粒的本质区别:质子数相同的 原子就是同种元素,质子数相同而中子数不同的原子,互为同位素;同一元素形成 的不同单质互为同素异形体。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 1.钚(Pu)是一种放射性元素,有20种同位素。 下列关于 94 240 Pu和 94 241 Pu 的说法正确的是( ) A.94 240Pu 和 94 241 Pu 都含有 94 个中子 B.94 240Pu 和 94 241 Pu 互为同位素 C.94 240Pu 和 94 241 Pu 的核外电子数不同 D.94 240Pu 和 94 24
15、1 Pu 分别含有 146 和 147 个质子 解析:94 240Pu 和 94 241 Pu 是 Pu 的两种不同核素,它们互称为同位素 , 94 240 Pu 和 94 241 Pu 都含有 94 个质子,中子数分别为 146、 147,因此 A、 D 错误,B 正确;94 240Pu 和 94 241 Pu 的核外电子数相同,因此 C 错误。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 2.元素R的阴离子Rn-核外有x个电子,其核内的中子数为m,则R的质量数是( ) A.x-n B.m+x-n C.m-x+n D.x+n 解析:原子R的核外电子数为x-n,则
16、R的质量数为x-n+m。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.简单原子的原子结构可用下图形象地表示: 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:本题运用图形法形象地表示了原子结构,三种原子的质子数、电子数均为1, 而中子数分别为0、1、2,因此三者分别是氢元素的三种核素H、D、T,互为同位 素。 答案:A 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.下列说法错误的是( ) A. 1 3 H、H+和 H2是
17、氢元素的三种不同粒子 B.石墨和金刚石互为同位素,化学性质相似 C.1 1H 和 1 2 H 是不同的核素 D.12C 和 14C 互为同位素,两者化学性质几乎完全相同 解析:元素有游离态和化合态两种存在形式,A 项中的三种微粒是氢 元素的三种不同粒子;B 项中金刚石与石墨是由碳元素组成的不同 单质,两者互为同素异形体,而不是同位素关系;C项中 1 1 H和 1 2 H是质 子数均为 1、 中子数不等的不同氢原子,即不同的核素;D 项中 12C 和 14C 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,同位 素的化学性质几乎完全相同。 答案:B 合作探究 自主预习 1 2 3
18、 4 5 6 问题导学 即时检测 5.用A.质子数、B.中子数、C.核外电子数、D.最外层电子数,填写下列各空格(填 代号)。 (1)原子种类由 决定。 (2)元素种类由 决定。 (3)元素的同位素由 决定。 (4)核素的相对原子质量由 决定。 (5)元素的化学性质由 决定。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:(1)质子数、中子数完全相同的原子才是同种原子,否则为不同种原子。 (2)质子数相同的原子是同种元素,否则不是同种元素。 (3)只有质子数相同、中子数不同的原子才互为同位素,否则不互为同位素。 (4)核素的相对原子质量质子数+中子数。 (5)最外层电子
19、数的多少决定元素原子得失电子的能力,进而影响元素的化学性质。 答案:(1)A、B (2)A (3)A、B (4)A、B (5)D 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 6.有下列微粒:1 1H; 1 2H; 1 3H;16O;18O;12C;14C;40K; 40Ca。 回答以下问题(填序号): (1)以上9种微粒共含有 种核素,属于 种元素。 (2)互为同位素的是 、 、 。 (3)质量数相等的微粒是 。 (4)形成的H2O分子共有 种。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:每一种微粒各由一种核素构成,共含有9种核素;质子数相同的核素都属于同 一种元素,故元素有5种;质子数相同而中子数不同的核素互称同位素,因此、 、三组分别互为同位素;两种微粒质量数均为40;H2O分子中的两个 氢原子可能相同也可能不同,因此氢元素的三种核素 与16O、18O可 形成12种H2O分子。 答案:(1)9 5 (2) (3) (4)12 1 1H、 1 2H、 1 3H
