1、第3课时 核 素 一、原子的构成及表示方法一、原子的构成及表示方法 1.1.构成。构成。 正正 负负 2.2.表示方法。表示方法。 二、核素二、核素 1.1.含义含义: :具有一定数目具有一定数目_和一定数目和一定数目_的原子。的原子。 质子质子 中子中子 2.2.氢的三种核素氢的三种核素: : 氢元素的原子核氢元素的原子核 原子原子 名称名称 原子符号原子符号( X) ( X) 质子数质子数(Z)(Z) 中子数中子数(N)(N) _ 0 0 _ _ _ _ 1 1 _ _ _或或_ _ _ _ 2 2 _ _ _或或_ _ A Z 1 1 氕氕 1 1H 1 1 氘氘 2 1 H D D 1
2、 1 氚氚 3 1H T T 三、同位素三、同位素 中子数中子数 位置位置 几乎相几乎相 同同 14 6 C 2 1 H 3 1H 探究探究: :元素、核素、同位素元素、核素、同位素 【问题探究问题探究】 1.1.质量数相同的原子一定属于同种元素吗质量数相同的原子一定属于同种元素吗? ? 提示提示: :不一定。质子数相同的原子属于同一种元素不一定。质子数相同的原子属于同一种元素, , 而质量数相同的原子不一定属于同种元素。而质量数相同的原子不一定属于同种元素。 如如 1414 67 CN和。 2.2.14 14N N和 和14 14C C互为同位素吗 互为同位素吗? ? 互为同位素吗互为同位素
3、吗? ? 提示提示: :不互为同位素。不互为同位素。14 14N N和 和14 14C C不属于同一种元素 不属于同一种元素, , 不符合同位素的定义。同位素描述的对象是原子不符合同位素的定义。同位素描述的对象是原子, , 而而 属于分子。属于分子。 12 12 12 HH、 12 12 12 HH、 3.3.为什么同位素原子间化学性质几乎完全相同为什么同位素原子间化学性质几乎完全相同? ? 提示提示: :同位素原子间的质子数相同同位素原子间的质子数相同, ,最外层电子数相同最外层电子数相同, , 故同位素原子间的化学性质几乎完全相同。故同位素原子间的化学性质几乎完全相同。 4.4.同种元素形
4、成的物质一定是纯净物吗同种元素形成的物质一定是纯净物吗? ? 提示提示: :同种元素形成的物质可能是混合物同种元素形成的物质可能是混合物, ,如如O O2 2与与O O3 3形形 成混合物。成混合物。 5.5.16 16O O与 与18 18O O互为 互为_,O_,O2 2与与O O3 3互为互为_,_,同位素同位素 所指范畴为所指范畴为_,_,同素异形体所指范畴为同素异形体所指范畴为_。 提示提示: :同位素同位素 同素异形体同素异形体 原子原子 单质。同位素是单质。同位素是 指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之 间的互称间的互称;
5、;而同素异形体是指同一元素形成的不同单而同素异形体是指同一元素形成的不同单 质。同位素指的是原子质。同位素指的是原子, ,而同素异形体指的是单质。而同素异形体指的是单质。 6. 6. 、H H+ +、H H2 2是氢元素的五种微粒是氢元素的五种微粒, ,试指出每试指出每 种微粒表示的含义。种微粒表示的含义。 123 111 HHH、 、 提示提示: : 质子数为质子数为1,1,质量数为质量数为1 1的氢原子的氢原子; ; 质子数为质子数为1,1,质量数为质量数为2 2的氢原子的氢原子; ; 质子数为质子数为1,1,质量数为质量数为3 3的氢原子的氢原子; ; H H+ +表示氢离子表示氢离子;
6、H;H2 2表示氢分子。表示氢分子。 1 1H 2 1 H 3 1 H 7.7.锕系元素均在第锕系元素均在第7 7周期周期BB族族, ,它们之间它们之间_(_(填填 “能”或“不能”“能”或“不能”) )互称为同位素。互称为同位素。 提示提示: :不能。虽然锕系元素均在第不能。虽然锕系元素均在第7 7周期周期BB族族, ,但它们但它们 的质子数不同的质子数不同, ,不属于同种元素不属于同种元素, ,无法互称为同位素。无法互称为同位素。 8.8.某核素某核素R R的质量数为的质量数为27,27,质子数为质子数为13,13,则则R R3+ 3+的质量数、 的质量数、 质子数、中子数、电子数各是多少
7、质子数、中子数、电子数各是多少? ? 提示提示: :质量数是质量数是27,27,质子数是质子数是13,13,中子数是中子数是14,14,电子数是电子数是 1010。 【探究总结探究总结】 1.1.元素、核素、同位素、同素异形体的区别元素、核素、同位素、同素异形体的区别: : 2.2.元素、核素、同位素的判断方法元素、核素、同位素的判断方法: : (1)(1)判断元素、核素和同位素时判断元素、核素和同位素时, ,要抓住各种微粒的本要抓住各种微粒的本 质。即质子数相同的原子就是同种元素质。即质子数相同的原子就是同种元素; ;质子数和中质子数和中 子数均相同的就是同种原子子数均相同的就是同种原子,
8、,也称为核素也称为核素; ;同种元素的同种元素的 不同核素互称同位素。不同核素互称同位素。 (2)“(2)“同位素”所指的对象是原子同位素”所指的对象是原子,“,“同素异形体”所同素异形体”所 指的对象是单质。指的对象是单质。 (3)(3)答题时要认真分析原子表示符号的答题时要认真分析原子表示符号的n n组数字组数字 X,X,只只 要要Z Z相同相同, ,就是同种元素就是同种元素;Z;Z和和A A均相同均相同, ,是同种核素是同种核素;Z;Z相相 同同,A,A不相同的互称同位素不相同的互称同位素;Z;Z不相同的无论不相同的无论A A是否相同是否相同, , 均不是同种元素均不是同种元素, ,更不
9、能互称为同位素。更不能互称为同位素。 A Z (4)(4)同位素中“同位”指几种核素的质子数相同同位素中“同位”指几种核素的质子数相同, ,在元在元 素周期表中占据同一个位置。同位素属于同一种元素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。例如但不是同种原子。例如 是三种不同的原子是三种不同的原子, , 但都是氢元素。但都是氢元素。 123 111 HHH、 、 (5)(5)同种元素可以有多种不同的同位素原子同种元素可以有多种不同的同位素原子, ,所以元素所以元素 的种类数目远少于原子种类的数目。的种类数目远少于原子种类的数目。 (6)(6)自然界中自然界中, ,元素
10、的各种同位素的含量基本保持不变。元素的各种同位素的含量基本保持不变。 3.3.元素、核素、同位素、同素异形体的两个重要图示元素、核素、同位素、同素异形体的两个重要图示: : (1)(1)元素符号周围各数字的含义。元素符号周围各数字的含义。 (2)(2)元素、核素、同位素、同素异形体等概念间的联元素、核素、同位素、同素异形体等概念间的联 系系: : 【拓展提升拓展提升】 1.1.原子的相对原子质量原子的相对原子质量: : (1)(1)含义。含义。 原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量 与与12 12C C原子质量的 原子质量的 的比值。的比值。
11、 1 12 (2)(2)计算公式。计算公式。 原子的相对原子质量原子的相对原子质量= = (3)(3)常用关系。常用关系。 原子的近似相对原子质量原子的近似相对原子质量= =质量数。质量数。 12 1 12 一个该原子的质量 一个 C原子质量 2.2.元素的相对原子质量元素的相对原子质量: : (1)(1)元素的平均相对原子质量。元素的平均相对原子质量。 含义含义: :根据各种核素的相对原子质量和它们在原子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。总数中所占的组成分数计算的平均值。 计算公式计算公式 =Aa%+Bb%+Cc%+=Aa%+Bb%+Cc%+ 其中其中
12、A A、B B、C C分别为各同位素的相对原子质量分别为各同位素的相对原子质量,a%,a%、b%b%、 c%c%分别为自然界中各同位素所占的原子的含量或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原子个数的组成分数, , 是元素的平均相对原子质量。是元素的平均相对原子质量。 r M r M 实例实例: :如氧有三种天然同位素如氧有三种天然同位素, ,它们的同位素原子的它们的同位素原子的 相对原子质量和各同位素原子含量相对原子质量和各同位素原子含量( (即原子个数百分即原子个数百分 比比) )的数据分别为的数据分别为 15.99515.995 99.759%99.759% 16.
13、99916.999 0.037%0.037% 17.99917.999 0.204%0.204% 16 8 O 17 8 O 18 8 O 则氧元素的平均相对原子质量为则氧元素的平均相对原子质量为 =15.995=15.99599.759%+16.99999.759%+16.9990.037%+17.9990.037%+17.9990.204%0.204% 15.99915.999。 (2)(2)元素的近似相对原子质量。元素的近似相对原子质量。 可根据各种核素可根据各种核素( (同位素同位素) )的质量数按上述方法计算。的质量数按上述方法计算。 【探究训练探究训练】 1.(20181.(201
14、8运城高一检测运城高一检测) )下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ( ) ) A.A.同一元素各核素的质量数不同同一元素各核素的质量数不同, ,但它们的化学性质但它们的化学性质 几乎完全相同几乎完全相同 B.B.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子 构成的构成的 C.C.钠原子失去一个电子后钠原子失去一个电子后, ,它的电子数与氖原子相同它的电子数与氖原子相同, , 所以变成氖原子所以变成氖原子 D. D. 的质量数相同的质量数相同, ,所以它们互为同位素所以它们互为同位素 404040 181920 ArKCa、 、 【解题指南解题指南
15、】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点: : (1)(1)同位素的判断与性质。同位素的判断与性质。 (2)(2)氕原子氕原子( H)( H)的原子核内只有一个质子而无中子。的原子核内只有一个质子而无中子。 1 1 【解析解析】选选A A。各核素属于同一元素。各核素属于同一元素, ,这些核素间必定这些核素间必定 互为同位素互为同位素, ,同位素的化学性质几乎完全相同同位素的化学性质几乎完全相同,A,A正确正确; ; 描述的只是原子构成的一般规律描述的只是原子构成的一般规律, ,而忽视了氕原子而忽视了氕原子 ( H)( H)的原子核内只有质子而无中子这个特例的原子核内只有质子而无中子这个特
16、例,B,B错误错误; ; 原子种类是由质子数和中子数共同决定的原子种类是由质子数和中子数共同决定的, ,若原子核若原子核 不改变不改变, ,仅核外发生电子得失仅核外发生电子得失, ,不会发生由一种原子转不会发生由一种原子转 变为另一种原子的现象变为另一种原子的现象, ,只能由原子变为离子只能由原子变为离子,C,C错误错误; ; 1 1 互为同位素的不同原子质子数相同互为同位素的不同原子质子数相同, ,中子数不同中子数不同, ,因而因而 其质量数必然不等其质量数必然不等,D,D错误。错误。 2.(20142.(2014上海高考上海高考)“)“玉兔”号月球车用玉兔”号月球车用 作为作为 热源材料。
17、下列关于热源材料。下列关于 的说法正确的是的说法正确的是( ( ) ) A. A. 与与 互为同位素互为同位素 B. B. 与与 互为同素异形体互为同素异形体 C. C. 与与 具有几乎相同的化学性质具有几乎相同的化学性质 D. D. 与与 具有相同的最外层电子数具有相同的最外层电子数 238 94 Pu 238 94 Pu 238 94 Pu 238 92 U 238 94 Pu 239 94 Pu 238 94 Pu 238 92 U 238 94 Pu 239 94 Pu 【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下两点解答本题时应注意以下两点: : (1)(1)原子结构中微粒数之间的关系及
18、组成符号。原子结构中微粒数之间的关系及组成符号。 (2)(2)同位素、同素异形体的含义。同位素、同素异形体的含义。 【解析解析】选选D D。 与与 的质子数不同的质子数不同, ,不互为同位不互为同位 素素,A,A错误错误 与与 互称同位素互称同位素, ,最外层电子数相同最外层电子数相同, , 因为不是单质所以不是同素异形体因为不是单质所以不是同素异形体,B,B错误、错误、D D正确正确 与与 中质子数不同中质子数不同, ,最外层电子数不同最外层电子数不同, ,化学化学 性质不同性质不同,C,C错误。错误。 238 94 Pu 238 92 U 238 94 Pu 239 94 Pu 238 9
19、4 Pu 238 92 U 【延伸探究延伸探究】(1)(1)若将若将A A项中“项中“ ”改为“”改为“ ”, , A A项是否正确项是否正确? ? 提示提示: :正确正确 与与 质子数相同质子数相同, ,中子数不同中子数不同, , 互为同位素。互为同位素。 238 92 U 239 94 Pu 238 94 Pu 239 94 Pu (2)(2)若将若将C C项中“项中“ ”改为“”改为“ ”,C,C项是否正确项是否正确? ? 提示提示: :正确。互为同位素的原子化学性质几乎相同。正确。互为同位素的原子化学性质几乎相同。 239 94 Pu 238 92 U 3.(20183.(2018辽阳
20、高一检测辽阳高一检测) )核素核素2 2H H、15 15N N、 、18 18O O、 、34 34S S 等常被用作陆地生态分析研究。下列说法中正确等常被用作陆地生态分析研究。下列说法中正确 的是的是 ( ( ) ) A.A.16 16O O和 和18 18O O是同一种核素 是同一种核素 B.B. 的摩尔质量为的摩尔质量为2020 C.C.34 34S S和 和15 15N N核内的中子数相差 核内的中子数相差9 9 D.D.2 2H H+ +核外电子数为核外电子数为0 0 118 2 H O 【解析解析】选选D D。一种核素就是一种原子。一种核素就是一种原子, ,16 16O O和 和
21、18 18O O是两 是两 种核素种核素,A,A项错误项错误; ;摩尔质量的单位是摩尔质量的单位是gmolgmol- -1 1,B,B项错项错 误误; ;34 34S S和 和15 15N N核内的中子数分别为 核内的中子数分别为1818和和8,8,相差相差10,C10,C项错项错 误。误。 【补偿训练补偿训练】 1.1.考古学常用考古学常用14 14C C来确定文物的历史年代 来确定文物的历史年代, ,14 14C C原子核内 原子核内 中子数是中子数是 ( ( ) ) A.6A.6 B.8B.8 C.14C.14 D.20D.20 【解析解析】选选B B。根据质量数。根据质量数= =质子数
22、质子数+ +中子数知中子数知, ,14 14C C原 原 子核内中子数是子核内中子数是1414- -6=86=8。 2.2.下列说法不正确的是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 是分子是分子, ,另一种是离子另一种是离子 电子数相同的粒子不一定是同种元素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某元素的相对原子质量取整数值就是质量数 A.A. B.B. C.C.
23、 D.D. 【解析解析】选选B B。质子数相同。质子数相同, ,一种是分子而另一种是原一种是分子而另一种是原 子时子时, ,则不是同一元素则不是同一元素, ,如如H H2 2O O、Ne,Ne,错误错误; ;质子数相质子数相 同、电子数也相同的两种微粒同、电子数也相同的两种微粒, ,电性、电量必然相同电性、电量必然相同, , 不可能一种是分子不可能一种是分子, ,另一种是离子另一种是离子, ,正确正确; ;电子数相电子数相 同的粒子不一定是同种元素同的粒子不一定是同种元素, ,如如NaNa+ +、NeNe均为均为1010电子微电子微 粒粒, ,正确正确; ;一种元素可以形成不同的单质一种元素可
24、以形成不同的单质, ,如如O O2 2、O O3 3, , 金刚石、石墨金刚石、石墨, ,红磷、白磷等红磷、白磷等, ,错误错误; ;由于绝大多数由于绝大多数 元素存在同位素元素存在同位素, ,元素的相对原子质量不等于某核素元素的相对原子质量不等于某核素 原子的相对原子质量原子的相对原子质量, ,因此元素的相对原子质量取整因此元素的相对原子质量取整 数值也不一定是质量数数值也不一定是质量数, ,错误。错误。 3.(20183.(2018成都高一检测成都高一检测) )锎是锕系中的一种元素锎是锕系中的一种元素, , 1 mg1 mg锎锎( )( )每秒钟约能释放出每秒钟约能释放出2.342.341
25、0109 9个中子个中子, , 其在医学上常被用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列其在医学上常被用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列 有关说法错误的是有关说法错误的是 ( ( ) ) 252 98 Cf A.A.锎位于元素周期表第锎位于元素周期表第7 7周期周期 B.1 mg B.1 mg 中含中含2.342.3410109 9个中子个中子 C. C. 原子中原子中, ,质子数和电子数均为质子数和电子数均为9898 D. D. 的质子数与中子数之差为的质子数与中子数之差为5656 252 98 Cf 252 98 Cf 252 98 Cf 【解析解析】选选B B。锕系位于元素周期表第。锕系位于元素周期表第7 7周期周期,A,A正确正确 所含中子数所含中子数=252=252- -98=154,1 mg 98=154,1 mg 中的中子中的中子 数为数为 1541546.026.02101023 233.68 3.68101020 20,B ,B错错 误误 原子中原子中, ,质子数和电子数相等质子数和电子数相等, ,均为均为98,C98,C正确正确 的质子数与中子数之差为的质子数与中子数之差为154154- -98=56,D98=56,D正确。正确。 252 98 Cf 252 98 Cf 3 1 10 g 252 g mol 252 98 Cf 252 98 Cf 【知识图谱知识图谱】
