2017-2018学年高一人教版化学必修二学案：第一章 第一节 第4课时

第4课时 核 素

[学习目标定位] 1.知道元素、核素、质量数、同位素的含义。2.学会原子的表示方法。3.通过对比分析，学会对不同概念的辨析。

一 原子构成微粒间的关系

根据下表列出的电子、质子和中子的基本数据讨论

微粒 质量/kg 相对质量 电量(C) 电荷 O原子序数 为8

1.质量关系

(1)原子的质量主要由哪些微粒决定？ 答案 质子和中子。

(2)原子的相对质量如何计算？ 答案

原子的质量

m?12C?12

电子 9.109×10－31质子 1.637×101.007 1.602×10＋1 8 －19－27中子 1.675×101.008 0 0 －27 0.548×103 －1.602×10－1 8 －19 (3)如果一个质子和一个中子的相对质量都近似等于1，那么原子的相对质量又近似等于什么？

答案 等于质子数与中子数之和，这个数值叫做质量数，用A表示。 2．数量关系

(1)在原子中质子数、中子数、电子数、核电荷数之间的关系是怎么样的？ 答案 质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数 质量数＝质子数＋中子数 (2)如何确定原子的质子数？

答案 质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数＝质量数－中子数 3．电性关系

(1)原子为什么显电中性？

答案 原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，故原子显电中性。 (2)阴、阳离子中质子数与核外电子数有何关系？

答案 阳离子：质子数＞核外电子数(或核外电子数＝质子数－所带电荷数) 阴离子：质子数＜核外电子数(或核外电子数＝质子数＋所带电荷数) 归纳总结

1．原子的构成微粒及微粒间的关系

?质子?带正电荷?

原子??原子核??

??

中子?不带电荷??

核外电子?带负电荷?

核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数 质量数＝质子数＋中子数 2．原子表示法

1．完成表格

微粒符号 质子数 中子数 质量数 电子数 12 6C 8 8 18 8O 35－17Cl 35 18 答案

微粒符号 质子数 中子数 质量数 电子数 12 6C 6 6 12 6 16 8O 8 8 16 8 18 8O 8 10 18 8 35－17Cl 17 18 35 18

2.已知R原子有b个中子，R2＋

核外有a个电子。表示R原子符号正确的是( A.baR B. aa＋b－2－2R C. aa＋+2b+2R D.aa＋b

－2R

答案 C

)

解析 R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为(a＋2)，质量数为(a＋b＋2)，则R原子为

a＋b+2

a+2R。

二 核素

填表并思考回答下列问题：

原子名称 氕 氘 氚

1.H、D、T的原子结构相同点：质子数相同，不同点：中子数不同。

2．由于它们的质子数相同，所以它们是同种元素，由于它们中子数不同，所以它们是不同的核素。它们相互之间又称为同位素。 归纳总结

1．元素、核素、同位素的区别与联系 (1)区别

名称 内容 项目 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的相互称谓 原子 原子 元素 核素 同位素 21H31H原子符号 11H 原子核 质子数(Z) 1 1 1 中子数(N) 0 1 2 或D 或T 本质 质子数相同的一类原子 范畴 特性 决定因素 举例 (2)联系

同类原子，存在游离态、化合态两种形式 只有种类，没有个数 质子数 H、C、N三种元素 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 质子数、中子数 1231H、1H、1H质子数、中子数 234235238 92U、 92U、 92U三种核素 互为同位素

2．同位素的应用

同位素分为天然同位素和人造同位素。

3(1)核能：21H和1H是制造氢弹的原料。

(2)考古：根据14 6C遗留数量的多少可以推断生物体的存在年代。 (3)医疗：利用放射性同位素释放的射线治疗癌症和肿瘤等。

404040402403．有六种微粒，它们分别是40它们所属元素的种类为( ) 19M、20N、18X、19Q、20Y、17Z，

＋

＋

－

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 答案 B

4040402解析 质子数决定元素的种类，4019M、19Q表示K元素形成的微粒，20N、20Y表示Ca元素

＋

＋

40形成的微粒；4018X表示Ar原子，17Z表示Cl。

－

－

理解感悟 判断元素、同位素和核素时，要抓住各种微粒区别的本质。即质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。答题时要认真分析表示原子符号的n组数字。AZX，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的无论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。 4．下列说法中不正确的是( )

①质子数相同的微粒一定是同种元素 ②同位素的化学性质基本相同 ③质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子 ④电子数相同的微粒不一定是同一种原子 ⑤某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．①⑤ B．③④⑤ C．①②⑤ D．②③④ 答案 A

解析 质子数相同的微粒不一定是同种元素，例如，Na、NH4的质子数都是11。一种分子和一种离子，如果质子数相同，则电子数一定不同。元素的相对原子质量，是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比计算出的平均值。质量数是针对某个原子而言的，而一种元素往往有几种核素，所以不能说“元素的质量数”。

理解感悟 在判断有关原子结构或组成的时候，要特别注意特例，同时要弄清“粒子”的概念，它可以是原子、分子、离子或原子团。

＋

208

1．1996年2月，德国某研究所在高能加速器中，将7030Zn撞入一个 82Pb的原子核并释放出

一个中子后，合成一种人造超重元素的原子，该元素原子内中子数为( ) A．278 B．277 C．166 D．165 答案 D 解析

702081

→27730Zn＋ 82Pb―112X＋0n，所以该元素原子内中子数为

－

277－112＝165。

2．在ROn3中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是( )

A．A－x＋n＋48 C．A－x－n－24 答案 B

解析 R的质子数为x－8×3－n＝x－24－n，所以其中子数为A－x＋24＋n，B项正确。 3．A、B分别为第三、四周期同一主族的不同元素的原子，它们原子核内的质子数等于中子数。①若A为第ⅡA族元素，其质量数为x，则B的质子数为y。②若A为第ⅣA族元素，其质子数为m，则B的质量数为n，则y和n的值分别是( ) x

A．(＋18)、(2m＋18)

2x

C．(＋8)、(2m＋36)

2答案 C

解析 根据第三周期和第四周期同主族元素之间原子序数(质子数)相差8或18，即可作出正xx

确判断。若A为第ⅡA族元素，A的质子数为，那么B的质子数y＝＋8。若A为第ⅣA

22族元素，则B的质子数为m＋18，那么n＝2(m＋18)＝2m＋36。

142233235401238

4．(1)下列原子：12______ 6C、 7N、1H、11Na、1H、 92U、19K、1H、 92U中共有______种元素，

B．A－x＋n＋24 D．A＋x－n－24

x

B．(＋8)、(2m＋18)

2x

D．(＋18)、(2m＋36)

2

种核素，______、________互为同位素。 (2)填写下列表格：

原子组成 Z 19 N A 39

18 8O 18 22

23

答案 (1)6 9 11H、1H和1H

235

92U

和238 92U

(2)

原子组成 3919K Z 8 N 20 10 A 18 40 4018Ar

40分钟课时作业 [经典基础题]

一、原子组成及其微粒间的关系

1．原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是191 77Ir，则其核内的中子数是( ) A．77 B．114 C．191 D．268 答案 B

解析 Ir的中子数为191－77＝114，B项正确。

2．已知R2核内共有N个中子，R的质量数为A，确定m g R2中含有电子的物质的量为( )

＋

＋

m?A－N?A. mol

Am?A－N－2?C. mol

A答案 C

m?A－N＋2?B. mol

Am?A＋N－2?D. mol

A

m gm＋＋2＋

解析 R2的核外电子数为(A－N－2)，m g R2的物质的量为中－1＝ mol，m g RAA g·molm

含有电子的物质的量为(A－N－2) mol。

A

3．有aXn和bYm两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是

＋

－

( )

A．b－a＝n＋m C．核电荷数Y＜X 答案 C

解析 因为两种离子的电子层结构相同，即其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知：①a－n＝b＋m，a－b＝m＋n，A、B选项不正确；②a＞b，C正确，D不正确。

B．a－b＝n－m D．质子数Y＞X

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