化学第一章第一节第三课时原子结构和核素 学案（人教版新课标必修2）.doc

教育资源第一章 物质结构 元素周期律第一节元素周期表（第3课时）原子结构 核素教育资源【学习目标】1了解原子结构及微粒间数目的关系2了解原子的表示方法3了解核素和同位素的概念【学习过程】一、原子结构1原子的构成原子核：带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。质子：带一个单位正电荷，单位质子和中子的质量基本相同，约为单位电子质量的1836倍。质子数决定了元素的种类。中子：不带电。中子数与质子数一起决定了同位素的种类。电子：带一个单位负电荷。电子的排布决定了元素在周期表中的位置。决定元素原子化学性质的电子又称价电子（主族元素的价电子即是其最外层电子）。多数元素原子的化学性质仅由其最外层电子数（价电子数）决定。2微粒间数目关系质子数（Z）= 核电荷数 = 原子数序原子序数：按质子数由小大到的顺序给元素排序，所得序号为元素的原子序数。质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）中性原子：质子数 = 核外电子数阳离子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数阴离子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数3原子表达式及其含义A 表示X原子的质量数；Z 表示元素X的质子数；d表示微粒中X原子的个数；c表示微粒所带的电荷数；b表示微粒中X元素的化合价。4原子及原子团原子：是化学变化中的最小微粒。在化学反应中，核外电子数可变，但原子核不变。原子团：两个或两个以上原子结成的集团，作为一个整体参加化学反应。它可以是中性的基（如CH3），也可以是带正电的阳离子（如NH4）或带负电的阴离子（如NO3）。二、核素 1定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 2氢的三种核素氢元素原子核原子名称原子符号质子数（Z）中子数（N）10氕1 1H11氘2 1H或D12氚3 1H或T【思考】所有的原子核内一定含有质子和中子吗? 提示:不一定。原子核中一定含质子,但不一定有中子,如H中只有质子而没有中子。 三、同位素 1概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。即同一元素的不同核素互称同位素。 2用途 C在考古工作中用于测定一些文物的年代。 2 1H和3 1H用于制造氢弹。放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。【思考】教材上元素周期表中有112种元素,是否可以说只有112种原子? 提示:原子种类超过112种,因为有些元素不止一种核素。 “三素”的比较1元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同类原子的总称。判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核+质子数相同，而不管微粒是处于何种状态（游离态或化合态）或价态（各种可能的负价、0价、各种可能的正价）。2核素：人们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。3同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。同位素中“同”的含义是指元素符号、质子数、电子数、电子排布、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同，它们的物质性质略有差异。同位素的特征同一元素的不同同位素原子的化学性质基本相同。天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。1下列互为同位素的是 ANa和Na+ B35Cl和37ClC14N和 14C DO2和O3答案：B2是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是A的化学性质与相同 B的原子序数为53C的原子核外电子数为78 D的原子核内中子数多于质子数答案：C3氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.96975.77%+36.96624.23% =35.453中 A75.77%表示35Cl的质量分数B24.23%表示35Cl的丰度 C35. 453表示氯元素的相对原子质量D36.966表示37Cl的质量数答案：C4医学界通过用14C标记的C60发现一种羧酸衍生物，在特定条件下，它可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖。下列有关叙述中，正确的是 A14C与12C的性质完全不同 B14C与14N含有的中子数相同 C14C60和12C60是碳元素的同素异形体D14C与12C、13C互为同位素答案：D5同温同压下，等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体，下列对两容器中气体判断正确的是 A中子数相同 B分子数不同C质子数相同D气体质量相同答案：A6(2010年高考山东卷)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A16O2与18O2互为同分异构体B16O与18O核外电子排布式不同C通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含0.1 NA 个氧原子解析：选D。16O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种不同的分子，二者相对分子质量不同，不属于同分异构体，A错误。16O与18O的核外电子数都是8，且核外电子排布式相同，B错误。16O与18O是同种元素的不同核素，16O与18O之间的转化属于物理变化，C错误。根据阿伏加德罗定律，标准状况下1.12 L 16O2中含有0.1NA个16O原子，1.12 L 18O2中也含有0.1 NA个18O原子，D正确。7形成物质世界多样性的原因有元素种类；同位素；化学键成键方式；同分异构现象；同素异形现象 A仅 B仅 C仅 D答案：D8(2009年高考广东卷)我国稀土资源丰富，下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是ASm与Sm互为同位素BSm与Sm的质量数相同CSm与Sm是同一种核素DSm与Sm的核外电子数和中子数均为62答案：A9我国探月的目的之一是探测月球土壤厚度和3He的资源量。据悉，地球上的氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是3He、4He的化学性质基本相同3He、4He具有相同的中子数3He核聚变是化学变化3He液化是物理变化等质量的3He和4He其物质的量之比为43等质量的3He和4He气体在相同条件下，其体积之比为34A BC D解析：选B。3He、4He都是氦元素的同位素，其质子数相同，中子数不同；3He和4He核外电子排布相同，化学性质基本相同；3He核聚变不属于化学变化，因为化学变化中原子核未变；物质三态之间的变化为物理变化；3He和4He的相对原子质量近似分别为3和4，则其摩尔质量分别为3 gmol1、4 gmol1(注意He为稀有气体，为单原子分子)，则等质量的3He和4He的物质的量之比为43，在相同条件下，其体积之比为43。10 (2010年深圳高一检测)已知自然界的氧原子有3种：16O、17O、18O，氢原子有1H、2H，从水分子的原子构成来看，自然界的水共有A2种 B6种C9种 D12种解析：选C。可以形成的水分子有：1HO、1HO、1HO、2HO、2HO、2HO、1H2H16O、1H2H17O、1H2H18O，共9种。11不久前,我国科学家首次合成了三种新核素,其中一种新核素是72185Hf。关于72185Hf,下列说法正确的是A是一种新元素B原子核内有185个质子C是一种新原子D是185Hf的一种新的同位素解析:72185Hf是一种核素,核内有72个质子,又可以写为185Hf。所以A、B、D三项均错。答案:C12美国和俄罗斯科学家将大量48Ca离子加速去轰击人造元素249Cf，从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子，下列有关该元素的叙述正确的是A该元素的相对原子质量为297B这是一种金属元素C118号元素最外层有8个电子D这是一种主族元素解析：元素的相对原子质量的确定，需要知道该元素的各同位素相对原子质量等数据才能得到。根据元素周期表结构，118号元素是第七周期的0族元素，是非金属元素。答案：C13无放射性的同位素被称之为“稳定同位素”，在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关一些“稳定同位素”的说法正确的是A34S原子核内中子数为16B2H+的酸性比1H+的酸性更强C16O与18O的化学性质几乎完全相同D13C和15N原子核内的质子数相差2解析:A项中子数为34-16=18，故错；B项酸性强弱只与H+的浓度有关，而与质量数或中子数无关，故错；C项原子的化学性质取决于最外层电子数，与质量数无关，正确；D项C、N的质子数分别为6和7，故相差1；答案：C14下列说法不正确的是质子数相同的微粒一定为同一种元素同一元素的核素种数由中子数决定同位素的化学性质几乎完全相同质子数相同、电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等A B C D解析:元素的定义中有两个要点:一是质子数相同，二是必须为原子。如HF与Ne质子数均为10，但二者不是同一种元素，故错；同一元素的核素中质子数相同，中子数不同，显然中子数决定核素种数，故正确；一种分子和一种离子，若质子数相等，它们的电子数一定不等，故正确；同位素化学性质几乎完全相同，但其质量数不同，物理性质不同，在自然界中原子百分比不变，故正确。答案：D 15(2010年江西南昌质检)(1)下列原子：C、N、H、Na、H、U、K、H、U中共有_种元素，_种核素，_互为同位素。(2)填写下列表格：原子组成ZNA1939O1822答案：(1)69H、H和H，U和U(2)原子组成ZNAK208816Ar4016用X表示原子：(1)中性原子的中子数：N_。(2)阳离子的中子数：AXn共有x个电子，则N_。(3)阴离子的中子数：AXn共有x个电子，则N_。(4)中性分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N_。(5)A2原子核内有x个中子