元素周期律第3课时核素

1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修 物质结构元素周期律物质结构元素周期律第一章第一章第一节元素周期表第一节元素周期表第第3课时核素课时核素第一章第一章新知识新知识预习探究预习探究2新思维新思维名师讲堂名师讲堂3新考题新考题随堂自测随堂自测4新视点新视点专家博客专家博客6新提升新提升达标作业达标作业5新情境新情境激趣入题激趣入题1新情境新情境激趣入题激趣入题北京王府井古人类文化遗址博物馆向世人展示北京王府井古人类文化遗址博物馆向世人展示“北京人北京人”狩猎、烧火、制造工具的痕迹。博物馆狩猎、烧火、制造工具的痕迹。博物馆300

2、多平方米的展厅多平方米的展厅里，将陈列在原址发掘出土的石砧、石锤、石片，还有原始里，将陈列在原址发掘出土的石砧、石锤、石片，还有原始牛、斑鹿、鸵鸟、鱼类等古生物的骨骼及古人类制成的骨铲、牛、斑鹿、鸵鸟、鱼类等古生物的骨骼及古人类制成的骨铲、骨片等工具。再现骨片等工具。再现25000年前斑鹿跳跃、鸵鸟欢腾、望山听年前斑鹿跳跃、鸵鸟欢腾、望山听水、野猪生息景象。那么水、野猪生息景象。那么“25000年年”是怎样测出来的呢？是怎样测出来的呢？“25000年年”是通过测定遗迹里的一种碳原子是通过测定遗迹里的一种碳原子碳碳14(14C)原子的数量来推断出的。那么碳原子的数量来推断出的。那么碳14原子和作

3、为相对原原子和作为相对原子质量标准的碳子质量标准的碳12原子原子(12C)在原子结构上有什么异同？这与在原子结构上有什么异同？这与我们要学习的核素、同位素两概念有何密切的关系呢？我们要学习的核素、同位素两概念有何密切的关系呢？同学们，下面就让我们一块走进丰富多彩的物质世界，寻同学们，下面就让我们一块走进丰富多彩的物质世界，寻找它们的内在规律吧！找它们的内在规律吧！新知识新知识预习探究预习探究新知预习新知预习1核素核素(1)具有一定数目具有一定数目_和一定数目和一定数目_的一种原子的一种原子叫做核素。叫做核素。(2)氢有三种核素：氕，原子符号为氢有三种核素：氕，原子符号为_；氘，原子符；氘，原子

4、符号为号为_或或_；氚，原子符号为；氚，原子符号为_或或_。质子质子 中子中子 D T 2同位素同位素(1)_相同而相同而_不同的同一元素的不同原子互不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同称同位素，即同一元素的不同_互称为同位素。互称为同位素。(2)天然存在的同位素，相互间保持一定的天然存在的同位素，相互间保持一定的_。(3)用途：用途：考古中用考古中用_测定文物的年代。测定文物的年代。_和和_用于制造氢弹。用于制造氢弹。放射性同位素释放的射线可用于放射性同位素释放的射线可用于_、_和和_等。等。质子数质子数 中子数中子数 核素核素 比率比率 育种育种 治疗癌症治疗癌症 肿瘤肿瘤

5、 自主探究自主探究1现代原子结构理论是如何认识原子结构的？现代原子结构理论是如何认识原子结构的？提示：提示：除了肯定原子是由居于原子中心的带正电的密度极除了肯定原子是由居于原子中心的带正电的密度极大的原子核和围绕原子核做高速运转的电子构成以外，还明确大的原子核和围绕原子核做高速运转的电子构成以外，还明确知道原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成，还进一步知道原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成，还进一步研究出了质子和中子是由更小的基本粒子研究出了质子和中子是由更小的基本粒子夸克构成。更重夸克构成。更重要的是用要的是用“量子理论量子理论”来解释了原子的结构和状态。而中学化来解释了原子的结构

6、和状态。而中学化学只是简单地用学只是简单地用“电子层电子层”的概念来很粗浅地说明了一点简单的概念来很粗浅地说明了一点简单道理而已，要想了解更多更深的内容，得需要很多高等理论知道理而已，要想了解更多更深的内容，得需要很多高等理论知识，这里只是知道还有我们暂时了解不到的内容。识，这里只是知道还有我们暂时了解不到的内容。2元素、原子、核素和同位素四个概念有什么区别和联元素、原子、核素和同位素四个概念有什么区别和联系？系？提示：提示：元素是具有相同质子数元素是具有相同质子数(核电荷数核电荷数)的同一类原子的的同一类原子的总称，其决定因素是质子数；元素是一类原子的总称，其决定因素是质子数；元素是一类原子

7、的“总称总称”，只，只可以论种类，不能论个数，无质量数；元素的相对原子质量是可以论种类，不能论个数，无质量数；元素的相对原子质量是由它的各种天然核素的相对原子质量与原子百分比计算出来的由它的各种天然核素的相对原子质量与原子百分比计算出来的平均值。平均值。原子是具有一定质子和一定中子原子是具有一定质子和一定中子(H除外除外)的单核中性微的单核中性微粒，它是化学变化的最小粒，它是化学变化的最小(基本基本)粒子，其决定因素是质子数、粒子，其决定因素是质子数、中子数和电子数；属微观粒子，可以论种类，也可以论个数；中子数和电子数；属微观粒子，可以论种类，也可以论个数；每种原子都有其相应的质量数；其相对原

8、子质量就是用该原子每种原子都有其相应的质量数；其相对原子质量就是用该原子的实际质量与一种的实际质量与一种C的原子实际质量的的原子实际质量的1/12相比而得到的比相比而得到的比值。值。核素，其实就是一种原子。而同位素，是质子数相同而中核素，其实就是一种原子。而同位素，是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素子数不同的同一种元素的不同核素(原子原子)的互称，是不同核素的互称，是不同核素(原子原子)的一种特殊关系，其决定因素是质子数和中子数；大多的一种特殊关系，其决定因素是质子数和中子数；大多数的元素都有几种核素，存在同位素关系，所以导致了元素的数的元素都有几种核素，存在同位素关系，所以导致了

9、元素的相对原子质量是个平均值。相对原子质量是个平均值。四个概念的关系可用下图表示：四个概念的关系可用下图表示：新思维新思维名师讲堂名师讲堂教材点拨教材点拨1质量数质量数(1)定义：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的定义：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将核内所有质子和中，忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。质量数质量数(A)质子数质子数(Z)中子数中子数(N)核素与同位素核素与同位素 (2)原子的表示形式：元素符号为原子的表示形

10、式：元素符号为X的某原子，其质子数为的某原子，其质子数为Z，质量数为，质量数为A，则该原子的表示形式为，则该原子的表示形式为X。组成原子的粒子间。组成原子的粒子间的关系为：的关系为：2核素核素(1)定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。做核素。(2)同种元素的原子核中，中子数不一定相同，如同种元素的原子核中，中子数不一定相同，如H、H(D)、H(T)，这，这3种中子数不同的原子各为氢元素的一种核种中子数不同的原子各为氢元素的一种核素。素。(3)一种核素代表一种原子，一种元素有几种核素就有几种一种核素代表一种原子，一种元素有几种核

11、素就有几种原子。原子。(4)核素与元素的关系核素与元素的关系核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，元素是具有相同质子数元素是具有相同质子数(核电荷数核电荷数)的同一类核素的同一类核素(原子原子)的总的总称。在现已知的称。在现已知的110多种元素中，大多数的元素都包括两种或多种元素中，大多数的元素都包括两种或多种不同的核素，少数的元素只有一种核素，如下表多种不同的核素，少数的元素只有一种核素，如下表利用放射性同位素可以给金属制品探伤、抑制马铃薯和利用放射性同位素可以给金属制品探伤、抑制马铃薯和洋葱等发芽，延长保鲜期。在医疗方面，可以利

12、用某些核素放洋葱等发芽，延长保鲜期。在医疗方面，可以利用某些核素放射出的射线治疗癌症等。射出的射线治疗癌症等。4元素、核素、同位素、同素异形体间的联系元素、核素、同位素、同素异形体间的联系5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(2015河北省成安一中等三校高河北省成安一中等三校高一下学期期中一下学期期中)下列说法正确的是下列说法正确的是()氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素氢元素是指氢元素是指1H1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子原子1H和和2H的

13、化学性质几乎完全相同的化学性质几乎完全相同H2、D2、T2的摩尔质量相等的摩尔质量相等A BCD典例透析典例透析【解析】【解析】氘和氚是氢元素的二种核素，氘和氚是氢元素的二种核素，不正确；氢元不正确；氢元素是指核电荷数为素是指核电荷数为1的同一类原子的名称，不只指的同一类原子的名称，不只指1H，不正不正确；确；1H、2H、3H是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原是氢的三种同位素，是同一种元素的三种原子，子，正确；同位素的化学性质几乎完全相同，正确；同位素的化学性质几乎完全相同，正确；正确；H2、D2、T2的摩尔质量不相等，的摩尔质量不相等，不正确；选项不正确；选项B符合题意。符合题意。【答案

14、】【答案】B(2015安徽省郎溪县郎溪中学高一下学期月考安徽省郎溪县郎溪中学高一下学期月考)最近医学界最近医学界通过用放射性通过用放射性14C标记标记C60，发现一种，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂件下可通过断裂DNA冻死细胞，从而抑制艾滋病毒的繁殖，则冻死细胞，从而抑制艾滋病毒的繁殖，则有关有关14C的不正确叙述是的不正确叙述是()A14C与与12C60中碳原子化学性质相同中碳原子化学性质相同B14C与与14N的质量数相同的质量数相同C14C是是12C60的同素异形体的同素异形体D14C与与12C、13C互为同位素互为同位素【解析】【解析】A元素的化学性

15、质取决于原子最外层电子，元素的化学性质取决于原子最外层电子，所以碳原子的化学性质相同，正确，不选所以碳原子的化学性质相同，正确，不选A；B.元素符号的左元素符号的左上角是质量数，所以正确，不选上角是质量数，所以正确，不选B；C.同素异形体是指同种元同素异形体是指同种元素的不同单质，碳素的不同单质，碳14不是单质，错误，选不是单质，错误，选C；D.三种微粒质三种微粒质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确，不选子数相同，中子数不同，互为同位素，正确，不选D。【答案】【答案】C几种常见的相对原子质量几种常见的相对原子质量温馨提示：温馨提示：应用上述关系时要特别注意原子与离子的区别应用上述关系时要特

16、别注意原子与离子的区别以及阳离子和阴离子的区别。原子在成为阳离子后，少了以及阳离子和阴离子的区别。原子在成为阳离子后，少了1个个电子层，而原子成为阴离子后，电子层数不变。电子层，而原子成为阴离子后，电子层数不变。6原子、元素中的因果关系原子、元素中的因果关系(1)元素的类型决定于原子核内的质子数元素的类型决定于原子核内的质子数(核电荷数核电荷数)。(2)核素的类型决定于原子核内的质子数和中子数。核素的类型决定于原子核内的质子数和中子数。(3)同位素关系的第一决定因素是核内质子数同位素关系的第一决定因素是核内质子数(核电荷数核电荷数)，第二决定因素是核内中子数。第二决定因素是核内中子数。(4)元

17、素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数(严格严格地说是外围电子数地说是外围电子数)。(5)微粒的电性表现取决于原子得失电子的数目。微粒的电性表现取决于原子得失电子的数目。7元素周期表中的数字规律元素周期表中的数字规律(1)十八列分十六个族，三列一家的是十八列分十六个族，三列一家的是族；左族；左中只中只两个是主族，右两个是主族，右中只两个是副族；中只两个是副族；、全成对，全成对，单单0亦单。亦单。(2)有的人说有九个行，也有的人说有七个行，还有的人说有的人说有九个行，也有的人说有七个行，还有的人说有六个半行，更多的人说三短、四长、七不全。有六个半行，更

18、多的人说三短、四长、七不全。(3)横七竖十八，七期十六族。横七竖十八，七期十六族。(4)周期数原子的电子层数。周期数原子的电子层数。(5)主族数原子的最外层电子数。主族数原子的最外层电子数。(6)主族数原子的价电子数。主族数原子的价电子数。(7)主族数元素的最高正价数主族数元素的最高正价数(F、O除外除外)。(8)主族数主族数8元素的负价数元素的负价数(氢除外氢除外)。(9)在同一主族内，族数和原子的原子序数、核内质子数、在同一主族内，族数和原子的原子序数、核内质子数、核电荷数、核外电子数，最外层电子数、价电子数、离子的电核电荷数、核外电子数，最外层电子数、价电子数、离子的电荷数，元素的主要正

19、、负化合价数等等，这么多的数，见一个荷数，元素的主要正、负化合价数等等，这么多的数，见一个是偶数其他都是偶数，见一个是奇数其他都是奇数。是偶数其他都是偶数，见一个是奇数其他都是奇数。(10)在同一周期内，从左到右的原子序数是连续数；在在同一周期内，从左到右的原子序数是连续数；在A族内，从上到下原子序数按族内，从上到下原子序数按2、8、8、18、18、32的幅度跳的幅度跳跃，在跃，在0族内，从上到下原子序数按族内，从上到下原子序数按8、8、18、18、32的幅度的幅度跳跃。跳跃。(11)同样是同周期中同样是同周期中A族与族与A族的近邻元素，原子序数族的近邻元素，原子序数之差竟然有之差竟然有1、1

20、1、25等的多样性。等的多样性。(12)短周期元素短周期元素X、Y、Z，具有如下表，具有如下表()所示的位置关所示的位置关系时，系时，xyz3r8；具有如下表；具有如下表()所示的位置关系时，所示的位置关系时，xyz3r8。(13)稀有气体元素虽然族序数最小，但原子最外层电子数稀有气体元素虽然族序数最小，但原子最外层电子数不小，如不小，如Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子最外层上的电子数都等，原子最外层上的电子数都是是8，这是其他元素原子不可比拟的。，这是其他元素原子不可比拟的。(2015经典习题选萃经典习题选萃)居里夫人因居里夫人因对对Ra(镭镭)元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质

21、放射元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质放射性时通常用性时通常用Ra作为标准。下列有关作为标准。下列有关Ra的说法正确的是的说法正确的是()A226是是Ra元素的相对原子质量元素的相对原子质量B226是是Ra元素的近似相对原子质量元素的近似相对原子质量C226Ra的相对原子质量为的相对原子质量为226D226Ra的质量数为的质量数为226，在数值上等于该原子的近似相，在数值上等于该原子的近似相对原子质量对原子质量典例透析典例透析【答案】【答案】D【答案】【答案】D新考题新考题随堂自测随堂自测【答案】【答案】A【答案】【答案】B3(2015湖北省黄石市四校高一下学期期中湖北省黄石市四校高一

22、下学期期中)最近，意大最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个个氧原子构成的氧分子氧原子构成的氧分子O4，并用质谱仪探测到了它存在的证据。，并用质谱仪探测到了它存在的证据。下列说法正确的是下列说法正确的是()A18O是氧元素的一种核素，它的中子数是是氧元素的一种核素，它的中子数是8BO4和和O2是互为同位素是互为同位素C同温同压下，等体积的同温同压下，等体积的O4气体和气体和O2含有相同的分子数含有相同的分子数DO4转化转化O2为物理变化为物理变化【解析】【解析】18O是氧元素的一种核素，它的中子数是是氧元素的一种核素，它的中子数是10，选项选项A不正确；不正确；O4和和O2是互为同素异形体，选项是互为同素异形体，选项B不正确；依不正确；