3-核素与同位素

核素与同位素第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表

我们知道，元素的性质与原子核外电子有密切关系，那么，元素的性质与原子核有关系吗？原子原子核核外电子质子中子电荷+10-1实际质量1.673×10-27kg1.675×10-27kg相对质量1.0071.008原子的构成18361核电荷数（Z）

质子数=

电子数（带正电）（带负电）不显电性=9.109×10-31kg质量数

将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值叫质量数。

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）元素是具有相同质子数的同一类原子的总称。科学测定结果证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。例如：课本第10页表格质量数质子数原子符号

3517填表中子数电子数3720146661817176812176

把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。O81622--

2离子电荷原子个数质量数质子数化合价

数字的位置不同，所表示的意义就不同，可要小心哟！

同位素

具有相同的质子数和不同的中子数的同一元素的原子互称同位素。①化学性质几乎完全相同特点

②天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般是不变的。

许多元素都有同位素，目前发现112种元素，同位素却有1800余种。几个实例1H16C121H21H392U234氢有三种同位素：氘和氚是制造氢弹的材料铀有三种同位素：92U23592U238铀235是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料碳有三种同位素：6C136C14碳12作为相对原子质量及阿伏加德罗常数的标准碳14在考古学中测定生物死亡年代。

怎样用14C测定古代生物的死亡年代?

14C是一种放射性同位素，半衰期为5730年，它存在于一切生物体中，一面在生成，一面在衰变，故其含量与12C的含量比值不变。当生物体死亡后，14C不断衰变而减少。

现有一生物化石，测得12C的含量为M克，根据比值可

mm/2m/4m/8

5730年5730年5730年

该生物已死亡了3×5730=17190年算出14C值应为m克，而实际只有m/8克。

下列叙述正确的是()（A）质子数相同的微粒之间一定互为同位素（B）已发现的元素有112种，因此有112种原子（C）属于同位素的原子一定为同种元素（D）水（H2O）和重水（D2O）互称同位素不一定，如HF、H2O、NH3、CH4等分子质子数相同。大多数元素均有同位素，原子数目远远超过112种。正确，因属于同位素的原子的质子数相同。同位素指的是原子之间关系，不是分子之间的关系。C

练习3．现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子层结构相同，则下列关系式正确的是（）（A）a＝b－m－n（B）a=b＋m＋n（C）a=b－m＋n（D）a=b＋m－n1．某微粒用表示，下列关于该微粒的叙述正确的是（）（A）所含质子数＝A－n（B）所含中子数＝A－Z（C）所含电子数＝Z＋n（D）质量数＝Z＋A2．某元素的阳离子Rn＋，核外共有x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子的中子数为（）（A）A－x－n（B）A－x＋n（C）A＋x－n（D）A＋x＋n

思考：

原子的“相对原子质量”和“质量数”都可以用来表示原子的相对质量大小，

二者有什么区别？计算与比较

氯元素有35Cl和37Cl两种同位素，核组成有何异同？

已知：

35Cl的实际质量为5.8070×10-26kg，

37Cl的实际质量为6.1386×10-26kg，

12C实际质量的1/12为1.6606×10-27kg，

求：35Cl原子的相对原子质量为？

37Cl原子的相对原子质量为？5.8070×10-26÷1.6606×10-27=34.9696.1386×10-26÷1.6606×10-27=36.966符号

相对原子质量在自然界中的原子个数百分含量（丰度）

34.969

36.966

24.23%

75.77%Cl

35

17

氯元素的相对原子质量（平均相对原子质量）=34.969×0.7577＋36.966×0.2423=35.453Cl

37

17

氯元素的近似相对原子质量=35×0.7577＋37×0.2423=35.485（用原子的质量数代替相对原子质量进行计算）练习

硼元素的平均相对原子质量为10.8，则自然界中10B和11B的原子个数比为多少？

解法一：

设10B的原子个数百分含量是X%，则11B的原子个数百分含量是1-X%

10×X%+11×(1-X%)=10.8解得X%=20%故10B和11B的原子个数比为1：4551-X%=80%

解法二：

十字交叉法11B10B111010.80.80.24110B和11B的原子个数比为1：4练习

溴元素有两种同位素，原子个数比约为1:1,已知溴的近似相对原子质量为80，这两种同位素的中子数分别为（）解法一：设溴的两种同位素的中子数分别为N1和N2

N1+N2=90(A)44,45(B)45,46(C)44,46(D)79,81C

(N1+35)+(N2+35)2=80解法二：溴的近似相对原子质量为80溴的质子数为35

溴的平均中子数为80－35=45

原子的质量数元素的相对原子质量

原子的质子数和中子数之和

原子的质量与12C质量的1/12的比值

由同位素原子的相对原子质量和所占的原子个数百分含量求出的平均值

元素的近似相对原子质量

由同位素的质量数和原子含量