《核素》教学课件

第一节原子结构与元素周期表第3课时核素自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结课标定位1.能叙述元素、核素的概念2.能识别元素、核素、同位素的相互关系素养阐释能从原子核的构成角度认识核素、同位素、元素等概念,并能比较它们的不同,培养宏观辨识与微观探析能力

自主预习·新知导学1.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)实例——氢的三种核素:2.同位素(1)定义:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即同一元素的不同核素互称为同位素,如(2)特点:(3)几种重要的核素的用途:【效果自测】

1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数。(

)(2)质子数相同的粒子属于同一种元素。(

)(3)2H+核外电子数为2。(

)(5)13C和15N核内中子数相差1。(

)×××√√(7)H2、D2、T2互为同位素。(

)

××(1)表示核素的符号共

种。

(2)互为同位素的是

和

。

(3)质量数相等,但不能互称同位素的是

和

。

(4)中子数相等,但质子数不相等的核素是

和

。

合作探究·释疑解惑问题引领1.质子数相同而中子数不同的粒子一定是同位素吗?提示:不一定,如

和H2O中质子数相同,中子数不同,但两者不是同位素。探究任务1元素、核素、同位素及同素异形体的辨析2.同位素在周期表中位于同一位置,那么在周期表中位于同一位置的元素一定互为同位素吗?提示:不一定。因为同位素的质子数(原子序数)相同,所以在周期表中位于同一位置;但在周期表中位于同一位置的镧系元素或锕系元素,因其质子数不同,不属于同种元素,不属于同位素。归纳提升元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系(1)区别:(2)联系:同位素、同素异形体的判断和理解(1)同种元素可以有多种不同的核素,即可存在不同的原子,所以元素的种类数远小于原子的种类数。(2)1H2、1HD是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质,既不属于同位素,也不属于同素异形体。(3)同种元素的不同核素互称同位素,同种原子的不同单质互为同素异形体,且这些单质的结构有差异性。典型例题【例题1】

下列说法正确的是(

)A.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,另一种是离子B.电子数相同的粒子一定是同种元素C.一种元素不可以形成不同单质D.某元素的相对原子质量取整数值就是质量数答案:A解析:质子数相同、电子数也相同的两种粒子,电性、电量必然相同,不可能一种是分子,另一种是离子,A项正确;电子数相同的粒子不一定是同种元素,如Na+、He均为10电子粒子,B项错误;一种元素可以形成不同的单质,如O2、O3,金刚石、石墨,红磷、白磷等,C项错误;由于绝大多数元素存在同位素,元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相对原子质量,且元素没有质量数,D项错误。【变式训练1】

1.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是(

)A.氘(D)原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C.H2O与D2O互称同素异形体答案:C解析:同素异形体是同种元素形成的不同单质。2.下列说法错误的是(

)答案:B探究任务2原子的相对原子质量与元素的相对原子质量的区别问题引领原子的质量也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。因为原子的质量很小,记忆、使用都很不方便,所以科学上一般不直接使用原子的质量,而采用相对原子质量。我国著名化学家傅鹰说:“没有可靠的相对原子质量,就不可能有可靠的分子式,就不可能了解化学反应的意义。”1.什么是同位素的相对原子质量?什么是元素的相对原子质量?元素周期表中提供的相对原子质量是哪一种?提示:同位素的相对原子质量是指同位素原子的实际质量与一个12C原子实际质量的

相比得到的比值;元素的相对原子质量,就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值;元素周期表中提供的相对原子质量是指元素的相对原子质量。2.一个原子的质量为mg,一个碳原子(12C)的质量为ng,则该原子的相对原子质量是多少?归纳提升1.原子的相对原子质量(1)含义:原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与12C质量的

的比值。(2)计算公式:(3)常用关系:原子的近似相对原子质量=质量数2.元素的相对原子质量(1)元素的相对原子质量:①含义:根据各种同位素的相对原子质量和它们所占的原子个数百分比计算出来的平均值。②计算公式:Ar=A·a%+B·b%+C·c%+…其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量,a%、b%、c%分别为自然界中各同位素所占的原子个数百分比,Ar是该元素的相对原子质量。③实例:氧有三种天然同位素,它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素所占的原子个数百分比的数据分别为:则氧元素的相对原子质量为Ar=15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204%=15.999。(2)元素的近似相对原子质量:可根据各种核素(同位素)的质量数按上述方法计算。(1)元素周期表中提供的相对原子质量是指元素的相对原子质量,而不是该元素的某种核素的相对原子质量。(2)已知某元素的一种核素的相对原子质量无法求解该元素的相对原子质量。典型例题【例题2】

我国著名化学家张青莲教授测定的锑元素的相对原子质量为127.760,被国际原子量委员会采用为国际标准。已知锑有两种以上天然同位素,则127.760是(

)A.按照锑的各种天然同位素的质量数与这些同位素所占的原子个数百分比计算出来的平均值B.按照锑的各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子个数百分比计算出来的平均值答案:B

解析:各种天然同位素的质量数与这些同位素所占的原子个数百分比计算出来的平均值,为元素的近似相对原子质量,A项错误;元素的相对原子质量为各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子个数百分比计算出来的平均值,B项正确;一个锑原子的质量与12C原子的质量的

的比值,为该锑原子的相对原子质量,C项错误;元素为一类原子的总称,D项错误。【变式训练2】

氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则下列说法正确的是(

)A.一个16O原子的质量为16gB.17O的相对原子质量约为17D.氧元素的相对原子质量为(16a%+17b%+18c%)答案:B解析:1

mol

16O原子的质量近似等于16

g,A项错误;某一核素的相对原子质量在数值上近似等于其质量数,B项正确;氧元素的相对原子质量是根据16O、17O、18O的相对原子质量与它们所占的原子个数百分比计算出来的平均值,而“16a%+17b%+18c%”是氧元素的近似相对原子质量,C、D两项错误。课堂小结探究一原子微粒间的相互关系【问题探究】1.某核素R的质量数为27,质子数为13,则R3+的质量数、质子数、中子数、电子数各是多少?提示

质量数是27,质子数是13,中子数是14,电子数是10。2.右图各字母表示的含义是什么?提示

X原子的质量数是A,X原子的质子数是Z,在化合物中X元素的化合价是+c价。X的离子带有d个单位正电荷,一个分子中含有X原子的个数是e。【深化拓展】1.质量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)原子的相对原子质量近似等于其质量数。2.电性关系(1)电中性微粒——原子或分子。核电荷数=核内质子数=核外电子数。(2)带电离子:质子数≠电子数。阳离子(Rm+)质子数>电子数质子数=电子数+m阴离子(Rm-)质子数<电子数质子数=电子数-m3.数量关系中子不带电,1个质子带1个单位正电荷,所以核电荷数=质子数;对于原子,质子数=核外电子数。【素能应用】典例1(2020陕西师大附中高一月考)某元素原子的质量数为A,它的阳离子Xn+核外有x个电子,w克这种原子的原子核内中子的物质的量为(

)答案

C变式训练1下列说法正确的是(

)A.同位素的性质几乎完全相同B.电子数相同的粒子不一定是同一种元素C.一种元素只能有一种质量数D.某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数答案

B解析

同位素的化学性质几乎完全相同,故A错误;电子数相同的粒子不一定是同一种元素,如Ne、OH-,故B正确;一种元素可能有多种质量数,故C错误;不同同位素的质量数不同,故D错误。探究二元素、核素、同位素和同素异形体的判断【问题探究】1.氕、氘、氚是H元素的三种核素。氕、氘、氚的原子结构示意图

上图中有几种元素?几种核素?这些核素之间属于何种关系?提示

题图中有1种元素,3种核素,这3种核素是同一种元素的不同核素,互称同位素。3.12C和14C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同吗?提示

由于12C和14C的质子数均为6,而中子数分别为6和8,故它们互为同位素,其物理性质不同,但化学性质几乎完全相同。4.16O与18O互为同位素,O2与O3互为同素异形体,同位素与同素异形体有什么区别?提示

①意义不同,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间的互称;而同素异形体是指同一元素形成的不同单质。②所指对象不同,同位素指的是原子,而同素异形体指的是单质。【深化拓展】1.元素、核素、同位素、同素异形体的比较名称元素核素同位素同素异形体本质质子数(核电荷数)相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素组成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只讲种类,不讲个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同,因质量数不同,物理性质不同组成元素相同,性质不同名称元素核素同位素同素异形体决定因素质子数(核电荷数)质子数、中子数质子数、中子数组成元素、分子结构举例H、C、O三种元素

三种核素互为同位素O2与O3互为同素异形体2.元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系

【注意】①在辨析核素和同素异形体时,通常只根据二者研究范畴不同即可作出判断。②一种元素可以有多种不同的核素,所以元素的种类数目远少于原子的种类数目。③自然界中,一种元素的各种核素的含量基本保持不变。④核素之间的转化不属于化学变化。【素能应用】典例2(2020四川乐山十校高一期中联考)下列说法正确的是(

)A.金刚石是碳元素的一种核素C.H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3D.氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为“长征2号”火箭发射的重要燃料,其化学性质不相同答案

C变式训练2医学界通过用