2018_2019学年高中化学第一章物质结构元素周期律1.1元素周期表第3课时核素学案新人教版必修2.doc

1、1第 3 课时 核 素一、原子的构成、质量数1原子的构成原子Error!2质量数(1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用 A 表示。(2)质量数为 A，质子数为 Z 的 X 元素原子可表示为 X。AZ(3)两个关系：质量关系：质量数( A)质子数( Z)中子数( N)。数量关系：原子序数核电荷数质子数核外电子数。(4) C 的质量数为 14，质子数为 6，中子数为 8。146Na 的质量数为 23，质子数为 11，核外电子数为 10。2311(1)一个信息丰富的符号解读X Error!AZab(2)粒子中的电性关系电中性微粒(分子或原子)：质子

2、数核外电子数。阳离子 Xm ：质子数核外电子数 m。阴离子 Xm ：质子数核外电子数 m。例 1 (2018邢台市一中 3 月月考)下列关于 F 微粒叙述正确的是( )19A质量数为 19，电子数为 9B质子数为 9，中子数为 10C质子数为 9，电子数为 92D中子数为 10，电子数为 8考点 原子的构成、质量数题点 离子中构成微粒间的数量关系答案 B解析 F 微粒的质量数为 19，电子数为 10，质子数为 9，中子数为 10。19特别提示(1)质量数质子数中子数，该关系适用于原子和离子。(2)核电荷数(质子数)核外电子数，只适用于原子和分子。(3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离

3、子和阴离子的区别。(4)并非所有的原子都是由质子、中子、电子构成，如 H 不含中子。1例 2 已知 R 原子有 b 个中子，R 2 核外有 a 个电子。表示 R 原子符号正确的是( )A. RB. RC. RD. Rba a b 2a 2 a b 2a 2 a b 2考点 原子的构成、质量数题点 原子构成的表示方法答案 C解析 R 2 核外有 a 个电子，则 R 原子的质子数为 a2，质量数为 a b2，则 R 原子为R。a b 2a 2二、核素、同位素1核素(1)概念：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。(2)实例氢的三种核素。氢元素的原子核原子符号( X)AZ 原子名称 质子数(Z)中子

4、数( N)H1 氕 1 0H 或 D21 氘 1 1H 或 T31 氚 1 22.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(核素)互称为同位素，即同一元素的不同核素互称为同位素，如 H、 H(D)、 H(T)互称为同位素。1 21 31(2)特点两同两不同两同：质子数相同，元素相同；两不同：中子数不同，原子不同。3(3)用途放射性的 C 用于考古断代。146 H 和 H 用于制造氢弹。21 31放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。元素、核素、同位素之间的关系例 3 填空(1) S2 中的质子数是_，中子数是_，核外电子数是_，质量数3416是_。(2)微粒“

5、AXn ”核外有 18 个电子，则它的核电荷数为_，核内中子数为_。(3)由 1H O 与 2H O 所代表的物质中，共有_种元素，_种原子，_种分子，162 172互为同位素的原子有_。考点 元素、核素、同位素题点 相关概念的综合答案 (1)16 18 18 34(2)18 n A(18 n)(3)2 4 2 1H 和 2H、 16O 和 17O特别提示“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。如 O 与 O 互为同168 18位素，而 40K 和 40Ca 不互为同位素。例 4 最近医学界通过用放射性 14C 标记的 C60，发现一种 C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过

6、断裂 DNA 杀死细胞，从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关 14C 的下列说法中正确的是( )A 14C 原子与 C60中普通碳原子的化学性质不同B 14C 原子与 14N 原子中所含中子数相同C 14C 与 C60互为同素异形体D 14C 与 12C、 13C 互为同位素考点 元素、核素、同位素题点 相关概念的综合答案 D4解析 构成 C60的碳原子为 12C，它与 14C 互为同位素，二者化学性质几乎完全相同，A 项错误； 14C 原子的中子数为 1468, 14N 原子的中子数为 1477，二者所含中子数不同，B 项错误； 14C 是碳元素的一种核素，是原子，C 60是碳元素组成的一

7、种单质，二者不是同素异形体的关系，C 项错误； 12C、 13C、 14C 质子数相同，中子数不同，互为同位素，D 项正确。思维启迪同位素、同素异形体及其判断(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)判断某微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。例 5 下列说法不正确的是( )质子数相同的粒子一定是同一元素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，另一种是离子电子数相同的粒子不一定是同种元素一种元素不可以形成不同单质某元素的相对原子质量取整数值就是质量数A BC D考点

8、 元素、核素、同位素题点 相关概念的综合答案 B解析 质子数相同，一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素，如 H2O、Ne，错误；质子数相同、电子数也相同的两种微粒，电性、电量必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子，正确；电子数相同的粒子不一定是同种元素，如 Na 、He 均为 10 电子微粒，正确；一种元素可以形成不同的单质，如 O2、O 3，金刚石、石墨，红磷、白磷等，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，因此元素的相对原子质量取整数值也不一定是质量数，错误。方法规律质子数与核外电子数相同的微粒若两种微粒含有的质子数与核外电子数分别相同

9、，则两种微粒一定带有相同电荷。可能有以下四种情况：(1)两种核素，如 16O 和 18O；(2)两种分子，如 H2O 和 NH3；(3)两种阳离子，如 NH 和 Na ； 4(4)两种阴离子，如 OH 和 F 。51判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)(1)所有的原子都由质子、中子和核外电子构成( )(2)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数( )(3)质子数相同的微粒一定属于同一种元素( )(4)2H 核外电子数为 2( )(5)1H O 的摩尔质量为 20gmol1 ( )182(6)13C 和 15N 核内中子数相差 1( )(7) U 和 U 是中子数不同、质子数相同的同种核素(

10、 )23592 23892(8)H2、D 2、T 2互为同位素( )(9)D O 中，质量数之和是质子数之和的两倍( )162(10)在 18g18O2中含有 NA个氧原子( )考点 原子构成题点 相关综合答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)2下列描述中不正确的是( )A 37Cl 与 39K 具有相同的中子数B第 114 号元素的一种核素 X 与 82Pb 具有相同的最外层电子数298114CH 3O 与 OH 具有相同的质子数和电子数DO 和 S2 具有相同的质子数和电子数22考点 原子构成题点 相关综合答案 C解析 37Cl、 39K 的

11、中子数均为 20；原子序数为 114 的元素位于第七周期A 族，与 Pb 处于同主族，最外层电子数相等；H 3O 的质子数和电子数分别为 11、10，OH 的质子数和电子数分别为 9、10；O 、S 2 的质子数均为 16、电子数均为 18。223在粒子 NH3D 中，电子数、质子数和中子数之比为( )A10711 B111186C10118 D11810考点 原子构成题点 离子中构成微粒间的数量关系答案 C解析 在粒子 NH3D 中有一个 N,3 个 H,1 个 H，故 NH3D 中含有的电子数为147 1 21731110，质子数为 73111，中子数为 718。4下列说法中，不正确的是(

12、 )A元素可以理解为同位素的总称B同位素的质量数不同，中子数不同，原子序数相同，质子数相同，核外电子数相同，其物理性质有差异，其化学性质几乎相同C同一元素的不同核素之间互称同位素D同位素是针对原子而言的，核素是针对元素而言的考点 元素、核素、同位素题点 相关概念的综合答案 D解析 具有相同质子数(即核电荷数)的同一类原子叫做元素。具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素。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。所以 A、B、C 都正确。同位素是针对原子而言的，核素也是针对原子而言的，选项 D 不正确。5某种元素 A 的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质 2.8g 与氧气

13、充分反应，可得 6g 化合物 AO2，元素 A 在元素周期表中的位置是( )A第二周期A 族 B第三周期A 族C第二周期A 族 D第三周期A 族考点 质量数与相对原子质量题点 质量数与相对原子质量的综合答案 B解析 由题意知：设 A 的相对原子质量为 Ar，则：O2 AO 232 Ar326 g2.8 g 6 g列式： ，求得 Ar28，质量数约等于相对原子质量，又由 A 的核外电子数323.2 g Ar 326 g等于核内中子数可知，A 的质子数为 14，即 A 为硅元素，在元素周期表的第三周期第A族。76(1)48g 12C18O2分子中的中子数 N_。(2)硫原子核内有 16 个中子，其

14、质量数为 32，则 16gS2 所含电子的物质的量为_mol。(3)某元素的同位素 X，其氯化物为 XCl2。1.11g 溶于水配成溶液后，加入 1molL1 的AZAgNO3溶液 20mL 恰好完全反应。若这种同位素原子核内有 20 个中子，则 X 元素在元素周期表中的位置是_。考点 质量数与相对原子质量题点 相关综合答案 (1)26 NA (2)9 (3)第四周期A 族解析 (1)由题意可知， 12C18O2分子的相对分子质量为 48，所以 48 g 12C18O2分子为 1 mol，其中的中子数 N26 NA。(2)硫原子核内有 16 个中子，其质量数为 32，则 1 mol 的 S2

15、有 18 mol 的电子，而 16 g S2 即为 0.5 mol，则有(180.5) mol 的电子，一共有 9 mol 的电子。(3)加入 1 molL1 的 AgNO3溶液 20 mL 恰好完全反应，说明其中含有氯离子的物质的量为 0.02 mol，所以氯化物 XCl2的物质的量为 0.01 mol，而 0.01 mol 的该氯化物的质量为1.11 g，则说明 1 mol 的该氯化物的质量为 111 g，所以可以推测，X 的相对原子质量为40。所以该元素为第四周期A 族的钙元素。对点训练题组一 原子的构成及其微粒间的关系1任何原子都具有的粒子是( )A质子、中子和电子B质子和中子C质子和

16、电子D中子和电子考点 原子的构成、质量数题点 原子的构成答案 C解析 一般来说，原子是由质子、中子和电子三种粒子构成的，但有一种原子( 1H)的原子核内却没有中子， 1H 原子仅由 1 个质子和 1 个电子构成。由此可见任何原子都具有的粒子是质子和电子，而不一定有中子。2(2018徐州五中高一期中)2017 年 9 月 3 日朝鲜又进行了核试验，引起国际社会的极8大关注。 U 是一种重要的核燃料，这里的“235”是指该原子的( )23592A质子数 B质量数C电子数 D中子数考点 原子的构成、质量数题点 原子构成的表示方法答案 B解析 U 中的“235”是指该原子的质量数，答案选 B。2359

17、23(2018上海市崇明区月考)歼20 将 Po 涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该20984Po(钋)原子核外电子数是( )A42B84C125D209考点 原子的构成、质量数题点 原子中构成微粒间的数量关系答案 B解析 质子数等于核外电子数，该 Po(钋)原子核外电子数是 84，答案选 B。4(2018大同市三中 4 月月考)已知某粒子 Rn ，则元素 R 的原子序数是( )AZA Z B A ZC Z n D Z n考点 原子的构成、质量数题点 离子构成微粒间的数量关系答案 A解析 根据原子构成， A 代表的是质量数， Z 代表的是质子数，质子数原子序数核电荷数，因此该元素的原子序数为

18、 Z，故选项 A 正确。5(2017临沂高一检测)已知 R2 的核内有 n 个中子，R 原子的质量数为 M，则 mgR2 中含有电子的物质的量为( )A. mol B. molm M nM M n 2MmC. mol D. molm M n 2M m M n 2M考点 原子的构成、质量数题点 一定质量的离子或分子中所含粒子的计算答案 D解析 R 2 含有的电子数为 M n2， m g R2 的物质的量为 mol，则 m g R2 中含有电子mM的物质的量为 mol。m M n 2M9题组二 元素、核素、同位素6(2018河北深州中学高一期中) 14C 常用于测定生物遗骸的年份。下列说法正确的是

19、( )A 14C 含有 14 个中子B 14C 与 14N 含有相同的质子数C 14C 与 C60互为同位素D 14C 与 12C 是两种不同的核素考点 元素、核素、同位素题点 核素的概念答案 D解析 14C 的中子数质量数质子数1468；C 的质子数为 6，N 的质子数为 7；C 60为单质，因此两者不互为同位素，故 C 错误；质子数相同，质量数不同，且属于同种元素，因此两者是不同的核素，故 D 正确。7(2017淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是( ) 16O2和 18O2 H 2和 D2 O 和 O 1H O 和 2H O Cl 和 Cl168 18 182 162 3517 371

20、ABCD考点 元素、核素、同位素题点 同位素、同异素形体的识别与判断答案 B解析 同位素是原子和原子之间的互称，均不是原子，只有是原子，而且质子数相同，中子数不同，符合同位素的定义，所以选 B。8(2018济南外国语学校月考) Ne 是最早发现的 Ne 元素的稳定同位素，汤姆逊201(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在 1913 年发现了 Ne。下列有关说法正确的是( 2210)A. Ne 和 Ne 是同素异形体2210 201B. Ne 和 Ne 属于不同的核素2210 201C. Ne 和 Ne 的性质完全相同2210 201D. Ne 转变为 Ne 为化学变化221

21、0 201考点 元素、核素、同位素题点 两种核素的比较答案 B解析 Ne 和 Ne 的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 错误； Ne 和 Ne 的质2210 201 2210 201子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B 正确； Ne 和 Ne 的化学性质完全相同，物2210 201理性质不同，C 错误； Ne 转变为 Ne 中没有新物质生成，不是化学变化，D 错误。2210 201109两种微粒的核外电子数相同，核电荷数不同。则它们可能是( )A不同元素的原子和离子B不同元素的两种原子C同种元素的原子和离子D同种元素的两种原子考点 元素、核素、同位素题点 相关概念的综合应用答案 A解

22、析 两种微粒的核电荷数不同，而核外电子数相同，因此只能为原子(稀有气体)和离子，例如 He 和 Li 、Ne 和 O2 等；或离子和离子，例如 O2 和 F 、Na 和 Mg2 、F 和 Al3 ；或分子与离子，例如 H2O 与 Na 。10有六种微粒，它们分别是 M、 N、 X、 Q 、 Y2 、 Z ，它们所属元素的种4019 402 4018 4019 402 4017类为( )A3 种 B4 种 C5 种 D6 种考点 元素、核素、同位素题点 多种微粒的元素及核素种类的判断答案 B解析 质子数决定元素的种类， M、 Q 表示 K 元素形成的微粒， N、 Y2 表示 Ca 元4019 4

23、019 402 402素形成的微粒； X 表示 Ar 原子， Z 表示 Cl 。4018 4017题组三 质量数与原子的相对原子质量11我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由 18O 所构成的单质气体。 18O 是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是( )A1.8g 18O 构成的气体的物质的量是 0.05molB0.1mol 重氧水 H O 所含的中子数约为 6.021023182C0.2mol 18O2气体的体积约为 4.48LD 18O2的摩尔质量为 36gmol1考点 质量数与原子的相对原子质量题点 质量数与相对原子质量的关系答案 C解析 A 中 1.8 g 18O

24、所构成的气体为 18O2，所以其物质的量为 0.05 1.8 g36 gmol 1mol，A 项正确；H O 一个分子中所含的中子数为 18810，所以 0.1 mol H O 的中子182 182数约为 6.021023，B 项正确；0.2 mol18O2气体所处的状态不一定是标准状况，其体积不一定为 4.48 L，C 项错误； 18O2的摩尔质量为 36 gmol1 ，D 项正确。1112(2017洛阳模拟)下列说法正确的是( )A由 H、D、T 构成的氢分子有 3 种BH 2、D 2、T 2互为同素异形体CH 2、D 2、T 2在相同条件下的密度之比为 123D核聚变属于化学变化考点 质

25、量数与相对原子质量题点 不同核素构成分子的相对分子质量的判断答案 C解析 H、D、T 组合有 H2、D 2、T 2、HD、HT、DT6 种，故 A 项错误；H 2、D 2、T 2不互为同素异形体，故 B 项错误；H 2、D 2、T 2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比，为 246123，故 C 项正确；核聚变不是化学变化，故 D 项错误。综合强化13(2018山东选课走班二调)在 Al、 Si、 P、 S、 Lr、 Lr 中：2713 2814 3215 3216 258103 260103(1)_和_互为同位素。(2)_和_的质量数相等，但不互为同位素。(3)_和_的中子数相等，

26、但质子数不等，所以不是同一种元素。(4)以上所列共有_种核素。考点 元素、核素、同位素题点 核素的相关综合答案 (1) Lr Lr (2) P S (3) Al Si (4)6258103 260103 3215 3216 2713 281414(2018承德一中第三次月考)用 X 表示原子：AZ(1)中性原子的中子数 N_。(2)AXn 共有 x 个电子，则该阳离子的中子数 N_。(3)AXn 共有 x 个电子，则该阴离子的中子数 N_。(4)12C16O2分子中的中子数 N_。(5)A2 原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 ngA2 所含电子的物质的量为_。考点 原子的构成、质量数

27、题点 微粒间数量关系的相关综合答案 (1) A Z (2) A x n (3) A x n(4)22 (5) moln m x 2m解析 (1)根据“质子数中子数质量数”的关系，得 N A Z。(2) AXn 共有 x 个电子，中性原子 X 的电子数为 x n，则 N A x n。(3) AXn 共有 x 个电子，中性原子 X 的电子数为 x n，则 N A x n。(4) 12C16O2分子中的中子数为 68822。(5)A 2 所含电子12数为 m x2，则 ngA2 所含电子的物质的量为 mol。n m x 2m15(1)已知氢有 3 种常见原子： H、 H、 H(或 H、D、T)，氯有

28、 2 种常见原子：1 21 3135Cl、 37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有_种。(2)质量相同的 H O 和 D O 所含质子数之比为_，中子数之比为_，电解产生162 162的氢气在同温同压下体积之比为_，质量之比为_。(3)2gAO 中电子数比质子数多 3.011022个，则 A 的相对原子质量为_。23考点 质量数与相对原子质量题点 相关综合答案 (1)5 (2)109 89 109 59 (3)32解析 (1)氯化氢有 H35Cl、H 37Cl、D 35Cl、D 37Cl、T 35Cl、T 37Cl；但 H37Cl 与 T35Cl 的相对分子质量相同，所以相对分子质量有 5 种。(2)设质量都为 1 g，H O 与 D O 的质子数之比为( 10)( 10)109，中子数之162 162118 120比为( 8)( 10)89，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的量之比118 120为 109，质量比为( 2)( 4)59。118 120 118 120(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。AO 电子数比质子数多的数目2348 Ar(A) g 26.0210232 g 3.011022得 Ar(A)32。