1、1课时 3 核素 同位素学习目标：1.了解质量数和 X 的含义。2.了解核素、同位素的概念。3.了解原子的构AZ成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。自 主 预 习探 新 知1原子的构成(1)构成Error!原子(2)原子的表示方法即 X 代表一个质量数为 A、质子数为 Z 的 X 原子。AZ2质量数Error!概 念|用 A 表示表 示|Error!两 个关 系3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)实验氢的三种核素。氢元素的原子核原子符号( X)AZ原子名称质子数( Z) 中子数( N)H1 氕 1 0H
2、或 D21 氘 1 1H 或 T31 氚 1 24.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为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。(2)特点2(3)应用考古中用 C 测定文物的年代。146 H、 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。基础自测1判断对错(对的打“” ，错的打“”)。(1)原子核中质子带正电、中子不带电、核外电子带负电、故原子不带电( )(2)所有原子均有质子、中子和电子( )(3)质子数为 17，中子数为 18 的原子为 Cl( )187(4)质子数相同而中子数不同的粒子互称同位素( )(5) H、D、T 三
3、种核素的质子数相同而中子数不同( )1【答案】 (1) (2) (3) (4) (5)2下列 8 种化学符号： H2、 H2、 C、 Li、 Na、 N、 Li、 Mg。1 21 146 63 2311 147 73 2412(1)表示核素的符号共_种。(2)互为同位素的是_和_。(3)中子数相等，但质子数不相等的核素是_和_。【答案】 (1)6 (2) Li Li (3) Na Mg63 73 2311 2412合 作 探 究攻 重 难原子、分子或离子中“各数”之间的定量关系问题思考(1) O， O2 ， Mg2 ， 1H O，D O 中的质子数，中子数，电子数为多少？18 18 2412
4、172 162【提示】 O：8,10,8； O2 ：8,10,10； Mg2 ：12,12,10； 1H O：10,9,10；D18 18 2412 172O：10,10,10162(2)11 g D O 中质子数、中子数、电子数为多少？1823【提示】 N(D O) NA0.5 NA1821122质子数为：0.510 NA5 NA中子数为：0.512 NA6 NA电子数为：0.510 NA5 NA有关粒子间的关系(1)质量关系。质量数( A)质子数( Z)中子数( N)。原子的相对原子质量近似等于质量数。(2)电性关系。电中性微粒(原子或分子)：核电荷数核内质子数核外电子数。带电离子。质子数
5、电子数，具体如表：阳离子(R m ) 质子数电子数 质子数电子数 m阴离子(R m ) 质子数电子数 质子数电子数 m(3)数量关系。原子序数质子数核电荷数核外电子数(原子)典例导航已知 R2 的核内有 n 个中子，R 原子的质量数为 M，则 m g R2 中含有电子的物质的量为( )A mol B molm(M n)M M n 2MmC mol D molm(M n 2)M m(M n 2)MD R 2 的质子数( M n) R 2 的电子数( M n2) m g R2 的电子的物质的量为(M n2)mol。mM母题变式(1)若 R2 有 18 个电子，则元素 R 是_(填名称)元素。(2)
6、m g R 的氢化物(H 2R)分子中含有质子的物质的量为_mol。【答案】 (1)硫 (2) (M n2)mM 2对点训练41某粒子用 Rn 表示，下列关于该粒子的叙述中正确的是( )AZA所含质子数 A n B所含中子数 A ZC所含电子数 A n D所含质子数 A ZB Rn 含有的质子数为 Z，中子数为 A Z，电子数为 Z n。AZ2核内中子数为 N 的 R2 ，质量数为 A，则它的 n g 氧化物中所含质子的物质的量是( ) 【导学号：43722025】A (A N8)mol B (A N10)molnA 16 nA 16C( A N Z)mol D (A N6)molnAA 化学
7、变化中质子数、中子数均不变，故 R2 的质量数为 A，中子数 N，则 R 原子的质量数也为 A，中子数也为 N，故 R 原子的质子数为 A N，二价 R2 的氧化物为 RO，摩尔质量为( A16) gmol1 ， n g RO 的物质的量为 mol。1 mol RO 中含质子( A N8)n16 Amol，故 n g RO 中含质子为 (A N8)mol。故 B、C、D 错误，A 正确。n16 A元素、核素、同位素和同素异形体的判断有下列粒子或物质： Cl Cl O 2 O 3 Na Mg D 2O H 2O 3517 371 2311 2412金刚石 石墨问题思考(1)上述 10 种物质中包
8、含几种元素？【提示】 6 种(Cl、O、Na、Mg、H、C)(2)上述 10 种物质属于核素有几种？分别是什么？【提示】 4 种 Cl、 Cl、 Na、 Mg3517 371 2311 2412(3)上述物质属于同位素的是什么物质？【提示】 Cl 与 Cl3517 371(4)上述物质属于同素异形体的是什么物质？【提示】 O 2与 O3，金刚石与石墨(1)“三素一体”的比较5(2)“三素一体”的联系【注意】 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。同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数目远少于原子种类的数目。自然界中，元素的各种同位素的含量基本保持不变。
9、核素之间的转化不属于化学变化。对点训练3下列说法错误的是( )A H、 H、H 和 H2是氢元素的四种不同粒子1 21B Ca 和 Ca、石墨和金刚石均为同素异形体402 4220C H 和 H 是不同的核素1 21D 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B 元素的存在形式有游离态和化合态两种，A 项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子， H 和 H 是质子数均为 1、中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素； 12C 和1 2114C 由于其质子数均为 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6化学性质却几乎完全相同；金刚石与石墨是由
10、碳元素组成的不同的单质， 它们互为同素异形体， Ca 和 Ca 质子数均为 20，中子数不同，它们互为同位素。402 42204Se 是人体必需的微量元素。下列关于 Se 和 Se 的说法正确的是( ) 7834 8034【导学号：43722026】A Se 和 Se 互为同素异形体7834 8034B Se 和 Se 互为同位素7834 8034C Se 和 Se 分别含有 34 个中子和 46 个质子7834 8034D Se 和 Se 的化学性质不同7834 8034B A 项，二者互同位素；C 项， Se 含有 34 个质子和 44 个中子， Se 含有 34 个质7834 8034子
11、和 46 个中子；D 项，二者化学性质相同。当 堂 达 标固 双 基1已知 R2 核外有 a 个电子， b 个中子。表示 R 原子符号正确的是( )A B B Rba a b 2a 2C R D Ra b 2a 2 a b 2C R 原子的质子数为 a2，质量数为 a b2，故 R 表示为 R。a b 2a 22某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn ，下列说法正确的是( )baA Xn 含有的中子数为 a bbaB Xn 含有的电子数为 a nbaCX 原子的质量数为 a b nDX 原子的质量约为 gb6.021023D 中子数等于质量数减去质子数，为 b a，A 选项错误；该离子含有的
12、电子数为a n，B 选项错误；原子变成离子时，质量数与核外电子数无关，所以 X 原子的质量数为b，C 选项错误；D 选项正确。3 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( ) 【导学号：43722027】A 16O2与 18O2互为同位素B 16O 与 18O 核外电子排布方式不同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 L18O2均含 0.1 NA个氧原子D 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，A 项错误； 16O 和18O 互为同位素，质子数相同，电子数相同，所以两
13、者的核外电子排布方式相同，B 项错误；16O 和 18O 都是氧原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现 16O 和 18O7间的转化，C 项错误；标准状况下，1.12 L 16O2和 1.12 L18O2的物质的量均为 0.05 mol，则所含氧原子数均为 0.1 mol，D 项正确。4 “玉兔”号月球车用 Pu 作为热源材料。下列关于 Pu 的说法正确的是( ) 23894 23894【导学号：43722028】A Pu 与 U 互为同位素23894 23892B Pu 与 Pu 互为同素异形体23894 23994C Pu 与 U 具有完全相同的化学性质23894 238
14、92D Pu 与 Pu 具有相同的最外层电子数23894 23994D A 项，二者质子数不同，二者不互为同位素；B 项，二者互为同位素，不互为同素异形体；C 项，二者不是同位素，化学性质不同；D 项，质子数相同，最外层电子数也相同。5科学家们发现氢元素有三种同位素原子。(1)分别写出它们的名称：_、_、_。写出用做制造氢弹原料的同位素原子：_。(2)已知氯有 2 种常见同位素原子 35Cl、 37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有_种。(3)质量相同的 H O 和 D O 所含质子数之比为_，中子数之比为_。162 162【解析】 (2)氯化氢有：H 35Cl、H 37Cl、D
15、 35Cl、D 37Cl、T 35Cl、T 37Cl；但 H37Cl 与T35Cl 的相对分子质量相同，所以所形成的氯化氢分子的相对分子质量有 5 种。(3)设质量都为 1 g，H O 与 D O 的质子数之比为 109，中子数之比为 162 162118 120 (1188)89 。(12010)【答案】 (1)氕 氘 氚 H、 H(或 D、T) (2)521 31(3)109 89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)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。(3)同位素之间的转化属于核反应，不是化学反应(变化)。8
