1、1第 3 课时 核素1了解核素和同位素的概念。2了解质量数和 X 的含义。AZ一、质量数1概念忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值。2数值关系质量数( A)质子数( Z)中子数( N)。3. X 的含义AZ表示一个质量数为 A，质子数为 Z 的 X 原子。原子( X)Error!AZ如 Cl 表示质量数为 37，质子数为 17 的氯原子。371二、核素与同位素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)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 02H 或 D21 氘 1 1H 或
2、 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互称同位素。即同一元素的不同原子互称同位素。(2)用途 C 在考古工作中用于测定一些文物的年代。146 U 用于制造原子弹、核电站发电等。23592 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。1下列关于原子的构成，正确的是( )A由质子和电子构成 B由原子核和核外电子构成C由质子和中子构成 D由中子和电子构成解析：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，故选 B 项。答案：B2(2018太原市第五中学阶段检测) 3H、 14C、 14N、 16O、 32S 等在
3、科学研究中应用广泛，下列针对它们的说法正确的是( )A 14C 和 14N 互为同位素B 3H 的核外电子比 2H 多一个C 16O 和 32S 原子核内的中子数相等D等物质的量的 14N O 和 14C16O2所含质子数相等162解析： 14C 和 14N 的质子数不相同，不能互为同位素，A 错误； 3H、 2H 的核外电子一样多，均是 1 个，B 错误； 16O 和 32S 原子核内的中子数分别是 1688、321616，中子3数不同，C 错误；等物质的量的 14N O 和 14C16O2所含质子数相等，均是 22 mol，D 正确。162答案：D3在 U、 N、 Na、 Mg、 U、 C
4、 中：23592 147 2311 2412 23892 146(1)_和_互为同位素。(2)_和_质量数相等，但不能互称同位素。(3)_和_的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。解析：(1)质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故 U 和23592U 互为同位素。(2) N 和 C 质量数相等，但二者质子数不同，不互为同位素。(3)23892 147 146Na 和 Mg 的中子数均是 12，但二者质子数不同，不是同一种元素。2311 2412答案：(1) U U (2) N C (3) Na Mg23592 23892 147 146 2311 2412构成原
5、子或离子的微粒间的数量关系1粒子组成符号及其含义AZXabError!2构成原子或离子的微粒间的数值关系(1)质量关系质量数( A)质子数( Z)中子数( N)(2)数量关系核电荷数质子数核外电子数(3)电性关系中性原子：质子数核外电子数阳离子：核外电子数质子数所带电荷数阴离子：核外电子数质子数所带电荷数4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. R B. Rba a b 2a 2C. R D. Ra b 2a 2 a b 2【解析】 R 2 表示 R 原子失去 2 个电子得到的阳离子，R 原子含有的电子数为a2，R 原子的质子数为 a2，
6、根据公式：质量数质子数中子数，可计算出 R 原子的质量数为 a b2，则 R 原子符号表示为 R，C 项正确。a b 2a 2【答案】 C(2018辽宁六校协作体期中)一些科学家预言，存在稳定的超重元素，如：Z114，N184 的原子，它位于元素周期表的第七周期，第A 族，下列说法正确的是 ( )A第七周期有 50 种元素B该原子的质量数为 184C该元素的相对原子质量为 298D该原子核外有 114 个电子解析：根据元素周期表的结构可知，第 7 周期若排满，容纳的元素是 32 种，A 错误；质量数是 ZN114184298，B 错误；由于元素大部分都有同位素，所以该核素的质量数不能代表该元素
7、的相对原子质量，C 错误；质子数等于核外电子数，所以该原子核外有114 个电子，D 正确。答案：D元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系1区别名称内容项目元素 核素 同位素 同素异形体本质 质子数相同的一 质子数、中子数 质子数相同、中 同种元素形成的5类原子 都一定的原子 子数不同的核素 不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同元素相同，性质不同决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构举例H、O、S 三种元素H、 H、 H 三1 21 31种核素H、 H、 H 互1 21 31称同位素O2与 O3互为
8、同素异形体2.联系(1)一种单质可能由不同核素构成，如：HD、HT 等均为氢元素的单质。(2)一种核素可以构成不同的单质，如 16O2、 16O3，它们互称为同素异形体。自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127( I)。日本福岛第一核电站事故12753释放出的放射性物质中，含有人工放射性核素碘-131( I)。碘-131( I)一旦被人体吸1315 1315入，就可能会引发甲状腺疾病。对于这两种核素的下列说法正确的是( )A. I2和 I2互为同素异形体1315 12753B. I 和 I 互为同位素1315 12753C. I 的摩尔质量为 1311315D. I 中子数与质子数之差为 74
9、12753【解析】 I2和 I2结构相同，不互为同素异形体，A 项错误； I 和 I 质1315 12753 1315 12753子数相同，属于同种元素，二者质量数不同，其中子数也不同，互为同位素，B 项正确；摩尔质量的单位为 g/mol，C 项错误； I 的中子数为 1275374，中子数与质子数之差12753为 745321，D 项错误。【答案】 B6【点评】 (1)同位素的判断方法：看类属：是否属于原子；看质子数和中子数：同位素的质子数相同，中子数不同。(2)同素异形体的判断方法：看类属：是否属于同种元素形成的不同的单质；看元素：是否由同种元素形成。(2018大庆中学阶段检测)下列说法中
10、，正确的是( ) O 与 O 是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的 O2与 O2化学性质不同 168 18 168 18 H2、 H2、 H2互为同位素 C 60与 12C、 14C 互为同位素 科学家已发现了 H3分子，1 21 31H2与 H3互为同素异形体 稀土元素 Sm 与 Sm 的质量数不同，属于两种元素 14462 15062H 2O 与 D2O 互称同素异形体 Ti 和 Ti 质子数相同，互为同位素4822 5022A BC D解析： O 与 O 是不同的核素，也是 O 元素的两种同位素，由它们形成的单质 O2168 18 168和 O2的物理性质不同，但化学性质几乎相同，错
11、误； H2、 H2、 H2是由 H 的三种同位18 1 21 31素 H、 H、 H 形成的单质，错误；C 60是由 C 元素形成的单质，而 12C、 14C 是 C 元素的1 21 31两种同位素，错误；H 2与 H3都是由 H 元素形成的单质，它们互为同素异形体，正确；稀土元素 Sm 与 Sm 的质量数不同，但质子数相同，所以它们是同一种元素，错误；14462 15062H2O 与 D2O 是由 H 的两种同位素与 O 形成的化合物，不是同素异形体，错误； Ti 和4822Ti 质子数相同，则为同一种元素，但质量数不同，即中子数不同，所以互为同位素，5022正确。答案：D1. U 是重要的
12、核工业原料。下列有关 U、 U 说法正确的是( )23592 23592 23892A. U 原子核中含有 92 个中子23592B. U 原子核外有 143 个电子235927C. U 与 U 互为同位素23592 23892D. U 与 U 互为同素异形体23592 23892解析： U 原子核中含有 92 个质子，中子数是 23592143，A 错误；质子数等于23592核外电子数，则 U 原子核外有 92 个电子，B 错误；质子数相同，中子数不同的同一种23592元素的不同核素互为同位素，则 U 与 U 互为同位素，C 正确； 根据选项 C 中的分析23592 23892可知 U 与
13、U 互为同位素，同素异形体是指由同一种元素形成的不同单质，D 错误。23592 23892答案：C2 16O 的“16”表示的含义是氧元素的( )A相对原子质量 B某种同位素质量数C近似相对原子质量 D某种同位素质子数解析：A 项氧元素的相对原子质量是根据氧元素的各种同位素的相对原子质量结合各同位素的百分比算出的平均值，错误；B 项正确；C 项元素的近似相对原子质量是利用各同位素的质量数代替同位素的相对原子质量并结合各同位素的百分比算出的平均值，错误；D 项同位素的质子数标在元素符号的左下方，错误。答案：B3(2018甘肃师大附中期末)最近医学界通过用放射性 14C 标记 C60，发现一种 C
14、60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂 DNA 杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关14C 的叙述正确的是( )A 14C 与 C60中普通碳原子的化学性质不同B 14C 与 12C 互为同位素C 14C 是 C60的同素异形体D 14C 与 14N 含的中子数相同解析： 14C 与 C60中普通碳原子，为同种元素的碳原子，则碳原子的化学性质相同，A错误； 14C 与 12C 的质子数均为 6，中子数不同分别为 8、6，互为同位素，B 正确； 14C 是原子，不是单质，与 C60单质不是同素异形体，C 错误； 14C 的中子数为 1468, 14N 的中子数为 1477，二者不同，D
15、 错误。 答案：B84在粒子 NH3D 中，电子数、质子数和中子数之比为( )A10711 B11118C11810 D10118解析：在粒子 NH3D 中有 1 个 N、3 个 H、1 个 H，NH 3D 中含有的电子数为147 1 21731110，质子数为 73111，中子数为 718，故选 D 项。答案：D5某元素的同位素 X，已知 M30，且 M Z16，用化学用语填空：MZ(1)X 元素为_。(2)X 的气态氢化物与碳的气态氢化物中较稳定的是_。(3)X 单质与 NaOH 溶液反应的化学方程式为_。(4)X 的氧化物与 HF 反应的化学方程式为_。解析：30 Z16，所以 Z14，
16、即硅元素，与碳同主族，碳的非金属性强于硅，故CH4比 SiH4稳定。由已学知识写出 Si 与 NaOH 溶液反应及 SiO2与 HF 反应的方程式即可。答案：(1)Si (2)CH 4(3)Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2(4)SiO24HF= =SiF42H 2O1两种互为同位素的原子，不同的是( )A核电荷数 B电子层结构C核外电子数 D质量数解析：两种互为同位素的原子核电荷数、核外电子数、电子层结构、质子数均相同，中子数、质量数均不同，故选 D 项。答案：D92有六种微粒，它们分别是 4019M、4020N、4018X、4019Q、4020Y2、4017I，它们所属元素的种
17、类为( )A3 种 B4 种C5 种 D6 种解析：元素的种类是由质子数决定的，而上述六种微粒中质子数有 17、18、19、20 四种质子数，所以元素种类有 4 种。答案：B3已知质量数为 A 的某阳离子 Rn ，核外有 X 个电子，则核内中子数为( )A A X B A X nC A X n D A X n解析：R n 核外有 X 个电子，故 R 原子内质子数为 X n，故 R 核内中子数为 A X n，故选 B 项。答案：B4(2018六安市第一中学段考)不具有放射性的同位素称为稳定同位素，其得到广泛的应用，如在陆地生态系统研究中， 2H、 13C、 15N、 18O、 34S 等常用作环
18、境分析指示物。下列有关说法正确的是( )A 34S 原子核内中子数为 18B 1H O 和 1H O 互称同位素162 182C 13C 和 15N 原子核内的质子数相差 2D 2H 结合 OH 的能力比 1H 的更强解析： 34S 的中子数为 18，A 正确；H 2O 表示水分子或水，不表示元素，故不可能为同位素，B 错误；两种原子的质子数相差 1，C 错误； 2H 和 1H 的化学性质相同，结合 OH 的能力一样，D 错误。答案：A5下表符号中“2”的含义正确的一组是( )10H21 2He 2Cl Ca2A 质量数 中子数 质子数 电荷数B 质量数 质子数 原子个数 电荷数C 质子数 中
19、子数 原子个数 电子数D 质量数 质子数 中子数 电荷数解析： H 中的 2 为质量数， 2He 中的 2 为质子数，2Cl 中的 2 表示原子个数，Ca 2 中21的 2 表示离子所带电荷数，故选 B 项。答案：B6 230Th 和 232Th 是钍的两种同位素， 232Th 可以转化成 233U。下列有关 Th 的说法正确的是( )ATh 元素的质量数是 232BTh 元素的相对原子质量是 231C 232Th 转化成 233U 是化学变化D 230Th 和 232Th 的化学性质几乎相同解析：A 项 Th 元素有 2 种核素， 230Th 和 232Th 的质量数分别为 230、232，
20、错误；B 项不知道钍的各种同位素的含量，无法求出元素的相对原子质量，错误；C 项原子核发生了变化，故此反应不为化学反应，错误；D 项二者核外电子层结构相同，故二者化学性质几乎相同，正确。答案：D7有 H、D、T 三种原子，各自可形成双原子分子 H2、D 2、T 2，请填写下列各小题：(1)标准状况下，它们的密度之比为_。(2)相同物质的量的三种单质中，质子数之比为_。(3)各 1 g 三种单质中，它们的质子数之比为_。(4)同温同压下，1 L 各单质气体中所含电子数之比为_。解析：(1)三种氢气分子 H2、D 2、T 2的相对分子质量分别为 2、4、6，则相同状况下11 1(H2) 2(D2)
21、 3(T2) M(H2) M(D2) M(T2)246123。(2)由于是同位素组成的双原子单质，质子数之比为 111。(3)质量相同时，质子数之比为 12 632。(4)同温同压下，同体积的气体具有相同的分子数，而组成单质的14 16H2、D 2、T 2的质子数相同，故它们具有相同的核外电子数。答案：(1)123 (2)111 (3)632 (4)1118某元素的原子 M，它的氯化物 MCl 1.17 g 溶于水制成溶液后，加入 1 mol/L 的AZAgNO3溶液 20 mL 恰好完全反应。若这种同位素原子核内有 12 个中子，求：(1)Z 值和 A 值；(2)把 M 的单质在空气中燃烧，
22、有何现象？写出反应的化学方程式。解析：(1) MCl AgNO 3=AgClMNO 3( A35.5)g 1 mol1.17 g 1 mol/L20 mL10 3 L/mL ， A23，A 35.51.17 112010 3Z A N231211，由此可断定 M 为 Na。(2)Na 在空气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生淡黄色固体。答案：(1)11 23 (2)剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体，2NaO 2Na2O2。= = = = =点 燃 1(2018商丘市第一高级中学段测)下列说法中不正确的是( )质子数相同的微粒一定属于同种元素 同位素的性质几乎完全相同 质子数相同、电子数也相同
23、的微粒，不可能是一种分子和一种离子 电子数相同的微粒不一定是同一种元素 一种元素只能有一种质量数 某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A B12C D解析：质子数相同的粒子不一定属于同种元素，比如 S 与 O2，错误；同位素的物理性质不完全相同，错误；质子数相同，电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子，正确；电子数相同的微粒不一定是同一种元素，正确；原子的质量数质子数中子数，同种元素质子数相同，但中子数不一定相同，因此一种元素不一定只有一种质量数，错误；原子有质量数，元素没有质量数，错误。答案：D2YBa 2Cu8Ox(Y 为元素钇)是一种重要超导材料，下列关于 Y 的说法错误的
24、是( )893A属于金属元素B质子数与中子数之差为 50C原子的核外电子数是 39D. Y 和 Y 是两种不同的核素893 9039解析： Y 是钇，由元素名称可知其为金属元素，其核外电子数、质子数均为 39，中893子数为 50，故二者差为 11，故 A、C 两项正确；B 项错误；D 项二者质子数相同，中子数不同，故二者为同一元素的不同核素，正确。答案：B3下列说法正确的是( )A钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的C核素指一种原子，而元素是指一类原子：核素间互称同位素，元素包含同位素D. Ar、 K、 Ca 的质量
25、数相同，所以它们互为同位素4018 4019 402解析：钠原子失去一个电子后，其电子数与氖原子相同，均含有 10 个电子，但钠原子质子数不变，其元素种类不变，A 项错误； 1H 中不含中子，B 项错误； Ar、 K、 Ca 质4018 4019 402子数不同，不是同种元素，不能称为同位素，D 项错误。答案：C4(2018湖南五市十校期中)某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A，含 N 个中13子，它与 1H 原子组成 HmX 分子，在 a g Hm X 中所含质子的物质的量是( )A. (A N m)mol B. (A N)molaA m aAC. (A N)mol D. (A N m
26、)molaA m aA解析：根据题意可知，X 原子的质子数为( A N)个，1 个 HmX 分子中所含质子数为(A N m)个， a g HmX 中所含质子的物质的量为 (A N m) (A N m)a gA mg/mol aA mmol，选 A。答案：A5通常情况下，微粒 A 和 B 为分子，C 和 E 为阳离子，D 为阴离子，它们都含有 10 个电子；B 溶于 A 后所得的物质可电离出 C 和 D；A、B、E 三种微粒反应后可得 C 和一种白色沉淀。请回答：(1)用化学符号表示下列 4 种微粒：A_，B_，C_，D_。(2)写出 A、B、E 三种微粒反应的离子方程式_。解析：C 和 E 为
27、阳离子，锁定在 Na 、Mg 2 、Al 3 、NH 、H 3O 之内，D 为阴离子，它 4可能是 OH 、O 2 、F 、NH 、NH 2 、N 3 ，A 和 B 为分子，它们可能是 2CH4、NH 3、H 2O、HF。A(分子)B(分子) MC(阳离子)D(阴离子)，联想NH3H 2ONH3H2ONH OH ，故 C 为 NH ，D 为 OH ， “B 溶于 A”，暗示：B 为气体， 4 4则 A 为液体，A 为 H2O，B 为 NH3；“A、B、E 三种微粒反应后可得 C 和一种白色沉淀”：白色沉淀可能为 Al(OH)3或 Mg(OH)2，说明 E 为 Al3 或 Mg2 。答案：(1)H 2O NH 3 NH OH 4(2)Al3 3NH 33H 2O=Al(OH)33NH 4或 Mg2 2NH 32H 2O=Mg(OH)22NH 41
