必修二第一章第1节第3课时核素

1、必修二第一章第1节第3课时 核素、同位素学习目标1了解质量数和Zx的含义。2了解核素、同位素的概念。3 了解原子的构成。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。师生互动知识点一质量数、核素与同位数51 质量数(1) 定义：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1,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值加起来，所得的数值叫做质量数。质量数(A =质子数(Z)+中子数(N)(2) 原子的表示形式：元素符号为X的某原子，其质子数为 乙质量数为A,则该原子的表示形式质子 Z个决定元素种类原子核为AX。组成原子的

2、粒子间的关系为：原子ZX八中子 A- Z个决定核素种类I核外电子Z个影响元素的化学性质温馨提示：Zx表示一个质量数为 A质子数为Z的X原子。比如168O表示一个质量数为16,质 子数为8的氧原子。原子核电荷数越大的元素，其相对原子质量不一定越大。如钴和镍其核电 荷数分别为27和28,但其相对原子质量分别为58.93和58.69。2. 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叫做核素。(2) 同种元素的原子核中，中子数不一定相同，如1h 2H(D)、3H(T)，这3种中子数不同的原子各为氢元素的一种核素。(3) 一种核素代表一种原子，一种元素有几种核素就有几种原子。(4) 核素

3、与元素的关系核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类核素(原子)的总称。在现已知的110多种元素中，大多数的元素都包括两种或多种不同 的核素，少数的元素只有一种核素，如下表兀素氢(H)氧(0)碳(C)核素符号11兀素氯(Cl)铀(U)氟(F)钠(Na)核素符号111 13. 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H、？H、1h三种核素互称为氢元素的同位素。温馨提示： H、2H是两种核素，它们互称为同位素，同位素的质子数一定相同，中子数一定不相同。 同位素的质子数相同，原

4、子核外电子层结构相同，化学性质基本相同。 大多数元素都有同位素，所以原子的种类比元素的种类要多。 同位素属于同一种元素，但不是同种原子。例如！h、？H、3H是三种不同的氢原子，都属于氢元素。 不能简单根据微粒所含质子数判断元素或核素种类。质子数相同的微粒不一定是同种元素，也 不一定是同种核素。若两种微粒所含的质子数与核外电子数分别相同，则可能有以下四种情况：A.两种核素，如160和18OB.两种分子，如 H2O和NH;C.两种阳离子，如 Nhf和Na*;D .两种阴离子，如 OH和F。(2) 同位素的特点： 相同质子数，不同中子数；同种元素，不同原子；各同位素原子的化学性质基本相同：在天然存在

5、的元素里，不论是游离态还是化合态，各同位素原子的含量一般是不变的；通常我们所说的元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算 出来的平均值。(下面有相关计算)同位素的分类：许多元素存在同位素，同位素有天然存在的，也有人工制造的，有的具有放射性，叫这种元 素的放射性同位素，有的没有放射性，即稳定同位素，有的元素只有一种核素，没有其他同位素 原子，如1?Na。(4)几种重要同位素及其应用1H和1H可以制造氢弹。23：2U、2392U、2392U等多种核素，其中2392U是制造原子弹和核反应堆的燃料。168O 178O 188O三种核素，其中1880常作示踪原子。126C 136C、1

6、46C等几种同位素，而126C就是作相对原子质量标准的那种碳原子(通常146C在考古中有重要应用，测定一些文物的年代。抑制马铃薯和洋葱等发芽，延长保鲜期。在医疗方面， 在氢元素的三种核素中， 铀元素有 氧元素有 碳元素有 也叫碳一12), 利用放射性同位素可以给金属制品探伤、 可以利用某些核素放射出的射线治疗癌症等。4. 元素、核素、同位素、同素异形体间的联系元累单航 (g)5.元素、核素、同位素、同素异形体的区别原子是具有一定质子和一定中子 (H除外)的单核中性微粒，它是化学变化的最小(基本)粒子,其决定因素是质子数、中子数和电子数；属微观粒子，可以论种类，也可以论个数；每种原子都有其相应的

7、质量数；其相对原子质量就是用该原子的实际质量与一种126C的原子实际质量的1/12相比而得到的比值。核素，其实就是一种原子。而同位素，是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素（原子）的互称，是不同核素（原子）的一种特殊关系，其决定因素是质子数和中子数；大多数的元素 都有几种核素，存在同位素关系，所以导致了元素的相对原子质量是个平均值。四个概念的关系可用下图表示：名称元素核素同位素同素异形体本质质子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、中子数不同的核素冋种兀素形成的 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兀素相冋、

8、性质不 同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成兀素、结构举例H C O二种兀素!h> 2h ?h三种核素1 Hk?H互称同位素C2与O互为同素异 形体例题分析例1、最近医学界通过用放射性14C标记Go,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过1414.,B .与N含的中子数相同 .与12C互为同位素断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS），则有关C的叙述正确的是（）A.与Go中普通碳原子的化学性质不同C.是C6o的同素异形体变式训练1.A.（2014 梁山一中高一月考 氢的五种同位素)H、HH、H2可以表示（）五种氢元素C.化学性质不同的氢原子氢元素的五种不同粒子6.

9、原子、元素中的因果关系(1)（核电荷数）。核素的类型决定于原子核内的质子数和中子数。元素的类型决定于原子核内的质子数同位素关系的第一决定因素是核内质子数（核电荷数），第二决定因素是核内中子数。元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数（严格地说是 外围电子数）。（5）7. （ 了解）元素周期表中隐藏的数字规律微粒的电性表现取决于原子得失电子的数目。（1）周期数=原子的电子层数。（3）主族数=原子的价电子数。（5）主族数=8 +元素的负价数（2）主族数=原子的最外层电子数。（4）主族数=元素的最高正价数（F、O除外）。（氢除外）。（6）在同一主族内，族数和原子的原子序数、核内质子数、核电荷数、核

10、外电子数，最外层电 子数、价电子数、离子的电荷数，元素的主要正、负化合价数等等，这么多的数，见一个是偶数 其他都是偶数，见一个是奇数其他都是奇数。（7）在同一周期内，从左到右的原子序数是连续数；在I A族内，从上到下原子序数按 2、8、&知识点几种相对原子质量18、18、32的幅度跳跃，在 0族内，从上到下原子序数按8、8、18、18、32的幅度跳跃。1.原子的相对原子质量（即核素的相对原子质量）丰曰一个该原子的质量原子的相对原子质量= 1一个"七原子质量X 122.3.原子的近似相对原子质量=质量数=质子数+中子数。元素（精确）的相对原子质量根据各种核素的相对原子质量和它们

11、在原子总数中所占的组成分数计算的平均值。计算公式为:M = 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的含量或原子个数的组成分数;M是兀素（精确）的相对原子质量。（即原子个例：如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原子含量 数百分比）的数据分别为：168O15.99599.759%178O16.9990.037%18亠8017.9990.204%则氧元素（精确）的相对原子质量为：M = 15.995 X 99.759%+ 16.999 X 0.037%+ 17.999 X 0.204%=15.

12、999。4.元素的近似相对原子质量可根据各种核素（同位素）的质量数按上法计算。如氧元素的近似相对原子质量为:M = 16X 99.759% 17X 0.037%+ 18X 0.204%16.004思考：请比较 3与4的区别。 o例2、居里夫人因对 Ra（镭）元素的研究两次获得诺贝尔奖。人们在测定物质放射性时通常用笫8Ra作为标准。下列有关2268Ra的说法正确的是（）A. 226是Ra兀素的相对原子质量B. 226是Ra兀素的近似相对原子质量C. 226Ra的相对原子质量为 226D. 226Ra的质量数为226，在数值上等于该原子的近似相对原子质量例3、某元素的一种同位素 X的原子的质量数为

13、 A,含N个中子，它与'h原子组成HX分子。 在a g H nX中所含质子的物质的量是（）A. A A N+ mmolB.A( A N)molC.A+ m A一 N)mol D. a( A一 N+ n)mol变式训练2.硼有两种天然同位素 量分数判断正确的是（A. 20%105B、115B,硼元素的近似相对原子质量为10.80 ,则对硼元素中105B的质）B .略大于3. （2014 经典习题选萃）现将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下: 试回答下列问题：（1）34.969 表示（3）35表示35.485表示20%C.略小于20%;(2)35.453 表示;(5)24.23%

14、表示D . 80%叱134,969 75.77%咒135 75,77%36.9W 24. 23%叱L平均35.453平均35.J3571下列各组粒子中属于同位素的是（A. 160和 18OB .HO和 DO C当堂反馈24Mg和 24Na2. 1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想一一人工转变元素。这个核反应如下:417114 7N+ 2He 8O+ 1H下列叙述正确的是（17A.80原子核内有9个质子11H原子核内有1个中子C. O和Q互为同位素D3. AX与A+1zX+两种微粒，下列叙述正确的是A. 定都是由质子、中子、电子组成的.通常情况下，He和Na化学性质都很稳定（ ）B 化学

15、性质几乎完全相同C. 质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同D. 核电荷数和核外电子数一定相同4. 现有5种微粒，它们分别是19X, 140Y, 10Z+, 40r2+, Sm,则它们所属的元素种类有（）A. 3种B. 4种 C . 5种D. 2种5. 某阳离子M+的核外共有x个电子，核内有a个中子，则M的质量数为（）D . a x+nA. a + x n B . a+x+ n C . a x n6. 用以下的物质编号回答下列问题。6Li 147N?3Na?4Mg3Li146C Go石墨(1) 互为同位素；(填编号，不同)(2) 质量数相等，但不能互称同位素；(3) 的中子数相等，但质子数不

16、相等，所以不是同一种元素;(4) 互为同素异形体。例1【答案】DA项不正确，D项正1414.,.N的中子数为14 7= 7, B项不正确；C属于原子，不是 Go的同点拨：14c和12c质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，化学性质相同，141414确； C的中子数为14 6= 8, N的中子数为14 7= 7, B项不正确；( 素异形体，C项不正确。泊、和Ha表示氢元素的五种不同粒子，其中 h、1H、1h是氢元素H2表示氢气分子，D正确。变1、答案：D点拨：治、泊、 的三种核素， H表示氢离子，例2、【解析】解答此题需注意以下两点：(1) 准确区别元素的相对原子质量及原子的相对原子质量。(2

17、) 掌握元素的相对原子质量的计算方法。A错；元素的近似相对原子质量是根据该元素的各种核素的质量数和B错；原子的相对原子质量是一个原子的质量与一个C错；只有D正确。A和中子数N可以求得X的质子数为 A- N,同位素X的近似相对原子 HX含有的质子为(A N+ m)mol，那么，ag HX中所含质子的物质的量12C具体分析如下：元素的相对原子质量是根据该元素的各种核素的相对原子质量和它们所占原子 个数百分比计算的平均值， 它们所占原子个数百分比计算的平均值， 原子质量的1/12的比值， 例3、【解析】由质量数质量与质量数 A相等，则a为 APmrn A N+ m)mol。【答案】A变2、解析：设105B原子含量为X,则115B原子含量为1 x,根据元素的近似相对原子质量的计 算方法，则有10x + 11(1 x) = 10.80，解得x= 0.2。天然同位素105B、"SB的物质的量之比等于原子个数之比, 即n( 105B) n( 115B) = 0.2 0,8 = 1 4,1 X 10故105B的质量分数为：X 100%1 X 10+ 4X