【化学】人教版必修2同步精练精析：114核素（人教版必修2）

1.1.4核素

【典例导悟】

【典例1】（2009•广东高考）我国稀土浇源丰富，下列有

关稀土元素2Sm与々Sm的说法正确的是

儿tSm与％Sm互为同位素

B.tSm与：；；Sm的质量数相同

C.：*m与於m是同一种核素

D.：：Sm与；；Sm的谢卜电子教和中子数均为62

【规苑辞答】选A°；Sm与与Sm质子数相同，属于同种元

素，又因质量数不同所以中子数不同，即二者互为同住

素，故A正4.坏正4；枝素是指具有一定质子数和中子以

的原子，所以2Sm和与加息两种不同的核素，般怀正

明质子数等于横外电子拓所以：？Sm和；;Sm的校外电

子数均为62,中子数等于质量数赫子数，所以tSm

和:；:Sm的中子数分别为8邱88,<D^o

【规律方法】判断元素、同位素和核素时，要抓住各种微粒区别的本质。即质子数相同的原子就是同种元

素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。答题时要认

真分析原子表示符号的n组数字。：x，,只要z相同，就是同种元素，Z和A均相同，是同种核素，Z

相同，A不相同的互称同位素，Z不相同的无论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。

【变这II练】L医粉遇用规H件-C带2%,发现

CM的睡衍生物在特定条件下可断裂DKA杀救鹿，mBt

滋病。关于：'C的下列说法中正确的是（）

A.鼠原子与屋中普通碳原子的化学性质不同

B.'C原子与，、原子所含中子数相同

C.突的同素异形体

D.与--3C是理元素的三种同位素

【解析】选Do原子结构决定其也5，二（：、：：（：、七是或元素

眄小同位素，化学性质相同，选项A不对，选项琏女；“

中子数MT=8,：''中7个中子，所以选项不对；：-。是一

种核素，%是一种羊莅，所以选项你对。

2.Se是人体必需的微量元素，下列关乎；Se和步e的说法

正确的是（）

A.；Se和;:Se互为同素异形体

B.：；Se和［Se互为同位素

C.；；Se和［Se分别含有狙个和46个质子

D.；；Se和；：Se都含有34个中子

【解析】选%该题考至同住素的概念，同时也考查了：）苓

号的意义。；Se和;:Se互母同位素，二者所含莅子致相

同，爵是"b,中子数不同，苗者为78T444个，后者中

子数为80-34=4母。

【典例2】居里夫人因对Ra（镭）元素的财两次获得诺贝

尔奖。人fl在测定物质放射性时通常用与Ra作为标准。

下列有关与Ra的说法正确的是

A.22建Ra元素的相对原子质量

B.22猫I抚素的近似相对摩子质量

C.:；iKatt相对原子质量为226

D.：Katt质量数为226,在数值上等干该原子的近似相对原

子质量

【思路点拨】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）掌握元素的相对原子质量的计算方法。

【自主解答】选D。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，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它们所占原子个数百分比计算

的平均值，B错；原子的相对原子质量是一个原子的质量

，2_

与一个一C”原子质量的的比值，C错；只有D正确。

【变式训练】（2009•全国卷II）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原

子质量为152.0,原子核外的电子数为63,下列叙述中错误的是（）

A.它是副族元素

B.它是第六周期元素

C.它的原子核内有63个质子

D.它的一种同位素的核内有89个中子

【解析】选D。由于核外的电子数等于质子数，故C正确；由此知该元素是63号元素，其位置在第六周期，

且是副族元素，故A、B正确；该元素的相对原子质量为152.0,所以该元素的近似相对原子质量可认为是

152.0。由于它有两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，推知一种核素的质量数大于152.0,另一

种小于152.0；又因质子数加中子数等于质量数，所以一种核素的中子数大于89,另一种小于89,故D项

错。

【学业达标训练】

1.（2009■衡水高一检测）下列关干红a的叙述中，错误

的是（）

人质子数为20R电子数为20

C.中子数为20D.质量数为42

【解析】选及3中诔手雇子纵，对原子而言莅子数竽于

校外电子数，故桃Bi%裱示质量数，又因为中子数

竽于质量致减质子数，数琏或，喈误。

2.随着科学技术的不断进步，研克物质的手段和途径越来

越多，许多分子及分子碎片如“、二、4、0,等已相维被

麴2。下列有关这些物质的说法中，正确的是（）

儿、离子中含有3&T电子

B.Q的摩尔质量为720g

C.取OH据于同未异形体

D.0；和0,属干同位素

【解析】选Co、:声子中含有电子数为5X7-】=34个，碓

项错备摩尔质量的单住是e/e,磁项错误；叩声

是由乳元素形成的单质，互为同素异彩体，磁项错误。

3.下列说法不正确的是（）

①质子数相同的微菽一定居千同一种元素②同一元素的核

素种缴由中子致决定③同位素的化学性质几乎相同④质子

数相同、电子数也相同的两种减粒，不可靠是一种分子和

一种离子⑤CL中”5与：C两种核素的个数之比与孙中

"5与「C：的个数之比相等

A■③BL④C②@DL①

【解析】选D。元素的定义中有两个要点：a.质子数相同，b.将定义中的“原子”改为“微粒”是错误的，

如Ne与HF其质子数均为10,但二者不是同一种元素，故①是错误的。同一元素的核素中质子数相同，中

子数不同，显然中子数决定同一元素的核素种数，故②正确。•种分子和一种离子，如果质子数相等，它

们的电子数一定不等，故④正确。同位素的质子数相同，化学性质几乎相同，但其质量数不同，物理性质

不同，在自然界中其原子百分组成不变，故③⑤正确。

4.（2008•广东高考）2007年诺贝尔化物&得主Gerhard

场时谢金属代表面催化8氧化反应的模型进行了深入研

究。下列关千1Pt和1Pt的说法正确的是（）

A/；Pt和的核外电子数相同，是同一种核素

和弋齐的中子数相同，互称为同位素

C.W?t和】Pt的质子数相同，互称为同位素

D.：i＞和弋汽的质量数不同，不靠互称为同位素

【解析】选口同位承是指质子数相同而中子数不同的同

一元素的不同枝素。声中和］?请同一元素的不同

枝素；既中的中子数为】24,的中子数为126D

项中和］?t虽然质量数不同，但质子数相同，友互称

为同位素。

5.（2009•兰州高一检测）X、丫一、Z2-三种微粒的电子层结构相同，则一定不能再相等的是（）

A.中子数B.质量数C.电子数D.核电荷数

【解析】选D。X、丫一、Z2一的电子层结构相同，则电子数一定相等，X的核电荷数等于其电子数，丫一与Z2-

的核电荷数都小于其电子数，所以三者核电荷数不可能相等。

6.据报道即是破坏力极强的炸药之、Ro2是比黄金还贵重的物质。下列说法中正确的是（）

18

A.02中含18个中子

B.18。2与1602性质完全相同

C.N5和与互为同位素

D.2N5====5N2是化学变化

【解析】选D。Ro2中含有20个中子，A错；18（）2与Ie。？化学性质几乎相同，物理性质存在明显差别，

B错；电和咐是同素异形体，而不是同位素，它们之间的转化是化学变化，故C错，D对。

7.13C-NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔

特、维特里希等人为此获得诺贝尔化学奖。下列有关13C,15N的叙述正确的是（）

A.15N与ldN互为同位素

B.13c与C60互为同素异形体

C.13c、"N具有相同的中子数

D.15N的核外电子数与中子数相同

【解析】选A。A项，15N与14N质子数相同，中子数不同，二者互为同位素；B项，13（；为一种核素，而

C60为单质；C项，13c的中子数为7,15N的中子数为8；D项，15N的核外电子数为7,不等于中子数。

8.氧元素有三种核素：16（）、17。180,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为:2%、b%、c%,则

下列说法正确的是（）

A.一个16（）原子的质量为16g

B,氧元素的近似相对原子质量为（16a%+17b%+18c%）

C.氧元素的近似相对原子质量为：―L

D.氧元素的相对原子质量为（16a%+17b%+18c%）

【解析】选B。一个16（）原子的质量远小于16g,A错；用各核素的质量数分别乘以所对应的原子个数百

分比，得到的数值为元素的近似相对原子质量，所以B正确，C、D错误。

9.（2009•成都高一检测）用A.质子数B.中子数C.核外电子数D.最外层电子数E.电

子层数，填写下列空格。

（1）同位素种类由决定；

（2）元素种类由.—决定；

（3）某元素有无同位素由_________决定；

（4）核素相对原子质量由决定；

（5）主族元素的化学性质主要由_________决定；

（6）核电荷数由._决定；

（7）碱金属原子失电子能力相对强弱由_______决定；

（8）原子得失电子能力相对强弱由决定；

【解析】（1）同位素种类的确定，既要确定元素（质子数），又要确定核素（中子数）。

（2）确定元素只需确定质子数。

（3）某元素有无同位素，已经确定了元素，只要由中子数确定同位素即可。注意跟（1）的区别。

（4）核素的相对原子质量的近似整数值等于该核素的质量数，则由质子数和中子数决定。

（5）主族元素最外层电子数决定元素原子得失电子的能力，即化学性质。

（6）核电荷数=质子数。

(7)碱金属元素原子电子层数越多，失电子能力越强，故决定碱金属原子失电子能力相对强弱的因素是

电子层数。

(8)原子最外层电子数越少，失电子能力越强，最外层电子数越多，得电子能力越强；最外层电子数相

同，电子层数越多，失电子能力越强，得电子能力越弱，故原子得失电子能力的相对强弱是由最外层电子

数和电子层数决定的。

答案：(1)A、B(2)A(3)B(4)A、B(5)D(6)A(7)E(8)D、E

10.现将某文献资料上记载的相对原子质量的数据摘录如下：

C}3|.i3.ii/Cl

1o{97<>>/

d36.XI.4»»Zi(33721.23%

乎均35.153f-Hj35.185

试回答下列问题：

(1)34.969表示。

(2)35.453表示o

(3)35表示o

(4)35.485表示«

(5)24.23%表示o

【解析】氯元素的相对原子质量的求算方法为：

34.969X75.77%+36,966X24.23%=35.453

氯元素的近似相对原子质量的求算方法为：

35X75.77%+37X24.23%=35.485

答案：(1)核素35cl的相对原子质量

(2)氯元素的相对原子质量

(3)35C1的质量数

(4)氯元素的近似相对原子质量

(5)核素37C1在氯原子总数中所占的个数百分比

【素能综合检测】

一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)

1.下列叙述错误的是()

A.13C和12c属于同一种元素，它们互为同位素

B.5和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C.14C和l4N的质量数相等，它们的中子数不等

D.6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

【解析】选D。13c和12c是碳元素的两种核素，互称同位素，A正确；1H和2H是氢元素的两种不同核素,

它们的质子数都是1,B正确；1%和咻质量数都是14,中子数分别为8和7,C正确：6叮和75电子

数为3,中子数分别为3和4,D错误。

2.（2009•长沙高一检测）简单原子的原子结构可用如图所示方法形象地表示。

其中"”表示质子或电子，“”表示中子，则下列关

于①②③的叙述正确的是（）

A.①②③互为同位素

B.①②③互为同素异形体

C.①②③是三种化学性质不同的粒子

D.①②③具有相同的质量数

【解析】选图中所示三种原子分别为：H、汜、：H,

之们互称同位素，化学也5几乎相同，质量数分别为】、

k3,因为不是单质，不可能是同素异形体。所以QE

如反仁喀误。

3.硼有两种天然同位素10B和11B,硼元素的相对原子质量为10.8,则10B与的质量之比为（）

A.1：4B.5：22C.10：1D.1：1

'R比2

【解析】为B机；»]十字文叉法In.x•收!

\I>

H8

"I（物发的量之比）,质量之比为「I]•故正

11,S||-1122

碎冬蜜为H

•1、|，；。|||/，-菸的-种同位家\的小广曲冠依

为A.,vNt'pJ'.a*jii乐广组成।LX分r.a

aKH-\中所在用，F的物尬的戕总<>

【解析】•：\一个11”\分.f•中的,收子教A、⑶

一…八。一"划一心魔子的物质

的*A",/AN，-1

5.（2009•深圳高一检测）已知自然界的氧原子有3种：16（）、170、180,氢原子有玉、2乩从水分子的

原子构成来看，自然界的水共有（）

A.2种B.6种C.9种D.12种

【解析】选C。形成的水分子分别为：1啦16。、

2162172181216

%17（）、1也1%；H2O>H20.H20；HH0>

[H2Hl7（）、1H2H180,共9种。

二、非选择襄（本题包括孙题，共3诩）

6.（11分）（1）下列原壬:;C』N、；H、RNa、：Hq5

中共有_____种元素，_^种核素，

互为同位素。

（2）填写下列表格：

【解析】（2）根据A=Z+H只要知道其中的两个值，就可以

求第三个。

答案：（]）69洱、任和汨，U和H

（2）

原子组员ZNA

；：K2（）

8816

UAr10

7.（11分）（思维拓展题）有A、B、C、D、E5种短周期元素，A与B可形成BA型化合物，且A元素是

卤族元素中非金属性最强的元素；金属B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8：C

元素有3种同位素C「C2、C3,自然界里含量最多的是CjC3原子的质量数是J的3倍，C2原子的质

量数是J的2倍；D的气态氢化物的水溶液呈碱性，而其最高价氧化物对应的水化物为强酸；E元素原子

的最外层电子数比次外层电子数多4。

(1)写出下列元素的元素符号：A,B,

C,D,E»

(2)写出C］、C2、C§3种原子的符号:

C］-----,C2-----,-----。

(3)E2-的结构示意图为。

(4)A与B形成的化合物的化学式是,

最常见的E原子与C2形成的分子中含一个中子。

【解析】A是卤素中非金属性最强的元素，则A为F；由B与A形成BA及B的质子数特点可知，B为Na；

有3种同位素原子的元素为H；由D的气态氢化物呈碱性及其最高价氧化物对应的水化物呈强酸性可知，D

为N；由E的电子排布情况可知，E为0。

等案：(J)FHiH"D

(2)出祖:H

(3)28(4)HiF10

［实验•探究］

8.(8分)在历史上有很长一段时间，人们一直认为原子是“实心球”，在1911年前后，在新西兰出生的

物理学家卢瑟福将一束变速运动的a粒子(质量数为4、中子数为2的+2价离子)射向一片极薄的金箔，

他惊奇地发现，由这种“实心球”紧密排列成的金箔，竟被大多数。粒子畅通无阻地通过，就像金箔不存

在似的，但也有极少数a粒子发生偏转，或被笔直地弹回。这就是著名的a粒子散射实验。根据以上叙述

回答下列问题。

(1)用“'打”的形式写出a粒子的化学式并求其电子数。

(2)根据a粒子散射实验的实验现象，你能得出关于金原子的哪些结构特点？试写出其中的三点。

①:

②;

③。

（3）美国发射的航空器将我国研制的磁谱仪带入太空，其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子

带正电荷，质子带负电荷。那么反物质酸碱中和反应的离子方程式该如何表示？

【解析】（1）这是原子物理中的一个实验，这个实验推翻了原子是一个“实心球”的假设，从而确定了

现代原子结构理论。