第1章 原子结构 元素周期律第1节 原子结构与元素性质第1课时 原子结构 核心素养发展重点 学业要求 通过宏观辨识与微观探析，深化对原子结构的认识。
1.认识原子核的结构，明确质量数和A Z X 的含义。
2.掌握构成原子的微粒间的关系。
3.知道元素、核素、同位素的含义。
学生自主学习原子核1．原子的构成原子⎩⎨⎧ 原子核⎩⎨⎧⎭⎬⎫质子(带1个单位正电荷)中子(不带电)决定原子质量核外电子(带1个单位负电荷)，质量很小2．原子中各微粒间的数量关系(1)原子序数＝□01核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(2)质量数(A )＝□02质子数(Z )＋□03中子数(N )。
3．原子构成的表示方法如16 8O 表示质量数为□0416，质子数为□058的氧原子。
核素 同位素1．核素具有相同数目的□01质子和相同数目的□02中子的一类原子。
氢元素有氕、氘、氚三种核素，分别用□0311H、21H、31H表示。
2．同位素□04质子数相同而□05中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。
例如11H与□0621H、31H互为同位素。
同位素分为□07稳定同位素和□08放射性同位素。
课堂互动探究一、原子的构成1．离子的质量数是否等于其质子数和中子数之和？提示：是。
因为离子是通过得失核外电子形成的，而质量数只与核内质子数和中子数有关，与核外电子数无关。
2．任何原子都是由质子、中子和电子构成的吗？提示：不一定。
11H中含有一个质子和一个电子，不含有中子。
1．原子的相对质量(M)＝原子质量m(126C)12≈质量数＝质子数＋中子数。
2．原子、离子组成中的数量关系(1)核电荷数＝质子数＝原子核外电子数。
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
(3)阳离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋离子电荷数。
(4)阴离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数－离子电荷数。
知识拓展核力是使核子组成原子核的作用力，属于强相互作用力的一类。
原子核中有中子、质子，质子是带正电的，所以质子之间会互相排斥。
是非常强大的核力将它们吸引在一起，使它们在非常小的区域形成原子核。
核力是短程力，只有在原子核尺度上才显现出来。
1．已知R2＋核外有a个电子，核内有b个中子，表示R原子符号正确的是() A．b a R B．a＋b－2a＋2RC ．a ＋b ＋2 a ＋2RD ．a ＋b －2 a －2R答案 C解析 对于阳离子，质子数＝核外电子数＋2＝a ＋2，质量数＝质子数＋中子数＝a ＋2＋b ，因此R 的原子符号为a ＋b ＋2 a ＋2R 。
2．某元素的一种核素X 的原子质量数为A ，含N 个中子，它与1H 原子组成H m X 分子。
在a g H m X 中所含质子的物质的量是( )A ．a A ＋m(A －N ＋m ) mol B ．a A (A －N ) mol C ．a A ＋m (A －N ) mol D ．a A(A －N ＋m ) mol 答案 A解析规律方法(1)原子中不一定含有中子，且中子数不一定等于质子数，如11H 。
(2)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与核外电子数不一定相等。
(3)质子数相同的微粒不一定属于同一元素，如Ne 和H 2O 。
二、核素1．所有的元素都有两种或两种以上核素吗？提示：不一定。
如钠只有一种核素2311Na 。
2. 16 8O 2与18 8O 2是同位素吗？它们的物理性质和化学性质是否相同？16 8O 与18 8O 之间的转化是化学变化吗？提示：16 8O 2与18 8O 2不是同位素，同位素是对原子而言的，两种分子不是同位素；16 8O 2与18 8O 2的化学性质相同，物理性质不同，因为16 8O 与18 8O 的化学性质由原子的最外层电子数决定，而物理性质与核素的质量数有关；原子是化学变化中的最小微粒，原子核发生变化，则原子种类发生变化，故16 8O与18 8O之间的转化不属于化学变化。
1．元素、核素、同位素和同素异形体的区别与联系(1)区别(2)联系①一种单质可由不同的核素构成，一种核素可以构成不同的单质。
②一种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素，就有多少种原子。
2．同位素之间的性质(1)同一种元素的各种核素化学性质几乎相同，物理性质有一定的差异。
(2)天然存在的某元素的核素，不论是游离态还是化合态，各种核素所占的原子个数百分比一般是不变的。
知识拓展核素(或原子)的相对原子质量(1)核素(或原子)的相对原子质量：是用某种元素的某种核素(或原子)的绝对质比较而得出的比值。
量与12C原子绝对质量的112(2)核素(或原子)的近似相对原子质量在数值上近似等于其质量数。
3．下列有关说法正确的是()A．12 6C、13 6C、14 6C三种核素的中子数均为6B．12 6C、13 6C、14 6C的物理性质相同C．31H、H－、H＋均属于氢元素D．11H、H－、H＋的化学性质相同答案 C解析12 6C、13 6C、14 6C的质子数均为6，中子数不同，A错误；12 6C、13 6C、14 6C 的质量数不同，物理性质不同，B错误；31H、H－、H＋的质子数相同，故均属于氢元素，C正确；11H具有氧化性、还原性，H－只有还原性，H＋只有氧化性，D 错误。
4．1913年汤姆逊(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)发现了2210Ne，当时已经发现了2010Ne(最早发现的Ne元素的稳定同位素)。
下列有关说法正确的是() A．2210Ne和2010Ne的质量数相同B．2210Ne和2010Ne属于不同的核素C．2210Ne和2010Ne的性质完全相同D．2210Ne转变为2010Ne是化学变化答案 B解析两者的质量数分别为22、20，A错误；两者的中子数与质量数不同，属于不同的核素，B正确；两者的化学性质几乎相同，物理性质有差异，C错误；化学反应遵循原子守恒，2210Ne转变为2010Ne时，原子核发生了变化，故该转化不是化学变化，D错误。
规律方法(1)元素的种类由原子核内的质子数决定，因此划分元素种类的唯一标准是质子数(即核电荷数)。
(2)“同一类”指质子数相同的各种不同原子，以及各种状态(即游离态或化合态)下的原子或离子，是广义的原子。
(3)元素只分种类，不能称个数，只能说某物质由几种元素组成，不能说由几个元素组成。
(4)核电荷数相等的“微粒”不一定是同种元素，因为“微粒”可能是原子团，如NH＋4和Na＋的核电荷数均为11。
本课小结课时作业学习·理解1．下列有关原子的说法正确的是()①原子是由核外电子和原子核构成的②原子不能再分③原子在化学变化中不能再分④原子在化学变化中不发生变化⑤原子的质量主要集中在原子核上A．①②③B．①③④C．①②⑤D．①③⑤答案 D解析所有原子都是由原子核和核外电子构成的，①正确；原子是由原子核和核外电子构成的，可以再分，②错误；原子是化学变化中的最小微粒，所以原子在化学变化中不能再分，③正确；原子在化学变化中可以通过得失电子变为离子，④错误；由于电子的质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上，⑤正确。
2．某公司原计划发射77颗卫星，以实现全球卫星通信，这一数字与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。
已知铱的一种同位素的质量数为191，则其核内中子数与质子数之差是( )A ．77B ．114C ．37D ．268答案 C解析 根据题中信息可知，核外电子数＝质子数＝77，中子数＝质量数－质子数＝191－77＝114，所以中子数与质子数之差＝114－77＝37，C 正确。
3．13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，15N-NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下列有关13C 、15N 的叙述正确的是( ) A ．13C 与15N 具有相同的中子数B ．13C 与C 60是同一种物质C ．15N 与14N 互为同位素D ．15N 的核外电子数与中子数相同答案 C解析 13C 与15N 的中子数分别是7和8，A 不正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子是核素，即13C 是一种核素，而C 60是一种单质，B 不正确；质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，C 正确；15N 的核外电子数与中子数分别是7和8，D 不正确。
4．已知元素R 有某种核素的氯化物RCl X ，该氯化物中R 微粒的核内中子数为Y ，核外电子数为Z ，则该核素的符号为( )A ．Y Z RB ．Y ＋Z Z RC ．Y ＋Z X ＋Z RD ．X ＋Y ＋Z X ＋Z R答案 D解析 该氯化物中R 微粒的核外电子数为Z ，又由于该氯化物化学式为RCl X ，所以该核素的质子数为(X ＋Z )，又因为该核素的中子数为Y ，质量数＝质子数＋中子数，所以该核素的符号为X＋Y＋ZR，故D正确。
X＋Z5．下列各组中互为同位素的是()A．4019K与4020Ca B．T2O与H2OC．4019K与3919K D．金刚石与石墨答案 C解析4019K与4020Ca是不同种元素，因此不互为同位素，A错误；T2O与H2O 是由不同的H原子构成的水分子，物质的化学性质相同，但是二者不是原子，因此不互为同位素，B错误；4019K与3919K属于同一种元素，质子数相同而中子数不同，因此二者互为同位素，C正确；金刚石与石墨是由同种元素组成的结构不同的两种单质，二者互为同素异形体，D错误。
6．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，下列说法正确的是()A．O4和O2互为同位素B．O4转化为O2是物理变化C．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8D．同温同压下，等体积的O4气体和O2气体含有相同的分子数答案 D解析O4和O2是氧元素的两种单质，互为同素异形体，A错误；O4转化为O2是化学变化，B错误；18O是氧元素的一种核素，它的中子数是18－8＝10，C 错误；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2气体应含有相同的分子数，D正确。
7．某元素原子核内的质子数为m、中子数为n，则下列论断正确的是() A．不能由此确定该元素的相对原子质量B．该元素的相对原子质量为m＋nC．若碳原子质量为w g，此原子的质量为(m＋n)w gD．核内中子的总质量小于质子的总质量答案 A解析元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度的乘积的加和，因此不能确定该元素的相对原子质量，A正确，B错误；若碳原子质量为w g，碳的相对原子质量近似为12，则此原子的质量约为(m＋n)w12g，C错误；原子核内质子数和中子数之间没有必然关系，而且质子的总质量和中子的总质量之间也无必然关系，质子的总质量大于、等于或小于中子的总质量的情况都有可能存在，D错误。
