2019春化学(金版学案)鲁科版高一必修2课堂演练:第1章第1节第1课时原子核_核素含解析
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第1节原子结构与元素性质第1课时原子核核素学习目标1.通过对原子核结构的认识,理解质量数和符号XZA的意义。
2.通过对原子组成及原子电中性的认知,能建立微粒的数量关系与质量关系。
3.通过对氕、氘、氚原子结构的比较,能理解元素、核素、同位素的含义。
学习任务1 原子的构成1.原子核(1)原子及构成微粒。
①构成。
原子{原子核{质子:相对质量约为1,带1个 单位正电荷中子:相对质量约为1,不带电核外电子:带1个单位负电荷,质量 很小(忽略不计)②原子中存在的数量关系。
核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)质量数。
(3)原子的表示方法。
①符号:Z AX 。
②含义:③示例:1737Cl 表示质量数为37、质子数为17、中子数为20的氯原子。
碳元素是组成生物体的基本元素,在科学、考古领域都有着重要的应用。
比如 612C 被作为相对原子质量的标准, 614C 被用来测定古文物的年代。
614C 具有放射性,通过发生β衰变, 614C 原子转变为 714N 。
放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间称为半衰期, 614C 的半衰期约为5 730年。
由于碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的 614C 含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的 614C开始减少。
我们可以根据死亡生物体体内残余的14C来推断它的存在年龄。
6探究1 构成原子的微粒的特征问题1: 614C转变为 714N的过程可以表示为 614C→ 714N+e-。
该过程是化学变化吗?提示:不是。
化学反应是原子不变的前提下原子间的重新组合,原子种类不能改变,也就是说质子数不能改变。
所以说 614C转变为 714N的过程不属于化学变化,而是属于核变化。
问题2: 614C转变为 714N的过程中释放出一个电子,是否意味着 714N的质量减少了?提示:原子的质量都集中在原子核上,电子质量非常小,可以忽略不计,所以 614C转变为 714N,714N的质量可认为不变。
章末系统总结一、重点知识梳理二、实验专项探究——元素性质递变规律的实验探究某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(Ⅰ)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。
(Ⅱ)乙同学设计了如图所示的装置实验以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成。
思考探究(1)甲同学设计实验的目的是什么?反应最剧烈的烧杯是哪个?提示:甲同学设计的实验目的是验证锂、钠、钾金属性的强弱。
钾最活泼和水反应最剧烈,c烧杯中的反应最剧烈。
(2)乙同学设计的实验中A、B、C装置中所选用的物质分别是什么?提示:硝酸常温下可与铜反应,所以A是硝酸,根据“强酸制弱酸”原理可以判断B为CaCO3,C为可溶性硅酸盐。
(3)试用离子方程式表示乙实验的原理。
提示:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O CO2+SiO2-3+H2O===H2SiO3↓+CO2-3或2CO2+SiO2-3+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-3。
(4)结合乙同学设计实验的现象分析,你认为氮、碳、硅三种元素的非金属性强弱关系如何?提示:根据实验现象可知,最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3,说明元素非金属性N>C>Si。
即时训练1.验证周期表中元素性质的变化规律:(1)同一周期内从左到右元素的金属性逐渐减弱;(2)同一主族内从上到下元素的非金属性逐渐减弱。
从下表(Ⅰ) 中选择实验方法,从(Ⅱ)中选择相应的实验现象,上下对应地填写在空格中(不一定全选)。
解析:判的依据:①333333333333333333333333333333333333333333333333 33333333333333333 33333333333 3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 33333333333333333333333333333333333333333333333333333334444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444 44444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444 44444444444444。
第1节原子结构与元素性质第1课时原子核核素课程标准核心素养1.了解原子的构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
2.知道元素、核素和同位素的含义。
宏观辨识与微观探析能从元素和原子水平认识物质的组成和结构。
深化对原子结构的认识,建立原子结构与元素性质之间的关系。
原子的构成1.原子及其构成微粒A原子⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子(带一个单位的正电荷)中子(不带电)核外电子(带一个单位的负电荷,质量很小)对于原子来说:核电荷数=质子数=核外电子数。
原子核中一定有质子,但不一定有中子。
2.X原子的相对原子质量=m(X)112m(12C)≈质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)=m(X)·N A=原子的摩尔质量(数值上)。
3.原子的表示方法一般用符号A Z X表示,字母表示的意义如下:1.构成原子微粒的应用(1)质子数决定元素的种类。
(2)质子数和中子数决定原子的质量。
(3)原子的最外层电子数决定元素的化学性质。
2.构成原子或离子的微粒间的三种关系(1)质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(2)等量关系:核电荷数=质子数,对原子而言,核电荷数=质子数=核外电子数。
(3)大小关系阳离子(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 3.1.判断正误(1)原子呈电中性是因为中子不带电。
()(2)34S原子核内中子数为16。
()(3)1H182O的摩尔质量为20 g·mol-1。
()(4)O2-2和S2-具有相同的质子数和电子数。
()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√2.(2019·洛阳高一月考)下表符号中“2”的含义正确的一组是()选项2H 2He 2Cl Ca2+A 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 质子数中子数原子个数电荷数D 质量数质子数中子数电荷数解析:选B。
第1章原子结构与元素周期律第2节元素周期律和元素周期表第2课时元素周期表1.在元素周期表中,第1、2、3、4周期元素的数目分别是()A.2、8、8、18 B.2、8、18、18C.2、18、18、18 D.2、8、18、32解析:元素周期表中,1至6周期元素数目分别为2、8、8、18、18、32。
答案:A2.下列说法中,错误的是()A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素C.除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8D.ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列解析:Na+、Mg2+、Al3+等阳离子的核外电子层数等于元素上一周期的周期序数,A项错误;ⅡA族和ⅢA族之间隔着7个副族和1个Ⅷ族(3个纵列)共10个纵列,D项正确。
答案:A3.甲、乙是周期表中同主族相邻元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是()A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18解析:同一主族相邻两元素的原子序数可以相差2(H和Li)、8(如O和S)、18(如Cl和Br),但不能相差4。
答案:B4.据报道,1995年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤-239,并测出其原子核内有148个中子。
现有A元素的一种同位素,比镤-239的原子核内少54个质子和100个中子,则A元素在周期表中的位置是() A.第3周期ⅠA族B.第4周期ⅠA族C.第5周期ⅠA族D.第3周期ⅡA族解析:镤元素的质子数为239-148=91,则A元素同位素的质子数为91-54=37,同位素质子数相同,则A的质子数也为37,位于周期表第5周期ⅠA 族。
答案:C5.下列各表是元素周期表中的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是()答案:D6.(1)第3周期第ⅣA族的元素原子序数是________。
(2)钠元素的原子序数为11,短周期中相邻的同族元素的原子序数是________。
基础课时2核外电子排布原子结构与元素原子得失电子能力学习任务1.通过书写1~20号元素的原子结构示意图,归纳总结核外电子的排布规律,建立核外电子分层排布的理念,形成“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
2.通过分析常见元素原子的最外层电子数与元素性质的关系,树立结构决定性质的理念,学会根据元素原子的核外电子排布推断元素的性质,从而培养“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
一、核外电子排布1.电子层与电子能量的关系电子层数 1 2 3 4 5 6 7电子层符号K L M N O P Q电子能量―――――――――――――――――――→电子离核由近及远、电子能量由低到高2.核外电子排布规律3.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图4.原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系元素结构与性质金属元素非金属元素稀有气体元素最外层电子数一般小于4 一般大于或等于4 8(He为2)稳定性不稳定不稳定稳定得失电子能力易失电子易得电子不易得、失电子化合价只显正价既有正价,又有负价0价判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)距核越近的电子能量越高。
()(2)每层电子容纳的电子数必须是2n2个。
()(3)钾元素是19号元素,钾原子最外层电子数是9个。
()(4)稀有气体元素原子最外层都排有8个电子。
()(5)最外层电子数为4时,既不容易得电子也不容易失电子,化学性质较稳定。
() [答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√二、原子结构与元素原子得失电子能力1.实验探究Na、Mg、K元素的失电子能力:元素Na Mg K实验过程实验现象钠熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”响声,逐渐消失,溶液变红色加热时反应缓慢,溶液变浅红色比钠与水反应更剧烈,反应过程中有燃烧现象,并伴有轻微的爆炸,溶液变红色反应方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑Mg+2H2O=====△Mg(OH)2+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑实验结论与水反应的剧烈程度:K>Na>Mg2.判断依据3.原因解释(1)若原子的电子层数相同,则核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越难失电子、越容易得电子。
第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构错误!通过初中的学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。
本节教材,在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布规律,并利用原子结构的知识解释元素的某些性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。
同时,通过原子结构知识的学习,为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构(化学键)打下基础。
本节教材分三部分。
第一部分讲述原子核的结构,用生动形象的比喻说明原子核体积很小。
然后以列表的形式给出构成原子的粒子及其性质.在初中学习的基础上简洁的加以概括。
根据原子不显电性和电子质量很小,可以忽略不计的事实,归纳出两个关系式。
第二部分讲述原子核外电子运动的特征,重点阐述了电子的运动与普通宏观物体的运动不同.它没有确定的轨道,因而自然引出电子云的概念,给出在通常状况下氢原子电子云示意图。
电子云的概念是本节的一个难点,学生理解起来有困难,因此教材中提供了一段阅读材料,用形象的语言帮助学生理解抽象的概念。
第三部分是原子核外电子的排布。
教材采用学生讨论填表的形式,培养他们的思维能力和学习的积极性,最后教材给出关于原子结构模型演变的阅读材料,对学生进行化学史教育,同时使他们体会到人类对客观事物的认识是不断深入,不断发展的。
与旧教材相比,新教材把旧教材中原子核和原子核外电子的排布两节内容进行重组,把相关内容合并在一起,使得原子的结构,原子核,核外电子的运动特征和排布等内容浑然一体.渗透辩证唯物主义观点的教育和化学史教育,培养学生的辩证思维,否定之否定规律:如“原子结构模型的演变”和丰富多彩的化学反应就是否定之否定规律的具体体现。
事实上,自然界中的一切事物都是在不断否定的过程中向前发展的。
没有否定,就没有创新;没有否定,就没有发展。
错误!学生在初中已学过原子是由原子核和核外电子构成等知识,在必修1中还初步学会研究物质性质的方法和程序,但是利用假说和模型探究微观粒子的结构问题还是第一次接触,因此一定会有兴趣。
第1章原子结构与元素周期第1节原子结构第1课时原子核核素1.据某报报道,放射性同位素钬16667Ho可有效治疗肝癌。
该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是()A.32 B.67C.99 D.166解析:16667Ho的核外电子数为67,中子数为166-67=99,中子数与核外电子数之差为99-67=32。
答案:A2.下表符号中“2”的含义正确的一组是()解析:角的数字表示所带电荷数,前面的数字表示微粒个数。
答案:B3.“玉兔”号月球车用23894Pu作为热源材料。
下列关于23894Pu的说法正确的是()A.23894Pu与23892U互为同位素B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质D.23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数解析:A项,23894Pu与23892U的质子数不同,不能互称为同位素,A项错误;23894 Pu与23994Pu互为同位素,B项错误;23894Pu与23892U不属于同种元素,化学性质不同,C项错误;23894Pu与23994Pu为同种元素,核外电子排布相同,最外层电子数相同,D项正确。
答案:D4.1919年,科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。
这个反应如下:147N+42He―→178O+11H,下列叙述正确的是()A.178O原子核内有9个质子B.11H原子核内有1个中子C.O2和O3互为同位素D.通常情况下,He和N2化学性质都很稳定解析:178O原子核内质子数是8,A错误;11H原子核内中子数是1-1=0,B错误;O2和O3互为同素异形体,C错误;通常情况下,He和N2化学性质都很稳定,D正确。
答案:D5.由21H和188O组成的11 g水中,含有的中子的物质的量为()A.4.5 mol B.5 molC.5.5 mol D.6 mol解析:由21H和188O组成水的相对分子质量为22,1 mol 2H182O含12 mol中子,故11 g水中含有中子的物质的量为11 g22 g·mol-1×12=6 mol。
答案:D6.用A Z X表示原子,N表示中子数。
(1)中性原子的中子数:N=______________。
(2)阳离子的中子数:A Z X n+共有x个电子,则N=________。
(3)阴离子的中子数:A Z X n-共有x个电子,则N=________。
(4)中性分子或原子团的中子数:12C16O2分子中,N=________。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为________。
解析:本题考查了A=Z+N,原子、阳离子、阴离子中质子数与核外电子数之间的关系。
答案:(1)A-Z(2)A-x-n(3)A-x+n(4)22(5)nm(m-x+2) mol(时间:40分钟分值:100分)A级基础巩固基础题Ⅰ1.有关A Z X与A+1Z X+两种微粒的下列叙述正确的是()A.一定都是由质子、中子、电子组成的B.化学性质几乎完全相同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解析:11H+中无中子,无电子,A错误;A Z X为原子,A+1Z X+为离子,二者化学性质不同,B错误;两者质子数均为Z,质量数分别为A、A+1,中子数分别为A-Z,(A+1)-Z,C正确;对于离子A+1Z X+的核电荷数为Z,核外电子数为Z-1,D错误。
答案:C2.已知R 2+核外有a 个电子,b 个中子。
正确表示R 原子符号的是( )A.b a RB. a +b -2a +2RC. a +b +2a +2RD.a +ba -2R解析:R 2+核外有a 个电子,则R 原子核外有(a +2)个电子,即核内有(a +2)个质子,R 的质量数为:a +2+b 。
答案:C3.YBa 2Cu 8O x (Y 元素为钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,关于8939Y 的说法不正确的是( )A .元素钇的原子序数为39B .质子数与中子数之差为50C .原子的核外电子数是39D.8939Y 和9039Y 是两种不同的核素解析:由8939Y 知,8939Y 的质子数为39,中子数为89-39=50,由原子序数=质子数=核外电子数,知A 项、C 项正确;质子数与中子数之差应为11,B 项错误。
答案:B4.下列叙述正确的是( )A .40K 和40Ca 原子中质子数和中子数都不相等B .金刚石和石墨的性质相同C .H 2和D 2互为同位素D .某物质只含一种元素,该物质一定是纯净物解析:质子数决定元素种类,质子数和中子数决定原子的种类。
因为40K 的质子数是19,40Ca 的质子数是20,两者质量数相同,质子数不同,所以,中子数也不相等,A 正确;金刚石和石墨都是由碳元素构成的,由于它们的晶体结构不同,性质上也存在差异,如硬度、导电性都不同,在化学性质上也不完全相同,金刚石相对稳定,B 不正确;H 2和D 2是单质分子,不符合同位素的概念,C 不正确;白磷和红磷混在一起,虽然体系中只有一种元素,却存在着结构完全不同的两种分子,所以,不是纯净物,D不正确。
答案:A5.最新科技报道,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒,这种新微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成。
对于这种微粒,下列说法中正确的是()A.是氢的一种新的同素异形体B.是氢的一种新的同位素C.它的组成可用H3表示D.它比一个普通H2分子多一个氢原子核解析:新微粒由3个氢原子核和2个电子构成,故组成为H+3。
答案:D基础题Ⅱ6.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与氢原子组成H m X分子。
在a g H m X中所含质子的物质的量是()A.aA+m (A-N+m) mol B.aA(A-N) molC.aA+m (A-N) mol D.aA(A-N+m) mol解析:X原子的质子数为(A-N),则H m X的质子数为m+A-N,所以a g H m X中质子的物质的量为aA+m(A-N+m) mol,A正确。
答案:A7.下列8种化学符号:11H2、21H2、146C、63Li、2311Na、147N、73Li、2412Mg。
(1)表示核素的符号共________种。
(2)互为同位素的是________和________。
(3)质量数相等,但不能互称同位素的是________和________。
(4)中子数相等,但质子数不相等的核素是________和________。
解析:(1)11H2、21H2为分子不属于核素范畴。
(2)63Li、73Li的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素。
(3)146C和147N的质量数相同,但二者的质子数不同,二者不属于同位素。
(4)2311Na和2412Mg的中子数相等,但质子数不同。
答案:(1)6(2)63Li73Li(3)146C147N(4)2311Na2412MgB级能力提升8.据报道,某些花岗岩会产生氡(22286Rn),从而对人体产生伤害。
请回答:(1)该原子的质量数是________,质子数是________,中子数是________。
(2)研究发现,镭能蜕变为22286Rn,故将22286Rn称为镭射气;钍能蜕变为220 86Rn,故将22086Rn称为钍射气;锕能蜕变为21986Rn,故将21986Rn称为锕射气。
22286Rn、22086Rn、21986Rn()A.属于同种元素B.互为同位素C.属于同种核素D.属于同种原子(3)由(2)可知,________决定元素种类,________决定核素种类。
解析:(1)22286Rn中的质量数是222,质子数是86,中子数是222-86=136。
(2)22286Rn、22086Rn、21986Rn的质子数相同,属于同种元素,但三者的中子数不同,故三者互为同位素。
(3)其中质子数决定元素种类;质子数和中子数共同决定核素种类。
答案:(1)22286136(2)AB(3)质子数质子数和中子数9.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H162O和D162O所含质子数之比为______,中子数之比为________。
解析:(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl;但H37Cl 与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。
(3)设质量都为1 g,H162O与D162O的质子数之比为118∶120=10∶9,中子数之比为⎝⎛⎭⎪⎫118×8∶⎝⎛⎭⎪⎫120×10=8∶9。
答案:(1)氕氘氚21H、31H(2)5(3)10∶98∶9。