高中化学第1章原子结构与元素周期律1.1.1原子核核素学案鲁科版必修2

1 第1课时 原子核 核素 [学习目标定位] 1.了解原子的结构，知道AZX的含义，掌握构成原子的各微粒数的关系。2.知道元素、核素、同位素的含义及其区别。

一、原子的构成 1．构成原子的微粒有电子、质子和中子，其中质子和中子构成原子核。

微粒 电子 质子 中子 质量/kg 9.109×10－31 1.673×10－27 1.675×10－27 相对质量 0.548×10－3 1.007 1.008 电量/C 1.602×10－19 1.602×10－19 0 电荷 －1 ＋1 0 N原子中微粒数 7 7

根据表中数据，讨论下列问题： (1)决定原子质量的微粒有哪些？

(2)若一个质子和一个中子的相对质量都近似等于1，则原子的相对质量又近似等于什么？ (3)在原子中质子数、中子数、核外电子数、核电荷数、原子序数、质量数之间的关系如何？

(4)原子为什么显电中性？ 2．原子组成表示方法 2

一般用符号AZX表示，字母表示意义如下： 如3717Cl表示________为37、________为17、________为20的氯原子。根据质量数和________可计算出中子数，所以根据符号AZX，就知道了该元素原子原子核的组成情况。

1．原子及构成微粒 原子 原子核 质子：带有一个单位 电荷 ：不带电核外电子：带有一个单位 电荷 2．原子、离子组成中的数量关系 (1)核电荷数＝质子数＝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。

3．原子的相对原子质量(Ar)＝原子质量m12 6C12≈质量数(A)。

关键提醒 (1)11H原子不含中子。(2)原子的种类由质子和中子共同决定。

1．据新华社报道，我国科学家首次合成了一种新核素镅(235 95Am)，这种新核素同铀(235 92U)比较，下列叙述正确的是( ) A．具有相同的质子数 B．原子核中具有相同的中子数 C．具有相同的质量数 D．原子核外电子总数相同 2．用AZX表示原子： (1)中性原子的中子数N＝__________。 (2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝______________。 (3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数 N＝______________。 (4)12C16O2分子中的中子数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_____________。 二、核素 3

1．填写下表 原子 12 6C 13 6C 14 6C 质量数 质子数 中子数 核外电子数

2.分析上表，回答下列问题： (1)三种碳原子结构上的相同点是________________________________。 (2)三种碳原子结构上的不同点是________________________________。 (3)通过上表分析可知，三种碳原子的质子数都是6，因而都属于________，但中子数不相同，它们属于不同的____________。 (4)12 6C、13 6C、14 6C它们之间的关系是____________。 3．请将下列核素与其用途连线。 ①12 6C a．考古中推断生物体的存在年代 ②14 6C b．核反应堆的燃料 ③21H和31H c．相对原子质量的标准原子 ④235 92U d．同位素示踪 ⑤3215P e．制造氢弹 归纳总结 1．元素、核素、同位素和同素异形体的区别与联系 (1)区别 4

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 同种元素形成的不同的单质

范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 单质

特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 由一种元素组成，可独立存在

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、C、N三种元素 11H、21H、31H三种核素 234 92U、235 92U、238 92U互为同位素 石墨与金刚石

(2)联系

2．同位素的性质 (1)同一种元素的各种核素化学性质__________，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________的。 关键提醒 (1)元素可以有若干种核素，也可以只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 (2)多数元素有同位素，个别元素没有同位素。 (3)不同核素间的转化不属于化学变化，而属于核反应。

3．科学家通过用14C标记的C60发现了一种C60的羧酸衍生物，它在特定条件下可以通过断裂DNA分子来抑制艾滋病毒。下列有关14C的叙述正确的是( ) A．14C与12C60的碳原子化学性质不同 5

B．14C与14N核内中子数相同 C．14C与12C60互为同素异形体 D．14C与12C、13C互为同位素 4．下列说法错误的是( ) A.11H、21H、H＋和H2是氢元素的四种不同微粒 B.4020Ca和4220Ca、金刚石和石墨分别互为同位素 C.11H和21H是不同的两种核素 D.12 6C和14 6C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同 5．230Th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( ) A．Th元素的质量数是232 B．Th元素的相对原子质量是231 C．232Th 转换成233U是化学变化 D．230Th和232Th的化学性质相同

1.235 92U是重要的核工业原料，下面列出该原子核内中子数与核外电子数之差的数据正确的是( ) A．51 B．92 C．143 D．235 2．在ROn－3中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数是( ) A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24 C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24 3．16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( ) A．16O2与18O2是氧元素的两种核素 B．16O与18O核外电子排布方式不同 C．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 D．标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含有0.1NA个氧原子 6

4．锎是锕系中的一种元素，1 mg锎(252 98Cf)每秒钟约能释放出2.34×109个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是( ) A.252 98Cf的摩尔质量为252 B.252 98Cf和254 98Cf互为同位素 C.252 98Cf中，质子数和电子数均为98 D.252 98Cf的中子数与质子数之差为56 5．已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，确定m g R2＋中含有电子的物质的量为( )

A.mA－NA mol B.mA－N＋2A mol

C.mA－N－2A mol D.mA＋N－2A mol 6．(1)在63Li、73Li、2311Na、2412Mg、14 6C、14 7N中：________和________互为同位素；________和________的质量数相等，但不能互称同位素；________和________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。 (2)在下列基本粒子中：1H、2H、3H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。 ①它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种； ②互为同位素的为________、________； ③质量数相等的为________； ④氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________种；可得相对分子质量不同的水分子为________种。 (3)质量相同的H162O和D162O所含质子数之比为________，中子数之比为________，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________，质量之比为________。 7

答案精析 新知导学 一、 1．(1)质子和中子。 (2)等于质子数与中子数之和，这个数值叫做质量数，用A表示。 (3)质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数， 质量数＝质子数＋中子数。 (4)因为原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等。 2．质量数 质子数 元素符号 质量数 质子数 中子数 质子数 归纳总结 1．正 中子 负 活学活用 1．C [235 95Am的质子数是95，质量数为235，核外电子数为95，中子数是235－95＝140；235 92U的质子数是92，质量数为235，核外电子数为92，中子数是235－92＝143，它们的质量数都是235，只有C项正确。] 2．(1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4)22

(5)nm－x＋2m mol 解析 根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系可知：(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22。(5)A2－所含电子数为m

－x＋2，则n g A2－所含电子的物质的量为nm－x＋2m mol。 二、 1．(从左到右，从上到下)12 13 14 6 6 6 6 7 8 6 6 6 2．(1)质子数相同，核外电子数相同 (2)中子数不同，质量数也不同 (3)碳元素 核素 (4)互为同位素 3．①—c；②—a；③—e；④—b；⑤—d 归纳总结 1．(1)原子 原子 2．(1)几乎相同 (2)不变