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2017_2018学年高中化学第1章物质结构元素周期律1.1.3核素课件新人教版必修2

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第                      3            课时                                                     核素 
目标导航 预习引导
             1.理解原子的组成及同位素的概念。 
                                                                  𝐴
             2.理解同位素、质量数和                                           X    的含义。 
                                                                  𝑍

             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。 
        

    
1.质量数 
      如果忽略电子的质量,将核内所有的质子和中子的相对质量取近
似整数值相加,所得的数值叫作质量数。 
      质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 
      2.元素和核素、同位素 
目标导航 预习引导
      元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。同种元素
的原子核中,中子数不一定相同。 
      我们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫作核素。
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(即相
同元素的不同核素互称为同位素)。 
 目标导航    预习引导


                                                                                                        预习交流                                    1 
                  元素的种类和原子的种类相等吗? 
                  答案:由于同一种元素可能含有不同的核素,即存在同位素,所以元
素的种类少于原子的种类。 
      3.同位素的性质和用途 
      (1)天然存在的同位素,相互之间保持一定的比率。元素的相对原子
质量,就是按照该元素各种核素原子所占的一定原子个数百分比算出
的平均值。 
      (2)同位素中,有些具有放射性,称为放射性同位素。同位素在日常生
目标导航 预习引导

                                                                                     14
活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途                                             如考古时利用                    测定
                                                                 ,                    6 C

                        2        3
一些文物的年代                      和       用于制造氢弹              利用放射性同位素释放的射
                       , 1 H     1 H                     ,
线育种、治疗恶性肿瘤等。 
                                               预习交流             2 
          结合下表中的数据分析,构成原子的三种粒子之间有什么数据关
   系? 
   粒子                 电子                                     质子                                      中子 
   电性和电               1 个电子带          1 个单位负电                1 个质子带           1 个单位正电
目标导航 预习引导                                                                                            不显电性 
   量                  荷                                      荷 
   质量/kg              9.11×10-31                             1.67×10-27                              1.68×10-27 
                        1
                           (电子与质子质量之
   相对质量               1 836                                  1.007                                   1.008 
                      比) 
    
目标导航  预习引导


             答案:根据以上数据可以得出:(1)质量关系:原子的质量主要集中在
原子核上,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),电子的质量非常小,可以忽
略不计。(2)电性关系:质子和电子带等量电性相反的电荷,原子和分子呈
电中性,因此质子数等于电子数。质量关系涉及质子数和中子数,电性关
系涉及质子数和电子数。 
问题导学 当堂检测

一、质量数 
                 活动与探究 
           原子是由哪些微粒构成的?原子质量大小主要取决于什么因素? 
           答案:原子是由原子核和核外电子构成的,原子核由质子和中子构
成,质子和中子的相对质量都近似为                                                                     1,而电子的相对质量很小,因此原
子质量的大小主要由原子核决定。 
问题导学 当堂迁移与应用检测                
                         例     1   中子数比质子数多                               1   个的原子                A,其阳离子                   An+核外有
x  个电子,则                 A   的质量数为(  ) 
        A.2(x+n)                      B.2(x-n)+1 
         C.2(x+n)+1                   D.n+2 
         解析:An+的质子数为                                x+n,中子数为                      x+n+1,质量数为                        2(x+n)+1。 
         答案:C 
                              迁移训练              1  法国里昂的科学家最近发现一种只有四个
中子构成的粒子,这种粒子被称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。
问题导学 当堂检测
下列有关“四中子”粒子的说法中不正确的是(  ) 
        A.该粒子不显电性 
         B.该粒子质量数为                        4 
         C.在周期表中与氢元素占同一位置 
         D.该粒子质量比氢原子大 
         答案:C 
                                                                     
     质量数、质子数、中子数以及核电荷数之间的关系 
     原子 


                                                              
问题导学 当堂检测 离子 

     核外电子数                                  
     温馨提示:质量数是对原子而言的,元素没有质量数,元素的相对原

子质量是对其各种天然同位素的原子而言的平均值。v                                  
问题导学 当堂检测

二、元素、核素、同位素 
                 活动与探究 

                                                                              2              3
           1.分析氢元素三种原子(1H、                                                      H     和        H)结构的异同点。 
                                                                  1           1             1
           2.试辨析元素、核素和同位素的定义。 
           3.元素、核素和同位素的相互关系是怎样的? 
                                   1     2     3
     答案:1.氢元素的三种原子                   H、   H、    H  质子数都是         1,中子数分别
                                   1     1     1
是  0、1、2。 
     2.元素、核素和同位素的定义都与原子核内质子数和中子数有关
系。只要质子数相同的原子就是相同元素,质子数和中子数都相同的才
是同种核素,质子数相同而中子数不同的原子之间可以互称为同位素。 
     3.三者之间的关系如图所示: 
问题导学 当堂检测


                                                         
           迁移与应用 
                   例    2 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。 

问题导学 当堂检测 (1)同位素种类由                             决定;  
       (2)元素种类由                             决定;  
       (3)元素有无同位素由    决定;  
       (4)元素的化学性质主要由                                          决定。  
       解析:本题考查元素、同位素的概念及性质。 
       答案:(1)AB              (2)A      (3)B      (4)D 
                                131
                   迁移训练              是常规核裂变产物之一                  可以通过测定
                               2 53 I                           ,

              131
大气或水中              的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。
              53 I

           131
下列有关            的叙述中错误的是                
           53 I                       (     ) 

                        127
问题导学 131当堂检测 的化学性质与          相同
A.53 I                  53 I       

        131
     B.53  I 的原子序数为          53 
        131
     C.53  I 的原子核外电子数为                78 
        131
     D.53  I 的原子核内中子数多于质子数 
     答案:C 
                                                                                                
  元素、核素、同位素、同素异形体的比较 
  内容 
  名称           元素                 核素                        同位素                        同素异形体 
  项目    
问题导学 当堂检测                                                                              同种元素形
               质子数相同              质子数、中子数                   质子数相同、中子
  本质                                                                                   成的不同单
               的一类原子              都一定的原子                    数不同的核素 
                                                                                       质 
  范畴           同类原子               原子                        原子                         单质 
   
                 只讲种数,                   化学反应中的最                             化学性质几乎完                               组成元素相同、
   特性 
                 不讲个数                    小微粒                                 全相同                                   单质性质不同 
问题导学决定当堂检测
                 质子数                     质子数、中子数                             质子数、中子数                               组成元素、结构 
   因素 

                                          1        2        3                 1        2        3
                 H、C、O                      H、       H、       H   三             H、       H、       H   互称           O2   与    O3   互为同
   举例                                     1        1        1                 1        1        1
                 三种元素                                                                                              素异形体 
                                         种核素                                 同位素 
    
问题导学  当堂检测


             温馨提示:①并非所有元素都有同位素,如                                                                                                     Na、F、Al                           只有一种核
素。②除非特别指出,题目中所涉及的元素的原子一般指常见的普通原

                                                  1
子       如氢原子是指                                           。③并非所有原子的原子核均由质子和中子构成
      ,                                          1H                                                                                                                                                     ,
如氕原子没有中子。 
1.下列说法正确的是(  ) 
①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素                                         ②氢元素是指

1        1    2     3
 H    ③   H、    H、   H  是氢元素的三种同位素,是同一种元素的三种原子 
1        1    1     1

          2
④1    和      的化学性质几乎完全相同                      ⑤    、     、    的摩尔质量相等
  1 H     1 H                                    H2   D2    T2                    

A.②③                  B.③④             C.①③④⑤         D.②③④⑤ 
问题导学 当堂检测 1 2        3        4
解析:氘和氚是质量数不同、质子数相同的两种不同的氢原子;同位素原
子由于原子核外电子数相同,只是核内中子数不同,所以化学性质几乎
                                                  -1          -1           -1
相同;H2、D2、T2         的摩尔质量分别是              2 g·mol  、4 g·mol     、6 g·mol    。所
以只有③④正确。 
答案:B 
2问题导学.若有某种新元素当堂检测 1        2 3        4 ,它的原子核内有                         161     个中子,质量数为                            272。该元素
的原子序数与原子核内中子数的关系是(  ) 
A.大于                                  B.小于                           C.等于                      D.不能肯定 
解析:根据质量数=质子数+中子数,原子序数=质子数的关系可得:该元
素的质子数为                        272-161=111,因此质子数小于中子数,即原子序数小于中
子数。 
答案:B 
3.放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用,对人类的科学
研究有很大的帮助,其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界用
放射性         14C   的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂                                             DNA      来杀死细胞,

从而抑制艾滋病。问题导学 当堂检测 1        2        3 4  
(1)下面有关             14C   的叙述正确的是                                。  
A.14C    与    14N   含有相同的中子数 
    14
B.    C  与    C60  互为同位素 
    14
C.    C  与    C60  中普通碳原子的化学性质不同 
D.14C    与    12C   互为同位素 
  (2)自然界中存在很多像                          14C  的放射性原子,这些天然放射现象的发现
说明了   。  
A.原子不可以再分 

B.问题导学 原子的核式结构当堂检测 1        2        3 4  
C.原子核还可以再分 
D.原子核是由质子和中子构成 
解析:本题主要考查同位素的概念和对物质结构的理解。天然放射现象
是原子核的裂变,说明原子核是可以再分的。 
答案:(1)D            (2)C 
4.现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、
       14     14
Cl2、     N、     C。 
请据此回答下列问题: 
(1)其中,它们分属                        种元素,属于氢元素的核素有                                   种,属
于铀元素的核素有                            种。互为同位素的原子分别
为    、    。  
问题导学 当堂检测 1        2        3        4
(2)质量数相等的粒子为                              、              、              。(可不填满,
也可补充)  
(3)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                              ;可得相对分子质量不同的水分子有                                    
种。  
解析:(1)题列      12 种粒子分属        H、U、K、Ca、Cl、N、C 7              种元素。1H
和  1H+是同一种核素的不同粒子,1H、2H、3H                     属于氢元素的          3 种不同核
素,且互为同位素。234U、235U、238U               属于铀元素的          3 种不同核素,也互
为同位素。 
     (2)40K和  40Ca质量数相等,都为           40;14N和   14C 质量数相等,都为          14;1H
和  1H+质量数相等,都为           1。题设为“质量数相等的粒子”,而非“质量数相
等的原子”,否则,“1H         和  1H+”不为答案。 
                     1   2   3                  16
     (3)氢的同位素        H、H、H       与氧的同位素           O 形成的     H2O  有以下     6
种问题导学 当堂: 检测 1        2        3        4


                                                            
问题导学       当堂检测        1        2        3        4


答案:(1)7                                                 3                 3                1H、2H、3H                                                             234U、235U、238U 
                       (2)40K、40Ca                                                            14N、14C                                               1H、1H+ 
                       (3)18                               7 
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