人教版高中化学必修2课时作业与单元检测第一章第一节第3课时核素同位素

第3课时 核素 同位素
一、质量数
1．定义
原子的质量主要集中在________上，质子和中子的相对质量都近似为____。

忽略电子的 质量，将____________________________的相对质量取____________相加，所得的数值 叫做质量数。

2．关系式
质量数(A )＝____________＋____________。

3.A Z X 表示的意义
它表示的是________为Z ，________为A 的X 元素的原子。

二、元素、核素、同位素
1．概念辨析
(1)元素：具有相同____________的________原子的总称。

(2)核素：具有一定数目的________和一定数目的________的________原子。

(3)同位素：________相同而________不同的同一元素的________原子，互称同位素。

2．元素、核素、同位素之间的关系
(1)同种元素可以有若干不同的________，这些________之间互称________；
(2)核电荷数相同的不同核素，虽然它们的________不同，但仍属________元素；
(3)同位素是指同一元素的不同核素之间的相互称谓，不指具体的原子。

3．同位素的特点
(1)同位素的各种核素的化学性质基本相同，在元素周期表占据________________，物理
性质有差别。

(2)天然存在的同位素，相互间保持________________。

4．同位素的应用
考古利用____测定一些文物的年代；____和____用于制造氢弹；利用放射性同位素释放 的射线________、治疗________和________等。

知识点一 质量数的应用及计算
1．据报道，某些花岗岩会产生具有放射性的氡(222 86Rn)，从而对人体造成伤害，该核素核
内中子数与质子数之差为( )
A ．86
B ．136
C ．50
D ．222
2．R 元素的质量数为A ，R n －的核外电子数为x ，则W g R n －所含中子的物质的量为( )
A ．(A －x ＋n ) mol
B ．(A －x －n ) mol
C.W A (A －x ＋n ) mol
D.W A (A －x －n ) mol
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11B 的质 量之比为( )
A ．1∶4
B ．5∶22
C ．10∶1
D ．1∶1
知识点二 核素、同位素
4．2010年以来我国严格抑制了稀土资源的开发和出口，从而引起了美国等西方国家的
不满和恐慌。

下列有关稀土资源144
62Sm和150
62
Sm的说法正确的是()
A.144
62Sm和150
62
Sm互为同位素
B.144
62Sm和150
62
Sm的质量数相同
C.144
62Sm和150
62
Sm是同一种核素
D.144
62Sm和150
62
Sm的核外电子数和中子数均为62
5.11H、21H、31H、H＋、H2是()
A．氢的5种同位素
B．5种氢元素
C．氢的5种同素异形体
D．氢元素的5种不同粒子
6．下列叙述错误的是()
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等C．14C和14N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
练基础落实
1．下列微粒中，决定元素种类的是()
A．质子数B．中子数
C．质量数D．核外电子数2．决定核素种类的是()
A．质子数B．中子数
C．原子的最外层电子数D．质子数和中子数3．下列互为同位素的是()
A．H2D2B．14N14C C．16O17O D．金刚石石墨
4.13
6C－NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，13
6
C表示的是()
A．核外有13个电子，其中6个能参与成键
B．核内有6个质子，核外有7个电子
C．质量数是13，原子序数是6，核内有7个质子
D．质量数是13，原子序数是6，核内有7个中子
5．下列关于指定粒子构成的几种描述中，不正确的是()
A．37Cl与39K具有相同的中子数
B．第114号元素的一种核素298114X与20782Pb具有相同的最外层电子数
C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数
D．O2－2与S2－具有相同的质子数和电子数
6．有六种微粒，它们分别是4019M、4020N、4018X、4019Q＋、4020Y2＋、4017Z－，它们所属元素的种类为()
A．3种B．4种
C．5种D．6种
7．法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。

下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是()
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
8．已知X元素的某种同位素的氯化物XCl n为离子化合物，在该化合物中X元素的微
粒的核内中子数为m ，核外电子数为y ，则该同位素的符号是( )
A.m y X
B.y ＋m y X
C.m ＋y ＋n y ＋n X
D.y ＋m －n y ＋n X 练方法技巧——相对原子质量的计算技巧
9．铜有两种天然同位素6329Cu 和6529Cu ，已知铜元素的近似相对原子质量为63.5，则6329Cu
的原子个数百分数是( )
A ．75%
B ．25%
C ．50%
D ．45%
10．自然界中氯化钠是由2311Na 与3517Cl 和3717Cl 所构成的。

已知氯元素的相对原子质量是
35.5，
则11.7 g 氯化钠中，含3717Cl 的质量为( )
A ．1.5 g
B ．1.65 g
C ．1.775 g
D ．1.85 g
练综合拓展11．按要求填空：
(1)A Z X 原子的中子数：N ＝________。

(2)阳离子的中子数：A X n ＋共有x 个电子，则N ＝________。

(3)阴离子的中子数：A X n －共有x 个电子，则N ＝________。

(4)中性分子或原子团的中子数：12C 16O 2分子中，N ＝________________。

(5)A 2－原子核内有x 个中子，其质量数为m ，则n g A 2－所含电子的物质的量为
________________。

12．据报道，某些花岗岩会产生放射性的氡(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)请将以下Rn 的原子结构示意图补全。

(3)请根据Rn 的原子结构预测氡气的化学性质：
A ．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B ．比较活泼，能与钠等金属反应
C ．不太活泼，与氮气性质相似
D ．很难与其他物质发生反应
你选择________选项，理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。

(4)研究发现，镭能衰变为22286Rn ，故称22286Rn 为镭射气；钍能衰变为22086Rn ，故将22086Rn
称为钍射气；锕能衰变为21986Rn ，故将21986Rn 称为锕射气。

22286Rn 、22086Rn 、21986Rn 是
________(填字母序号)。

A ．同种元素
B ．同位素
C ．同种核素
D ．同种原子
第3课时 核素 同位素
基础落实
一、
1．原子核 1 核内所有质子和中子 近似整数值
2．质子数(Z ) 中子数(N )
3．质子数 质量数
二、
1．(1)核电荷数同类(2)质子中子一种
(3)质子数中子数不同
2．(1)核素核素同位素(2)中子数同一
3．(1)同一个位置(2)一定的比率
4．14C2H3H育种癌症肿瘤
对点训练
1．C[该核素中子数＝222－86＝136，质子数为86，二者之差为136－86＝50。

] 2．C[R n－核外电子数为x，则R原子有x－n个电子，核内有x－n个质子，A－(x－
n)＝A－x＋n个中子，W g R n－的物质的量为W
A mol，则所含中子的物质的量为
W
A(A－x＋n)
mol。

]
3．B[10B与11B的原子数之比为(11－10.8)∶(10.8－10)＝1∶4，则10B与11B的质量之比为(1×10)∶(4×11)＝5∶22。

]
4．A[质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素，具有一定数目质子数和中子数
的原子称为核素。

144
62Sm和150
62
Sm质量数不同，B错；144
62
Sm和150
62
Sm是不同的核素，C错；
144 62Sm和150
62
Sm的中子数不同，D错。

]
5．D
6．D[6Li与7Li的电子数相等，中子数不等。

]
课后作业
1．A[元素是具有相同数目的质子数的同一类原子的总称。

]
2．D[核素的种类取决于原子中的质子数和中子数。

]
3．C[同位素是同种元素、不同核素之间的互称，其研究对象是原子，而A、D项中
的物质为单质；B项中两原子的质子数不同，不属于同种元素；C项中两原子属于同种元素，但质量数不同，即中子数不同，故互为同位素。

]
4．D[13
6
C表示的是质量数为13、质子数为6的碳原子，根据质量数为质子数和中子数之和，可计算出中子数为7，故D项正确。

]
5．C[37Cl和39K具有的中子数都是20，A正确；298
114X与207
82
Rb的核电荷数之差为114
－82＝32，即相差一个电子层，属于同一主族元素，最外层有相同的电子数，B正确；H3O ＋与OH－具有相同的电子数但质子数不同，C错误；O2－2与S2－的电子数都是18，质子数都是16，D正确。

]
6．B[质子数相同的原子(单核离子)属于同种元素，4019M与4019Q＋质子数相同，属于同种元素，4020N和4020Y2＋质子数也相同，属同种元素。

]
7．C[该粒子无质子，故在周期表中不与氢元素占同一位置。

]
8．C[XCl n中X的化合价为＋n，其离子符号为X n＋，其核外电子数为y，则其质子数为y＋n；其中子数为m，则其质量数为m＋n＋y，则X的原子符号为m＋y＋n
y＋n
X。

] 9．A[解法：方法一：代数法。

设6329Cu的原子个数百分数为x，则6529Cu的原子个数百分数为(1－x)。

根据元素近似相对原子质量的定义得
63×x＋65×(1－x)＝63.5
x ＝75%。

方法二：十字交叉法。

因为平均相对原子质量是介于两种同位素的质量数之间，且是根据一定质量分数求和所得，所以可以根据十字交叉法求解。

根据题意有
则两种同位素63Cu 与65Cu 的原子个数比为1.5∶0.5＝3∶1，所以63Cu 的原子个数百分数为34
×100%＝75%，选A 。

方法三：估算法。

假设63Cu 与65Cu 的原子个数百分数各为50%，则铜的相对原子质量应为64，而已知Cu 元素的近似相对原子质量为63.5＜64，所以63Cu 的原子个数百分数应大于50%，只有A 选项符合题意。

点拨：以上三种方法中，以第二种方法相对简洁，更容易理解，且最稳妥。

需提醒的是同位素原子的个数百分数不是同位素原子的质量分数，而是物质的量的分数。

第三种方法最为快速，但不容易想到，且受选项限制，若题中给出选项60%，则仍需要经过计算才能得到正确的答案。

]
10．D
11．(1)A －Z (2)A －x － n (3)A －x ＋n
(4)22 (5)n m
(m －x ＋2) 解析 本题考查构成粒子的各微粒之间的数量关系，中性原子中N ＝A －Z ，在分子中
其中子数为构成分子的各原子中中子数之和，12C 16O 2中中子数为6＋8×2＝22；阳离子的核
外电子数为质子数与所带电荷数之差，则A X n ＋的质子数为x ＋n ，故其中子数为A －(x ＋n ); 阴离子的核外电子数为质子数与所带电荷数之和，则A X n －的质子数为x －n ，故其中子数为A －(x －n )＝A －x ＋n ，A 2－所含电子数为质子数和所带电荷数之和，即为m －x ＋2，则n g A 2
－含有电子数物质的量为n m
(m －x ＋2)。

12．(1)222 86 136 (2)
(3)D Rn 原子最外层电子数已达到8电子
稳定结构，氡气很稳定 (4)AB 解析 (1)由22286Rn 可知其质量数为222，质子数为86，则其中子数为222－86＝136。

(2)原子核外各电子层上的电子数目之和等于核内的质子数，再结合各电子层上排列的电子的规律可确定各电子层上的电子数。

(3)Rn 原子的最外层电子数为8，已达到该电子层的稳
定结构，故其化学性质稳定，很难与其他物质反应。

(4) 22286Rn 、22086Rn 、21986Rn 三种原子
质子数相同，但质量数不同，即中子数不同，故它们属于同种元素的不同核素。