化学必修2练习题：第一章 第一节 第4课时

第4课时核素[学习目标定位] 1.知道元素、核素、质量数、同位素的含义。

2.学会原子的表示方法。

3.通过对比分析，学会对不同概念的辨析。

一、原子构成微粒间的关系根据下表列出的电子、质子和中子的基本数据讨论1.(1)原子的质量主要由哪些微粒决定？答案质子和中子(2)原子的相对质量如何计算？答案原子的质量m(12C)12(3)如果一个质子和一个中子的相对质量都近似等于1，那么原子的相对质量又近似等于什么？答案等于质子数与中子数之和，这个数值叫做质量数，用A表示。

2.数量关系(1)在原子中质子数、中子数、电子数、核电荷数之间的关系是怎么样的？答案质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数质量数＝质子数＋中子数(2)如何确定原子的质子数？答案质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数＝质量数－中子数3.电性关系(1)原子为什么显电中性？答案原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，故原子显电中性。

(2)阴、阳离子中质子数与核外电子数有何关系？答案阳离子：质子数＞核外电子数(或核外电子数＝质子数－所带电荷数)；阴离子：质子数＜核外电子数(或核外电子数＝质子数＋所带电荷数)。

归纳总结1.原子的构成微粒2.有关粒子间的关系(1)质量关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

①原子的相对原子质量近似等于质量数。

(2)电性关系①电中性微粒(原子或分子)：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。

①带电离子：质子数≠电子数，具体如下表：(3)数量关系 原子序数＝质子数。

3.符号A Z X ±c m ±n 中各个字母的含义： 1.完成表格答案易错警示 (1)(2)核电荷数(质子数)＝核外电子数，只适用于原子和分子。

(3)对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。

2.已知R 原子有b 个中子，R 2＋核外有a 个电子。

表示R 原子符号正确的是( )A.b a RB.a ＋b －2 a －2RC.a ＋b+2 a +2RD.a ＋b a －2R答案 C解析 R 2＋核外有a 个电子，则R 原子的质子数为a ＋2，质量数为a ＋b ＋2，则R 原子为a ＋b+2 a +2R 。

二、核素1.元素周期表中有112种元素，是否可以认为原子的种类只有112种？ 答案 原子的种类超过112种，因为有些元素不止一种核素。

2.填表并思考回答下列问题：(1)H、D、的原子结构相同点：质子数相同，不同点：中子数不同。

(2)由于它们的质子数相同，所以它们是同种元素，由于它们的中子数不同，所以它们是不同的核素。

它们相互之间又称为同位素。

3.互为同位素的不同核素的物理性质不同，而它们的化学性质为什么几乎完全相同？答案互为同位素的不同核素的最外层电子数相同，故它们的化学性质几乎完全相同。

归纳总结1.元素、核素、同位素的区别与联系(1)区别2.同位素的应用同位素分为天然同位素和人造同位素。

(1)核能：21H和31H是制造氢弹的原料。

(2)考古：根据14 6C遗留数量的多少可以推断生物体的存在年代。

(3)医疗：利用放射性同位素释放的射线治疗癌症和肿瘤等。

3.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种答案B解析质子数决定元素的种类，4019M、4019Q＋表示K元素形成的微粒，4020N、4020Y2＋表示Ca元素形成的微粒；4018X表示Ar原子，4017Z－表示Cl－。

思维启迪判断元素、同位素和核素时，要抓住各种微粒的本质区别。

答题时要认真分析表示原子符号的n组数字。

A Z X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z 相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的无论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。

4.下列说法错误的是()A.11H、21H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子B.4020Ca和4220Ca、石墨和金刚石均为同素异形体C.11H和21H是不同的核素D.12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同答案B解析元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，1H和21H是质子数均为1，中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素；12C和14C由于1其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，同理，4020Ca和4220Ca互为同位素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体。

1.2019年2月，德国某研究所在高能加速器中，将7030Zn撞入一个208 82Pb的原子核并释放出一个中子后，合成一种人造超重元素的原子，该元素原子内中子数为()A.278B.277C.166D.165答案D解析7030Zn＋208 82Pb―→277112X＋10n，所以该元素原子内中子数为277－112＝165。

2.在RO n－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目是()A.A－x＋n＋48B.A－x＋n＋24C.A－x－n－24D.A＋x－n－24答案B解析R的质子数为x－8×3－n＝x－24－n，所以其中子数为A－x＋24＋n，B项正确。

3.下列说法不正确的是()①质子数相同的粒子一定是同一元素①质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子①电子数相同的粒子不一定是同种元素①一种元素不可以形成不同单质①某元素的相对原子质量取整数值就是质量数A.①①①B.①①①C.①①①D.①①①①①答案B解析质子数相同，一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素，如H2O、Ne，①错误；质子数相同、电子数也相同的两种微粒，电性、电量必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子，①正确；电子数相同的粒子不一定是同种元素，如Na ＋、He 均为10电子微粒，①正确；一种元素可以形成不同的单质，如O 2、O 3，金刚石、石墨，红磷、白磷等，①错误；由于绝大多数元素存在同位素，元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相对原子质量，因此元素的相对原子质量取整数值也不一定是质量数，①错误。

4.A 、B 分别为第三、四周期同一主族的不同元素的原子，它们原子核内的质子数等于中子数。

①若A 为第①A 族元素，其质量数为x ，则B 的质子数为y 。

①若A 为第①A 族元素，其质子数为m ，则B 的质量数为n ，则y 和n 的值分别是( ) A.x2＋18、2m ＋18 B.x2＋8、2m ＋18 C.x2＋8、2m ＋36 D.x2＋18、2m ＋36 答案 C解析 根据第三周期和第四周期同主族元素之间原子序数(质子数)相差8或18，即可作出正确判断。

若A 为第①A 族元素，A 的质子数为x 2，那么B 的质子数y ＝x2＋8。

若A 为第①A 族元素，则B 的质子数为m ＋18，那么n ＝2(m ＋18)＝2m ＋36。

5.下列8种化学符号：11H 2、21H 2、14 6C 、63Li 、2311Na 、14 7N 、73Li 、2412Mg 。

(1)表示核素的符号共________种。

(2)互为同位素的是________和________。

(3)中子数相等，但质子数不相等的核素是________和__________。

答案 (1)6 (2)63Li73Li (3)2311Na 2412Mg 解析 (1)11H 2、21H 2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)2311Na 和2412Mg 的中子数相等，但质子数不同。

[基础过关]题组一 原子组成及其微粒间的关系1.131 53I 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中131 53I 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。

下列有关131 53I 的叙述中错误的是( )A.131 53I 的化学性质与127 53I 相同B.131 53I 的原子序数为53 C.131 53I 的原子核外电子数为78 D.131 53的原子核内中子数多于质子数答案 C2.在粒子NH 3D ＋中，电子数、质子数和中子数之比为( ) A.10①7①11 B.11①11①8 C.10①11①8 D.11①8①10答案 C解析 在粒子NH 3D ＋中有一个14 7N ，3个11H ，1个21H ，故NH 3D ＋中含有的电子数为7＋3＋1－1＝10，质子数为7＋3＋1＝11，中子数为7＋1＝8。

3.有a X n ＋和b Y m －两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( ) A.b －a ＝n ＋m B.a －b ＝n －m C.核电荷数Y ＜X D.质子数Y ＞X答案 C解析 因为两种离子的电子层结构相同，即其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。

由此可知：①a －n ＝b ＋m ，a －b ＝m ＋n ，A 、B 选项不正确；①a ＞b ，C 正确，D 不正确。

4.已知R 2＋核内共有N 个中子，R 的质量数为A ，确定m g R 2＋中含有电子的物质的量为( ) A.m (A －N )A molB.m (A －N ＋2)A molC.m (A －N －2)A molD.m (A ＋N －2)A mol答案 C解析 R 2＋的核外电子数为(A －N －2)，m g R 2＋的物质的量为m g A g·mol －1＝mA mol ，m g R 2＋中含有电子的物质的量为mA (A －N －2) mol 。

题组二 核素、同位素、同素异形体的概念5.我国研制出“全碳气凝胶”，其密度是0.16 g·cm －3，成为已知的最轻固态材料。

对这种物质的认识正确的是( ) A.是碳元素的一种同素异形体 B.是碳元素的一种同位素原子 C.全部由12C 组成 D.能溶于水 答案 A解析 “全碳气凝胶”应是碳的一种新单质。

6.月球的土壤中吸附着大量的32He，地球上氦元素则主要以42He形式存在。

下列说法正确的是()A.32He的质量数为5B.32He和42He互为同位素C.42He的中子数为4D.32He的核外电子数为3答案B解析32He的质量数为3，质子数为2，中子数为1；42He的质量数为4，质子数为2，中子数为2。

32He与42He是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素，二者互为同位素。

7.氢元素有三种同位素H、D、T，氯元素有两种同位素35Cl、37Cl。

当用一种仪器分别测定10 000个氯化氢的相对分子质量，所得数值最多有多少种？()A.2种B.5种C.6种D.10 000种答案B解析1H35Cl：36，1H37Cl：38，D35Cl：37，D37Cl：39，T35Cl：38，T37Cl：40，共有5种。