最新版高中化学 第1章 第1节 原子结构 第1课时 原子核 核素学案 鲁科版必修2

第1课时 原子核 核素一、原子的构成、质量数1．原子的构成原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子(相对质量近似为1，带1个单位正电荷)中子(相对质量近似为1，不带电)核外电子(带1个单位负电荷)2．质量数(1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A 表示。

(2)质量数为A ，质子数为Z 的X 元素原子可表示为AZ X 。

(3)两个关系：①质量关系：质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。

②数量关系：核电荷数＝质子数＝核外电子数。

(4)146C 的质量数为14，质子数为6，中子数为8。

2311Na ＋的质量数为23，质子数为11，核外电子数为10。

(1)一个信息丰富的符号解读A Z Xa ±b⎩⎪⎨⎪⎧A ——质量数Z ——核电荷数或质子数a ——离子所带的电荷数b ——化学式中原子的个数(2)粒子中的电性关系①电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。

②阳离子X m＋：质子数＝核外电子数＋m。

③阴离子X m－：质子数＝核外电子数－m。

例1(2018·邢台市一中3月月考)下列关于199F－微粒叙述正确的是( )A．质量数为19，电子数为9B．质子数为9，中子数为10C．质子数为9，电子数为9D．中子数为10，电子数为8考点原子的构成、质量数题点离子中构成微粒间的数量关系答案 B解析199F－微粒的质量数为19，电子数为10，质子数为9，中子数为10。

特别提示(1)质量数＝质子数＋中子数，该关系适用于原子和离子。

(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。

(4)并非所有的原子都是由质子、中子、电子构成，如11H不含中子。

例2已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。

表示R原子符号正确的是( )A.b a RB.a＋b－2a－2RC.a＋b＋2a＋2RD.a＋ba－2R考点原子的构成、质量数题点原子构成的表示方法答案 C解析R2＋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＋2a＋2R。

二、核素、同位素1．核素(1)概念：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。

(2)实例——氢的三种核素。

2.同位素(1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子(核素)互称为同位素，即同一元素的不同核素互称为同位素，如11H、21H(D)、31H(T)互称为同位素。

(2)特点——两同两不同①两同：质子数相同，元素相同；②两不同：中子数不同，原子不同。

(3)用途①放射性的146C用于考古断代。

②21H和31H用于制造氢弹。

③23592U是核反应堆的燃料。

④放射性同位素作为放射源(疾病诊断、治疗)和进行同位素示踪。

元素、核素、同位素之间的关系例3最近医学界通过用放射性14C标记的C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。

则有关14C的下列说法中正确的是( ) A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同B．14C原子与14N原子中所含中子数相同C．14C与C60互为同素异形体D．14C与12C、13C互为同位素考点元素、核素、同位素题点相关概念的综合答案 D解析构成C60的碳原子为12C，它与14C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同，A项错误；14C原子的中子数为14－6＝8,14N原子的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不同，B项错误；14C是碳元素的一种核素，是原子，C60是碳元素组成的一种单质，二者不是同素异形体的关系，C项错误；12C、13C、14C质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项正确。

思维启迪——同位素、同素异形体的判断同位素与同素异形体判断的关键：同位素的研究对象是原子，而同素异形体的研究对象是单质，其结构不同。

如D2O和H2O,16O2和18O2,16O3和18O2都不是同位素。

D2O和H2O、16O2和18O2都不是同素异形体，16O3和18O2是同素异形体。

例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答案 B解析A项，四种粒子是氢元素的四种不同微粒，正确；B项，金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，错误；C项，11H和21H是质子数均为1、中子数不同的氢原子，它们是不同的核素，正确；D项，12 6C和14 6C的质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，化学性质几乎完全相同，正确。

思维启迪(1)同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。

(2)由同位素组成的单质或化合物的化学性质相同，物理性质不同。

例5230Th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232B．Th元素的相对原子质量是231C．232Th 转换成233U是化学变化D．230Th和232Th的化学性质相同答案 D解析Th有质量数为230、232的两种核素，不能说Th元素的质量数为232，A项错误；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值，B项错误；化学变化是生成新物质的变化，原子不变，C项错误；同位素的物理性质可以不同，但同位素的质子数和核外电子数相同，故化学性质相同，D项正确。

易错警示(1)由于多数元素有不同的核素，因此不能说元素的质量数，而可以说是某原子或某核素的质量数。

(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值，某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数，而不是该元素的相对原子质量。

(3)原子是化学变化中的最小微粒，核素之间的转化不属于化学变化。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有的原子都由质子、中子和核外电子构成( )(2)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数( )(3)质子数相同的微粒一定属于同一种元素( )(4)2H＋核外电子数为2( )(5)1H218O的摩尔质量为20 g·mol－1( )(6)O2－2和S2－具有相同的质子数和电子数( )(7)13C和15N核内中子数相差1( )(8)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数( )(9)235 92U和238 92U是中子数不同、质子数相同的同种核素( )(10)H2、D2、T2互为同位素( )(11)D216O中，质量数之和是质子数之和的两倍( )(12)在18 g 18O2中含有N A个氧原子考点原子构成题点相关综合答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×(11)√(12)√2．2017年5月中国科学院等联合公布了113号、115号、117号、118号元素的中文名称，其中第118号元素用中文命名为“”(ào)，已知该元素的某种核素的质量数为293，则该核素的中子数与质子数之差为( )A．57 B．47 C．175 D．293答案 A解析根据“质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)”，可得中子数(N)＝293－118＝175。

中子数与质子数之差为175－118＝57。

3．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是( ) A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24C．A－x－n－24 D．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。

4．(2018·济南外国语学校月考)2010Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素，汤姆逊(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了2210Ne。

下列有关说法正确的是( )A.2210Ne和2010Ne是同素异形体B.2210Ne和2010Ne属于不同的核素C.2210Ne和2010Ne的性质完全相同D.2210Ne转变为2010Ne为化学变化考点元素、核素、同位素题点两种核素的比较答案 B解析2210Ne和2010Ne的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误；2210Ne和2010Ne的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B正确；2210Ne和2010Ne的化学性质完全相同，物理性质不同，C错误；2210Ne转变为2010Ne中没有新物质生成，不是化学变化，D错误。

5．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252B.252 98Cf 和25498Cf 互为同位素C.25298Cf 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 答案 A 解析252 98Cf 的摩尔质量为252 g·mol －1，A 项错误；252 98Cf 与254 98Cf 互为同位素，B 项正确；25298Cf原子中，质子数和电子数相等，均为98，C 项正确；25298Cf 的中子数与质子数之差为(252－98)－98＝56，D 项正确。

6．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 mol B.m (A －N ＋2)A mol C.m (A －N －2)A mol D.m (A ＋N －2)Amol 答案 C解析 R 2＋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＝m Amol ，m g R 2＋中含有电子的物质的量为m A(A －N －2) mol 。

7．(1)在63Li 、73Li 、2311Na 、2412Mg 、146C 、147N 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 、Cl 2、14N 、14C 。