高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第1课时原子核核素学案鲁科必修2111932

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A

Z 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)14

6C 的质量数为14，质子数为6，中子数为8。

2311

Na ＋

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 X

a ±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9

B．质子数为9，中子数为10

C．质子数为9，电子数为9

D．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 R

B.a＋b－2a－2R

C.a＋b＋2a＋2R

D.a＋b

a－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，C

60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

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