第1节 原子结构与元素周期表 第3课时 教学设计【高中化学必修1(新课标)】

原子结构与元素周期表
第3课时
◆ 教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析：辨析比较元素、核素、同位素的异同。

科学精神与社会责任：了解核素在人类科技发展中的重要应用。

◆ 教学重难点
同位素、核素的概念。

◆ 教学过程
一、导入新课
【引入】这是距今25000年前“北京人”的生活景象，你知道“25000年”是怎么测出来的吗？“25000年”是通过测定遗迹里的一种碳原子——碳-14(14
C)原子的数量来推断出的。

那么碳-14原子和作为相对原子质量标准的碳-12原子(12
C)在原子结构上有什么异同？这与我们将要学习的核素、同位素两概念有何密切的关系呢？ 【投影】北京人采集
二、讲授新课
【板书】原子结构与元素周期表
三、核素
【讲解】核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，例如：H 1
1H 2
1H 3
1都是氢元素的不同核素。

我们将这种同一元素的不同核素互称为同位素，或者说质子数相同而中子数不同的核素互称同位素。

【练习】若X 11A Z 和X 22
A
Z 互为同位素，则应该满足什么关系？（Z 1=Z 2；A 1≠A 2） 【讲解】同位素有天然存在和人工制造的区别，元素的天然同位素保持一定的比率不变，元素的平均相对原子质量就是按照该元素各种核素的比率计算的算术平均值。

有的同位素具有放射性，称为放射性同位素。

同位素有很多用途：考古时利用14C 测定文物的年代；D 和T 用于制造氢弹；利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

【学生活动】填写下表，区分概念：
【讲解】1.核素的相对原子质量Mr =一个核素原子的质量/(一个12 6C 的质量×1/12) 2.核素的近似相对原子质量=该原子的质量数
3.元素的相对原子质量等于各种核素的相对原子量和它们在自然界中所占的原子个数百分含量乘积之和，即Mr=A×a%＋B×b%＋C×c%＋…
4.元素的近似相对原子质量，就是把上述相对原子质量换成质量数。

（1）写出氯元素相对原子质量的计算表达式：（34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45） （2）写出氯元素近似相对原子质量的计算表达式：（35×75.77%＋37×24.23%≈35.48） 三、学习小结
四、板书设计
三、核素
1.核素
2.同位素
五、达标检测
1.简单原子的原子结构可用下图形象地表示。

其中,表示质子或核外电子,表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A.①②③互为同位素
B.①②③属于不同的元素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
答案A
解析由图示可知①表示H,②表示H,③表示H,三者互为同位素,化学性质几乎完全相同。

2.为纪念编制了第一个元素周期表的俄国化学家门捷列夫,人们把第101号元素(人工合成元素)命名为钔。

该元素最稳定的一种原子可以表示为Md,该原子所含中子的数目为( ) A.56 B.157 C.258 D.101
答案 B
解析中子数=质量数-质子数=258-101=157。

3.下表中对“2”的含义解释正确的一组是( )
答案 B
解析元素符号左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,右上角的数字表示所带电荷数,前面的数字表示微粒个数。

4.张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值。

这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。

则下列关于In的说法中,错误的是( )
AIn原子核外有49个电子
BIn原子核内有49个中子
C.In原子核内质子数和中子数之和等于其质量数,为115
DIn是In元素的一种核素
答案 B
解析根据核素的表示方法,In的质子数为49,质量数为115,则中子数为66,B项错误。

5.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。

18O是一种稳定的同位素,称为重氧。

下列有关说法不正确的是( )
A.1.8 g 18O2气体的物质的量是0.05 mol
B.0.1 mol重氧水O所含的中子数约为6.02×1023
C.0.2 mol18O2气体的体积约为4.48 L
D.18O2气体的摩尔质量为36 g·mol-1
答案 C
解析 A中1.8 g 18O2的物质的量为=0.05 mol;B中O中所含的中子数为18-8=10,所以,0.1 mol O的中子数为0.1×10N A=N A;C中0.2 mol18O2气体在标准状况下才能为4.48 L;D中18O2的摩尔质量为36 g·mol-1。

6.1919年,科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。

这个核反应如下He
OH。

下列叙述正确的是( )
AO原子核内有9个质子
BH原子核内有1个中子
C.O2和O3互为同位素
D.通常情况下,He和N2化学性质都很稳定
答案 D
解析 O原子核内质子数是8,A错误H原子核内中子数是1-1=0,B错误;O2和O3互为同素异形体,C错误;通常情况下,He和N2化学性质都很稳定,D正确。

7.科学家们发现氢元素有三种同位素原子。

(1)分别写出它们的名称: 、、。

写出用于制造氢弹原料的同位素原子。

(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有种。

(3)质量相同的O和O所含质子数之比为,中子数之比为。

答案 (1)氕氘氚H(或D、T)
(2)5 (3)10∶9 8∶9
解析(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl 6种;但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。

(3)设质量都为1 g,O与O的质子数之比为=10∶9,中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9。