高中化学核素(课堂PPT)
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17
元素、核素、同位素三者之间的关系
元素
核素1 …
核素n
同位素
18
试一试
1． 下列各组物质中，互为同位素的是（D）
（A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 4200Ca 和4202Ca
2．下列说法正确的是（ A）
（A）同种元素的质子数必定相同 （B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一
练习
请判断： ①H2SO4和H2SeO4的酸性 答案：H2SO4＞H2SeO4 ②Ca（OH）2和Al（OH）3的碱性 答案：Ca（OH）2＞Al（OH）3
1
三、核 素
2
(一)、原子的构成
{ 原子
原子核 {
质子 中子
核外电子
关系式1： 在原子中:
核电荷数=核内质子数=核外电子数
3
问题：如果是离子，则上述关系如何表达？
> 失电子 阳离子 核内质子数 核外电子数
原子
< 阴离子 核内质子数 核外电子数
得电子
关系式2：
阳离子Xm：+ 核外电子数=质子数 - m
阴离子Xm-： 核外电子数=质子数 + m
4
构成原子的粒子及其性质
构成原子的粒子
电子
质子
原子核
中子
电性和电量
1个电子带一个单 1个质子带一个单
位负电荷
位正电荷
不显电性
21
5、元素相对原子质量：
定义： 由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成
计算出的平均值 。
计算式： M ＝M1×n1 % ＋ M2×n2 % ＋ M3×n3 % ＋…
6、元素的近似相对原子量:指该元素各种天 然同位素原子的质量数与与其原子百分组成 计算出来的平均值。
22
练习: 铜（核电荷数为29）有两种核素， 中子数分别为34和36，已知铜元素的 近似相对原子质量为64.5，则铜元素 两种核素的个数比为 1∶3 。
元素
19
[ 例 ] Cl元素有两种同位素：35Cl、 37Cl
同位素的 相对原子质量
在自然界的 原子百分组成
35Cl
34.97
75.8%
37Cl
36.97
24.2%
则Cl元素的相对原子质量= 34.97×75.8%+ 36.97×24.2%=35.45
则Cl元素的近似相对原子质量= 35×75.8%+ 37×24.2%=35.48
12
原子
名称 符号 质子数 中子数 质量数
氕（
2 1
H
）
氘（
2 1
H
பைடு நூலகம்
） 氚（
3 1
H
）
氢
重氢
超重氢
H
D
T
1
1
1
0
1
2
1
2
3
13
（三）核素
具有一定数目质子和一定数目中子的 一种原子
11H 21H 31H 即氕(H).氘(D).氚(T)就称为氢元素的 三种核素.
14
（四）同位素
把核内质子数相同，中子数不同的 同种元素的不同原子互称为同位素
质量/kg
9.109X10-31
1.673X10-27
1.675X10-27
相对质量①
0.005484
1.007
1.008
（1）原子的质量由哪些微粒决定？
（2）若忽略电子质量，质子和中子的相对质量分别取 其近似整数值，那么原子的相对质量在数值上与质子数、 中子数有什么关系？
5
（二）质量数（A）
1、忽略电子的质量，将原子核内所有的
质子(Z)和中子(N)的相对质量取近似整数
值相加，所得的数值叫做质量数(A) 。
关系式3： A=Z+N 2、表示原子组成的方法
X 质量数 —— A
质子数 —— Z
——元素符号
决定元素种类
6
XA +d c+--
Ze
A、Z、c、d、e各代表什么？
A——代表质量数 Z——代表质子数 c——代表离子所带的电荷数 d——代表化合价 e——代表原子个数
两同
两不同
换句话说，就是质子数相同而中子数不同的同一元素的
不同核素互为同位素。如：碳 12C 13C 14C
氯 35Cl 37Cl
铀 234U235U238U
15
1、同位素的特点
1）同种元素的各种同位素化学性质几乎完全相同， 物理性质有差异。
2）在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是 化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一 般为定值。
3）同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的 单质或化合物的分子。 如单质：H2、O2、T2、H-D、H-T、D-T、 D2、T2 化合物：H2O、D2O、T2O、HDO、DTO
16
2、同位素的应用：
① 氘氚制造氢弹 ②利用放射性同位素释放的射线育种 ③治疗肿瘤 ④示踪原子，跟踪研究化学反应 ⑤ 235U制造原子弹、核发电 ⑥用14C考古
9
2.据报道，上海某医院正在研究用放射性的一
种碘
125 53
I
治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子
数与核外电子数之差是（ B）
A、72 B、19 C、53 D、125
10
3.某粒子用
A Z
Rn+表示，下列关于该粒子的叙述
正确的是（ B ）
A、所含质子数=A-n B、所含中子数=A-Z C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+A
20
几组概念
1、原子质量： 指原子的真实质量，也称绝对质量，是
通过精密的实验测得的。 如一个168O原子的质量为2.657X10-26kg
2、相对原子质量： 以12C原子质量的12(作为标准，其他原
子的质量跟它比较所得的值。 3、核素的相对原子质量：
各同位素原子的质量与126C原子的质量的 1/12的比值。近似等于其质量数。
11
【回顾元素】 元素是具有相同质子数(核电荷数) 的
同一类原子的总称。
“同一类”包括质子数相同的各种不同原子， 以注及意各：种状况下的原子或离子(即游离态和化合态)。 如H、D、T、H＋、H2等都是氢元素。
【质疑】
同种元素原子的质子数相同，那么中子 数是否也相同呢?
【比较】三种氢原子结构的异同。 【质疑】它们是不是同一种元素？
23
元素
核素
概念
7
典例：X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果 aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相 同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确 的是( )
A．a－c＝m－n
B．a－b＝n－m
C．c－d＝m＋n
D．b－d＝n＋m
答案：D
8
1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗 卫星，这与铱（Ir）元素的原子核外电 子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。 已知铱的一种原子是 197 Ir ，则其核内 的中子数是（ C ） 77 A、77 B、114 C、120 D、268
元素、核素、同位素三者之间的关系
元素
核素1 …
核素n
同位素
18
试一试
1． 下列各组物质中，互为同位素的是（D）
（A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 4200Ca 和4202Ca
2．下列说法正确的是（ A）
（A）同种元素的质子数必定相同 （B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一
练习
请判断： ①H2SO4和H2SeO4的酸性 答案：H2SO4＞H2SeO4 ②Ca（OH）2和Al（OH）3的碱性 答案：Ca（OH）2＞Al（OH）3
1
三、核 素
2
(一)、原子的构成
{ 原子
原子核 {
质子 中子
核外电子
关系式1： 在原子中:
核电荷数=核内质子数=核外电子数
3
问题：如果是离子，则上述关系如何表达？
> 失电子 阳离子 核内质子数 核外电子数
原子
< 阴离子 核内质子数 核外电子数
得电子
关系式2：
阳离子Xm：+ 核外电子数=质子数 - m
阴离子Xm-： 核外电子数=质子数 + m
4
构成原子的粒子及其性质
构成原子的粒子
电子
质子
原子核
中子
电性和电量
1个电子带一个单 1个质子带一个单
位负电荷
位正电荷
不显电性
21
5、元素相对原子质量：
定义： 由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成
计算出的平均值 。
计算式： M ＝M1×n1 % ＋ M2×n2 % ＋ M3×n3 % ＋…
6、元素的近似相对原子量:指该元素各种天 然同位素原子的质量数与与其原子百分组成 计算出来的平均值。
22
练习: 铜（核电荷数为29）有两种核素， 中子数分别为34和36，已知铜元素的 近似相对原子质量为64.5，则铜元素 两种核素的个数比为 1∶3 。
元素
19
[ 例 ] Cl元素有两种同位素：35Cl、 37Cl
同位素的 相对原子质量
在自然界的 原子百分组成
35Cl
34.97
75.8%
37Cl
36.97
24.2%
则Cl元素的相对原子质量= 34.97×75.8%+ 36.97×24.2%=35.45
则Cl元素的近似相对原子质量= 35×75.8%+ 37×24.2%=35.48
12
原子
名称 符号 质子数 中子数 质量数
氕（
2 1
H
）
氘（
2 1
H
பைடு நூலகம்
） 氚（
3 1
H
）
氢
重氢
超重氢
H
D
T
1
1
1
0
1
2
1
2
3
13
（三）核素
具有一定数目质子和一定数目中子的 一种原子
11H 21H 31H 即氕(H).氘(D).氚(T)就称为氢元素的 三种核素.
14
（四）同位素
把核内质子数相同，中子数不同的 同种元素的不同原子互称为同位素
质量/kg
9.109X10-31
1.673X10-27
1.675X10-27
相对质量①
0.005484
1.007
1.008
（1）原子的质量由哪些微粒决定？
（2）若忽略电子质量，质子和中子的相对质量分别取 其近似整数值，那么原子的相对质量在数值上与质子数、 中子数有什么关系？
5
（二）质量数（A）
1、忽略电子的质量，将原子核内所有的
质子(Z)和中子(N)的相对质量取近似整数
值相加，所得的数值叫做质量数(A) 。
关系式3： A=Z+N 2、表示原子组成的方法
X 质量数 —— A
质子数 —— Z
——元素符号
决定元素种类
6
XA +d c+--
Ze
A、Z、c、d、e各代表什么？
A——代表质量数 Z——代表质子数 c——代表离子所带的电荷数 d——代表化合价 e——代表原子个数
两同
两不同
换句话说，就是质子数相同而中子数不同的同一元素的
不同核素互为同位素。如：碳 12C 13C 14C
氯 35Cl 37Cl
铀 234U235U238U
15
1、同位素的特点
1）同种元素的各种同位素化学性质几乎完全相同， 物理性质有差异。
2）在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是 化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一 般为定值。
3）同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的 单质或化合物的分子。 如单质：H2、O2、T2、H-D、H-T、D-T、 D2、T2 化合物：H2O、D2O、T2O、HDO、DTO
16
2、同位素的应用：
① 氘氚制造氢弹 ②利用放射性同位素释放的射线育种 ③治疗肿瘤 ④示踪原子，跟踪研究化学反应 ⑤ 235U制造原子弹、核发电 ⑥用14C考古
9
2.据报道，上海某医院正在研究用放射性的一
种碘
125 53
I
治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子
数与核外电子数之差是（ B）
A、72 B、19 C、53 D、125
10
3.某粒子用
A Z
Rn+表示，下列关于该粒子的叙述
正确的是（ B ）
A、所含质子数=A-n B、所含中子数=A-Z C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+A
20
几组概念
1、原子质量： 指原子的真实质量，也称绝对质量，是
通过精密的实验测得的。 如一个168O原子的质量为2.657X10-26kg
2、相对原子质量： 以12C原子质量的12(作为标准，其他原
子的质量跟它比较所得的值。 3、核素的相对原子质量：
各同位素原子的质量与126C原子的质量的 1/12的比值。近似等于其质量数。
11
【回顾元素】 元素是具有相同质子数(核电荷数) 的
同一类原子的总称。
“同一类”包括质子数相同的各种不同原子， 以注及意各：种状况下的原子或离子(即游离态和化合态)。 如H、D、T、H＋、H2等都是氢元素。
【质疑】
同种元素原子的质子数相同，那么中子 数是否也相同呢?
【比较】三种氢原子结构的异同。 【质疑】它们是不是同一种元素？
23
元素
核素
概念
7
典例：X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果 aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相 同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确 的是( )
A．a－c＝m－n
B．a－b＝n－m
C．c－d＝m＋n
D．b－d＝n＋m
答案：D
8
1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗 卫星，这与铱（Ir）元素的原子核外电 子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。 已知铱的一种原子是 197 Ir ，则其核内 的中子数是（ C ） 77 A、77 B、114 C、120 D、268