1.1 化学原子核

──同位素; ③ 质子和中子: 几乎共同决定了原子的质量;
④最外层电子数: 主要决定主族元素原子的化学性质。
2.量的关系
① 质量数: 将原子核内所有的质子和中子的相 对质量取近似整数值，加起来的数 值，叫做质量数，用符号A表示。
1.007 1.008
∴ A=Z+N
② 原子内的电量关系: 原子序数＝核电荷数 = 核内质子数＝核外电子数
35Cl的相对原子质量
34.969×75.77%+36.966×24.23% （3）35.453计算等式______________________ 氯元素的相对原子质量 表示___________________
35.485计算等式_____________________ 35×75.77%+37×24.23% 表示__________________________ 氯元素的近似相对原子质量
一、原子构成
原子核 (+) 中子 核外电子 (-) 质子
电荷 符号
质量(kg)
相对质量
+1 (Z) (N)
1.6726×10-27
1.007
1.原子
1.6748 ×10-27 1.008
-1
1.6726×10-27 1846
1.007 1846
① 质子: 决定元素种类； ② 中子: 在质子数相同时，区分同一元素中的不同原子
同位素诊断：
例题3：某书查得的相对原子质量数据摘录如下：
35Cl 37Cl
34.969 36.966 35.453
75.77% 24.23%
35Cl 37Cl
35 37 35.485
75.77% 24.23%
（1）34.969表示____________________ 35Cl的质量数 （2）35表示_______________
Th
234 91
Pa
来自百度文库
0 1
e
核反应方程式中，质量数和电荷数守恒。
放射性同位素及其应用： ① 示踪原子: ② 射线:
60Co核放射治疗
③ 能量: 核反应堆；放射性同位素电池；核能净化海水 ④ 自然衰变：14C同位素考古断代
例：235U是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料
2H、 3H是制造氢弹的原料 1 1
第一章 物质结构 元素周期律
• 原子核
• 原子核外电子的运动状态
• 元素周期律
化学是研究物质的组成、结构、性质以及 变化规律的基础自然科学。
元素
定义：具有相同核电荷数(亦质子数)的同 一类原子的总称。
分子 气体、酸、大部分有机物
元 素
单质
物质
化合物
原子 金刚石、晶体硅等
强碱、大多数盐、活泼金 离子 属氧化物
8(a+b) b-a
10、某元素的氯化物的化学式量为m，价态相同 的硫酸盐的化学式量为n，此元素化合价的数值 可能为。
a=( n-2m)/25；
a=( 2n-2m)/25
五、物质的量
1．物质的量〔n〕：国际上规定的一个基本物理量。 物理意义：含有一定数目粒子的集体。 单位：摩尔，符号“ mol”，简称“摩”。 1mol任何粒子具有阿伏加德罗常数个微粒 2．阿伏加德罗常数（NA:mol-1) 科学上规定：0.012kg 就是阿伏加德罗常数。 一个精确的数值
3.元素符号
a A b
Z

c
二、同位素
1、同位素---具有相同质子数,不同中子数的同 一元素原子互称同位素. 例：氢有三种同位素
世界上有100多种元素,却有1000多种原子,只 有少数几种元素没有同位素现象,如Be、F、Al、 P、Y 等.
氢有三种同位素： H
名称 符号
1 1 1
1H 2H 3H
12C中所含的碳原子数目，
◆为计算方便常取其近似值：6.02×1023 mol-1 ◆物质的量与微粒个数的关系：n=N/NA
若NA表示阿伏加德罗常数,下例说法正确的是: 1、1mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA × 2、在0℃,101kpa时,22.4L氢气中含有NA个氢 × 原子 3、14g氮气中有7NA个电子 √ 4、NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比 × 为 7： 4 5、我国约有1.3×109/6.02×1023 mol人口 ×
实例
白磷；红磷
练习： （1）在1H216O、2H218O、2H217O、1H35Cl和1H37Cl里， 共有（ 5 ）种分子，（ 7）种原子，（ 3）种元素， （2 ）种化合物。
（2）由12C、14C、16O、17O、18O组成的CO2分子最多 可能有（12 ）种，式量（ 7）种。
三、放射性同位素及其应用：
因原子核不稳定而自行发生衰变的同位素称为不稳定 同位素，也叫做放射性同位素； 不自行发生衰变的为稳定同位素。 放射性元素──所有同位素都具有放射性。 在元素周期表中用红体字表示，84号起。
235U 237U 238U
238 92
α衰变：
U
234 90
Th He ─玛丽•居里
4 2
β－衰变：
234 90
练习
硼元素的平均原子量为10.8，则自然界中
10B 5
和 11 5B的原子个数比为多少？
解法一： 设10B的丰度是X%， 则11B的丰度是1-X% 10×X% + 11×(1-X%) =10.8 解得 X% = 20% 1-X% = 80%
故10B和11B的原子个数比为 1 ：4
练习
硼元素的平均原子量为10.8，则自然界中
U
238 92
U
铀-235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料 12 13 14 碳有三种同位素： 6C 6C 6C 碳-12 作为相对原子质量及阿伏加德罗常数的标准 碳-14 在考古学中测定生物死亡年代。
2. 性质：
（1）同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同，只 是某些物理性质略有差异；
（2）在天然存在的物质中，不论某种元素处于游离态或 化合态，各种同位素所占的原子个数百分数几乎不变。
组成
构成
原子: 是化学变化中的最小微粒; 分子: 是保持物质化学性质的一种微粒; 离子: 是带电荷的原子或原子团。
练习： 按时间先后排序下列事件 cebda （依次写出 字母） a.英国物理学家卢瑟福提出原子结构的行星模型； b.英国科学家道尔顿提出原子论； c.希腊哲学家德谟克利特提出原子论； d.德国物理学家伦琴发现X-射线； e.法国人拉瓦锡确立质量守恒定律
四、相对原子质量与有关计算： 1、同位素（原子）的相对原子质量:
同位素的 相对原子质量 一个同位素原子的绝对质量
12 × 一个12C原子质量
1
一个16O原子的质量为2.656×10-26 kg ；
2、同位素（原子）的近似相对原子质量:
相对原子质量的近似整数值，数值上等于质量数。
3、元素的相对原子质量: 利用天然元素各种同位素
6、100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子 × 数均为0.2NA 7、标准状况下，22.4L氦气与22.4L氟气所含 × 原子数均为2NA √ 8、20g重水（D2O）中含有的电子数为10NA 9、2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA × 1的NH NO 溶液中含有的NH + 10 、 0.1L3mol · Lˉ × 4 3 4 数目为0.3NA 11、5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定 × 为0.3NA
同素异形体
同系物 同分异构体
原子
单质
有机物
化合物
相同点 质子数相同
元素种类相同 结构相似 分子式相同
不同点 中子数不同 组成、结构、 组成相差 结构不同
性质不同 nCH2原子团
性质
物性不同, 化性相同 H;D;T
物性不同、化 性不一定同
物性递变, 物性不同,化性 化性相似 不一定相同 甲烷；乙烷 乙醇；甲醚
的相对原子质量按丰度计算的平均值。
M=M1 • a%+M2•b%+•••
例题
同位素的相对原子质量
35 37 17Cl 17Cl
质量数
丰度
34.969 36.966
35 37
75.77% 24.23%
4、 元素的近似相对原子质量： A=A1•a%+A2•b%+A3•c%+•••
用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算的结果。
某种同位素所占的原子个数百分数称为“丰度”。
同位素的相对原子质量
35 37 17Cl 17Cl
原子个数百分含量
34.969 36.966
75.77% 24.23%
思考：HD、H2、D2之间是什么关系？
例.HD为单质。H2、D2不属同素异形 体,即不属混合物。 白磷和红磷属同 素异形体是混合物。
3、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较： 范畴 研究范围 同位素
例、某混合气体的质量组成为： O2占32%，N2占 28%，CO2占22%，CH4占16%，H2占2%。同温 同压下此混合气体对He的相对密度为 11.1 。
例、已知一个 N2O3 分子质量为 akg ，一个 N2O5 分子 质量为 bkg ，若以 16O 质量的 1／ 16为相对原子质量 标准，则NO2的相对分子质量为 。
★★★应注意的问题：
1、物质的量是一个基本物理量，而摩尔是它的单位；
2 、物质的量是专有名词，应整体理解，不能理解 为物质的数量和物质的质量；
3、阿伏加德罗常数是个真实值，而6.02×1023仅是NA的 近似值； 4、物质的量仅适用于微观粒子，对宏观无意义； （微粒：原子、分子、离子、质子、电子或某些特 定组合等）
1 1
2 1
H
1 1 1
3 1
H
1 2 3 H2 O D2O T2O
18O
质子数 中子数 电子数 质量数 相对分子质量
1 1 1 0 18 20 22
几 个 实 例
氕 氘 氚
(H) (D) (T)
1
2
氘和氚是制造氢弹的材料 O 氧有三种同位素： 16 8 铀有三种同位素：
234 92
17O
8
8
U
235 92
10B 5
和 11 5B的原子个数比为多少？
解法二： 十字交叉法
11B
11
0.8
4 1
10.8
10B
10
0.2
10B和11B的原子个数比为
1 ：4
5、相对分子质量： （1）含义：化学式中各原子的相对原子 质量的总和。
（2）常用的计算方法：
★标准状况下气体的相对分子质量： M = 22.4ρ ρ甲 M甲 ＝ ★相对密度： D= ρ M甲=DM乙 M乙 乙
观察和猜测
古典原子论
（德谟克利特） 原子不可分
实验、推测
发现电子 （汤姆生）
近代原子论
（道尔顿）
元素放射性现象 （贝克勒尔）
X射线（伦琴）
α粒子散射实验 葡萄干面包模型
（汤姆生）
原子可再分， 原子有结构
原子结构行星模型
（卢瑟福）
例题1 用A.质子数; B.中子数; C.核外电子数;
D.最外层电子数; E.电子层数，填空。 A 决定; 1.元素种类由_____ A.B 决定; 2.原子种类由_____ B 决定; 3.某元素有无同位素由含有多少种_____ A.B 决定; 4.同位素的近似原子量由_____ A或___ D.E 5.元素在周期表中的位置由____ _ 决定; D 决定; 6.主族元素的化合价主要由_____ 7.主族元素的化学性质主要由_____ D 决定; D ; 8.价电子通常指______ A 决定; 9.核电荷数由 _____