2022年高中化学第章第节核素和同位素学案新人教版必修 .pdf

- 1 - 核素和同位素（第4 课时）【学习目标】1了解核素、同位素的概念。2了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。【学习过程】1. 原子结构原子由原子核和核外电子构成，原子核在原子的中心，由带正电的质子与不带电的中子构成，带负电的电子绕核作高速运动。也就是说，质子、中子和电子是构成原子的三种微粒。在原子中，原子核带正电荷，其正电荷数由所含质子数决定。（1）原子的电性关系：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数（2）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所得的数值，叫质量数。质量数（ A）= 质子数（ Z）+ 中子数（ N）（3）离子指的是带电的原子或原子团。带正电荷的粒子叫阳离子，带负电荷的粒子叫阴离子。当质子数 ( 核电荷数 ) 核外电子数时，该粒子是阳离子，带正电荷；当质子数( 核电核数核外电子数时，该粒子是阴离子，带负电荷。（4）原子组成的表示方法：质子数核电荷数原子序数核外电子数( 原子 ) 。阴、阳离子所带电荷数质子数核外电子数。质量数 (A) 质子数 (Z) 中子数 (N) 。质子数 (Z) 阳离子的核外电子数阳离子的电荷数。质子数 (Z) 阴离子的核外电子数阴离子的电荷数。2核素和同位素名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 2 - （1）核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。氕、氘、氚，这三种氢原子是氢元素的三种中子数不同的原子：11H(H)、21H(D) 、31H(T) ，它们质子数相同(1 个) ，核外电子数相同 (1 个) ，核内中子数不同。11H(H) 核内无中子，21H(D)核内有 1 个中子，31H(T) 核内有2 个中子。11H、21H、31H核内质子数相同，所以它们属于同一种元素。每一种核素都是一种原子，不同的核素是不同的原子。由于许多元素有多种原子，所以原子数远远大于元素的种类数。在天然元素中，有许多元素有多种核素，也有的元素只有一种核素。（2）同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。“同位”是指几种核素的质子数( 即核电荷数 ) 相同，在元素周期表中占据同一位置。同位素中的“同”含义广泛，包括质子数相同、电子数相同、原子的化学性质基本相同、元素符号相同等。同位素表明的是核素间的相互关系，显然互为同位素的不同核素属于同种元素。同一元素的各种同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各同位素所占的百分数一般是不变的，即是一个定值。（3）元素、核素、同位素之间的联系：元素核素同位素本质质子数相同的一类原子质 子 数中 子 数都 一定的原子质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的互称范畴同类原子，存在游离态、化合态两种形式原子原子特性只有种类，没有个数化 学 反应 中 的最 小微粒化学性质几乎完全相同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数举例H、C、N三种元素11H、21H、31H三种核素234 92U、235 92U、238 92U 互为同位素名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 3 - 温馨提示：判断元素、核素和同位素时，要抓住各种微粒的本质。即质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素。互为同位素的原子，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同。【归纳总结】（1）原子得失电子形成的阴、阳离子中，质子数和电子数不相等，并且离子中也不一定含有电子，如H就没有电子。（2）并不是所有原子都是由质子、中子、电子构成的，11H中就不含中子。（3）元素周期表中已列出了112 种元素， 但已发现的原子并不是112 种，而是远大于112 种。（4）同位素与同素异形体所指的对象不同，前者指原子，后者指单质。（5）金刚石和石墨混合在一起，为混合物，而H2、D2、T2混合在一起为纯净物。【当堂检测】1. 131 53I 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中131 53I 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关131 53I 的叙述中错误的是( ) A.131 53I 的化学性质与127 53I 相同 B.131 53I 的原子序数为53 C.131 53I 的原子核外电子数为78 D.131 53I 的原子核内中子数多于质子数2. 质子数和中子数相同的原子A，其阳离子An核外共有x 个电子，则A的质量数为 ( ) A2(x n) B2(x n) C2x Dn2x 3. 储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。如由金属镧 (139 57La)和镍 (5928Ni) 形成的合金LaNi5就是一种良好的储氢合金。下列关于139 57La 和5928Ni 的说法中正确的是( ) A镧元素的质量数为139 B.5928Ni 的核内质子数比中子数多3 C.139 57La 与132 57La 的核外电子数相同，属于同一种核素D.5928Ni 与6028Ni 化学性质相同，互为同位素4. 某元素的一种同位素X的原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( ) A.aAm(ANm) mol B.aA(AN) mol C.aAm(AN) mol D.aA(ANm) mol 5. 6027Co的衰变方程式为6027Co=AZNi01ee其中 e是反中微子， 它的电荷为零， 静止质量可名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 4 - 以为零。(1) 下列关于6027Co的叙述中，错误的是_( 填序号 ) 。A质子数是27 B电子数是27 C质量数是27 D 中子数是60 (2) 在上述衰变方程中，衰变产物Ni 的质量数A为_，核电荷数Z为_。(3) 元素的化学性质主要取决于_( 填序号 ) 。A最外层电子数 B核内中子数 C核内质子数 D质量数(4) 不同种元素的本质区别是_( 填序号 ) 。A质子数不同 B中子数不同 C电子数不同 D质量数不同答案与解析题号答案解析1 C131 53I 表示的是质子数为53，质量数为131 的碘原子，其原子序数和核外电子数都为53，中子数 1315378，所以中子数多于质子数，131 53I 和127 53I 互为同位素，其化学性质相同。2 A 已知阳离子Xm 中：质子数核外电子数m 。则 A的质子数中子数 xn，故其质量数2(x n) 3 D 139 为139 57La 原子的质量数， A项错；5928Ni 的核内质子数 (28) 比中子数(31) 少 3，B项错；139 57La 与132 57La 的质子数相同，但中子数不同，是两种不同的核素，C项错；5928Ni 与6028Ni 是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相同，D项对4 A 根据题意， X原子的质子数为(AN)，1个 HmX分子中所含质子数为，则a g HmX中所含质子的物质的量为a g（Am） gmol1aAm(ANm) mol 5 (1)CD (2)60 28 (3)A (4)A (1)2760Co中质子数为27，质量数为60，中子数为602733。(2)在衰变过程中，衰变出的电子和反中微子，使得衰变产物质量数没变化，但质子数变为27128，核电荷数与质子数相同。(3)元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定。(4) 元素是指具有相同核电荷数( 质子数 ) 的一类原子的总称名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -