2019版高中化学 第1章 第1节 原子结构 第1课时 原子核 核素学案 鲁科版必修2.doc

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1、1第第 1 1 课时课时 原子核原子核 核素核素一、原子的构成、质量数1原子的构成原子Error!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 X。A Z(3)两个关系：质量关系：质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。数量关系：核电荷数质子数核外电子数。(4)C 的质量数为 14，质子数为 6，中子数为 8。14 6Na的质量数为 23，质子数为 11，核外电子数为 10。2311(1)一个信息丰富的符号解读XError!AZab(2)粒子中的电性关系电中性微粒(分子或原子)：质子

2、数核外电子数。阳离子 Xm：质子数核外电子数m。阴离子 Xm：质子数核外电子数m。2例 1 (2018邢台市一中 3 月月考)下列关于F微粒叙述正确的是( )A质量数为 19，电子数为 9B质子数为 9，中子数为 10C质子数为 9，电子数为 9D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 F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

3、)并非所有的原子都是由质子、中子、电子构成，如 H 不含中子。1 1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. R B.R C.R D.Rb aaba2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a2，质量数为ab2，则R 原子为R。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。氢元素的原子核 原子符号( X)A Z原子名称 质子数(Z)中子数(N)H1 1氕103H 或 D2 1氘11H 或 T3 1氚122.同位素(1)概念：质子数相同

4、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 H、 H(D)、 H(T)互称为同位素。1 12 13 1(2)特点两同两不同两同：质子数相同，元素相同；两不同：中子数不同，原子不同。(3)用途放射性的C 用于考古断代。14 6 H 和 H 用于制造氢弹。2 13 1U 是核反应堆的燃料。23592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

5、的下列说法中正确的是( )A14C 原子与 C60中普通碳原子的化学性质不同B14C 原子与14N 原子中所含中子数相同C14C 与 C60互为同素异形体D14C 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4误；14C 原子的中子数为 1468,14N 原子的中子数为 1477，二者所含中子数不同，B项错误；14C 是碳元素的一种核素，是原子，C60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

6、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. H、 H、H和 H2是氢元素的四种不同微粒1 12 1B.Ca 和Ca、金刚石和石墨分别互为同位素40204220C. H 和 H 是不同的两种核素1 12 1D.C 和C 互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同12 614 6答案 B解析 A 项

7、，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， H 和 H 是质子数均为 1、中子数不同1 12 1的氢原子，它们是不同的核素，正确；D 项，C 和C 的质子数均为 6，而中子数分别为12 614 66 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 5 230Th 和232Th 是钍的两种同位素，232Th 可以转化成233U。下列有

8、关 Th 的说法正确的是( )ATh 元素的质量数是 232BTh 元素的相对原子质量是 231C232Th 转换成233U 是化学变化D230Th 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；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值，B 项错误；5化学变化是生成新物质的变化，原子不变，C 项错误；同位素的物理性质可以不同，但同位素的质子数和核外电子数相同，故化学性质相同，D 项正确。易错警示 (1)由于多数元素有不同的核素，因此不能说元素的质量数，而可以说是某原子或某核

9、素的质量数。(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值，某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数，而不是该元素的相对原子质量。(3)原子是化学变化中的最小微粒，核素之间的转化不属于化学变化。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)(1)所有的原子都由质子、中子和核外电子构成( )(2)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数( )(3)质子数相同的微粒一定属于同一种元素( )(4)2H核外电子数为 2( )(5)1H218O 的摩尔质量为 20 gmol1( )(6)O和 S2具有相同的质子数和电子数( )22(7)13C 和15N 核内中子数相差 1( )(8

10、)H3O和 OH中具有相同的质子数和电子数( )(9)U 和U 是中子数不同、质子数相同的同种核素( )2359223892(10)H2、D2、T2互为同位素( )(11)D216O 中，质量数之和是质子数之和的两倍( )(12)在 18 g 18O2中含有NA个氧原子考点 原子构成题点 相关综合6答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)22017 年 5 月中国科学院等联合公布了 113 号、115 号、117 号、118 号元素的中文名称，其中第 118 号元素用中文命名为“”(o)，已知该元素的某种核素的质量数为 293，

11、则该核素的中子数与质子数之差为( )A57 B47 C175 D293答案 A解析 根据“质量数(A)质子数(Z)中子数(N)” ，可得中子数(N)293118175。中子数与质子数之差为 17511857。3在 RO中，共有x个核外电子，R 原子的质量数为A，则 R 原子核内含有的中子数是( )n3AAxn48 BAxn24CAxn24 DAxn24答案 B解析 R 的质子数为x83nx24n，所以其中子数为Ax24n，B 项正确。4(2018济南外国语学校月考)Ne 是最早发现的 Ne 元素的稳定同位素，汤姆逊2010(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在 1913 年

12、发现了Ne。下列有关说法正确的是( )2210A.Ne 和Ne 是同素异形体22102010B.Ne 和Ne 属于不同的核素22102010C.Ne 和Ne 的性质完全相同22102010D.Ne 转变为Ne 为化学变化22102010考点 元素、核素、同位素题点 两种核素的比较答案 B解析 Ne 和 Ne 的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 错误；Ne 和 Ne 的质2210201022102010子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B 正确；Ne 和 Ne 的化学性质完全相同，物22102010理性质不同，C 错误；Ne 转变为 Ne 中没有新物质生成，不是化学变化，D 错误。22

13、1020105锎是锕系中的一种元素，1 mg 锎(Cf)每秒钟约能释放出 2.34109个中子，在医学上25298常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是( )A.Cf 的摩尔质量为 25225298B.Cf 和Cf 互为同位素25298254987C.Cf 中，质子数和电子数均为 9825298D.Cf 的中子数与质子数之差为 5625298答案 A解析 Cf 的摩尔质量为 252 gmol1，A 项错误；Cf 与Cf 互为同位素，B 项正252982529825498确；Cf 原子中，质子数和电子数相等，均为 98，C 项正确；Cf 的中子数与质子数之2529825298差为(25

14、298)9856，D 项正确。6已知 R2核内共有N个中子，R 的质量数为A，确定m g R2中含有电子的物质的量为( )A. molmANAB. molmAN2AC. molmAN2AD. molmAN2A答案 C解析 R2核外电子数为(AN2)，m g R2的物质的量为 mol，m g R2中m g A gmol1m A含有电子的物质的量为 (AN2) mol。m A7(1)在 Li、 Li、Na、Mg、C、N 中：_和_互为同位素；6 37 32311241214 614 7_和_的质量数相等，但不能互称同位素；_和_的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。(2)在下列基本粒子中

15、：1H、2H、3H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。它们分属_种元素，属于氢元素的核素有_种；互为同位素的为_、_；质量数相等的为_；氢的同位素1H、2H、3H 与氧的同位素16O、17O、18O 相互结合为水，可得水分子的种数为_种；可得相对分子质量不同的水分子为_种。答案 (1) Li Li C N Na Mg6 37 314 614 723112412(2)7 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U 40K、40Ca；14N、14C 18 7解析 (1)6Li 与7Li 质子数相同，中子数不同；14C 与14N，质子数不同，不能互为同位

16、素；23Na 与24Mg 中子数相同，质子数不同。(2)题列粒子分属 H、U、K、Ca、Cl、N、C 7 种元素。1H、2H、3H 属于氢元素的 3 种不同核素，且互为同位素。234U、235U、238U 属于铀元素8的 3 种不同核素，也互为同位素。40K 和40Ca 质量数都为 40；14N 和14C 质量数都为14。H2O 可以看作两个氢原子结合一个氧原子，首先是两个氢原子的组合方式有以下几种：共 6 种组合方式，每一种结合氧原子的可能性有 3 种(O、O、O)，这样水16 817 818 8的种类共有：6318 种，其相对分子质量分别为 18、19、20、21、22、23、24 共 7

17、 种。对点训练题组一 原子的构成及其微粒间的关系1(2018上海市崇明区月考)歼20 将Po 涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该20984Po(钋)原子核外电子数是( )A42 B84 C125 D209考点 原子的构成、质量数题点 原子中构成微粒间的数量关系答案 B解析 原子的质子数等于核外电子数，该 Po(钋)原子核外电子数是 84，答案选 B。2受台风影响，日本福岛在 2013 年 10 月 11 日排泄废核污染水，经测定周围海域I 和13153Cs 含量升高，关于这两种微粒的说法正确的是( )13755A.I 通过化学反应生成Cs1315313755B.I 比Cs 少 6 个中子13

18、15313755C.Cs 核外电子数为 8813755D.I 核内中子数为 7813153答案 D3德国某研究所在高能加速器中，将Zn 撞入一个Pb 的原子核并释放出一个中子后，703020882合成一种人造超重元素的原子。该元素原子内中子数为( )A278 B277C166 D1659答案 D解析 ZnPbX n，所以该元素原子内中子数为 277112165。7030208822771121 04某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn，下列说法正确的是( )b aA. Xn含有的中子数为abb aB. Xn含有的电子数为anb aCX 原子的质量数为abnDX 原子的质量约为 gb 6.0

19、2 1023答案 D解析 中子数质量数质子数，为(ba)，A 项错误；该离子含有的电子数为(an)，B项错误；质量数与核外电子数无关，所以 X 原子的质量数为b，C 项错误。5某元素的一种同位素 X 的原子质量数为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.(ANm)mol B. (AN)mola Ama AC.(AN)mol D. (ANm)mola Ama A答案 A解析 题组二 核素、同位素、同素异形体6重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )A氘(D)原子核外有 1 个电子B1H 与 D 互称同位素CH2O 与 D

20、2O 互称同素异形体D1H218O 与 D216O 的相对分子质量相同答案 C解析 氘( H)是氢元素的一种核素，含有 1 个质子、1 个中子和 1 个电子，与1H 互为同位2 1素，A、B 项正确；由同种元素形成的性质不同的单质之间互称为同素异形体，H2O 与 D2O 为10化合物，C 项错误；1H218O 与 D216O 的相对分子质量均为 20，D 项正确。7(2017淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是( )16O2和18O2 H2和 D2 O 和O16 818 81H218O 和2H216O Cl 和Cl35173717A B C D考点 元素、核素、同位素题点 同位素、同异素形体

21、的识别与判断答案 B解析 同位素是原子和原子之间的互称，均不是原子，只有是原子，而且质子数相同，中子数不同，符合同位素的定义，所以选 B。8分析发现，某陨石中含有一种半衰期极短的放射性原子Mg，下列关于该原子的说2812法正确的是( )A该原子核内中子数是 12B它和Mg 互为同位素2412C它和Si 互为同位素2814D该原子极不稳定，与Mg 的化学性质有很大差异2412答案 B解析 该原子核内中子数应是 16；它与Si 不是同位素；该原子虽不稳定，但它与Mg28142412的化学性质几乎是相同的。9对于符号：35Cl 和37Cl、H2和 D2、1H216O 和2H218O。下列有关说法正确

22、的是( )A35Cl 和37Cl 互称为同素异形体BH2和 D2是氢元素的两种同位素C35 和 37 表示的是质量数D1H216O 和2H218O 表示同一种水分子答案 C解析 35Cl 和37Cl 是不同种原子，是氯元素的两种同位素，A 项错误；H2和 D2是单质，B 项错误；1H216O 由 2 个普通氢原子(1H)和 1 个16O 原子构成，其质量数之和为 18，而2H218O 由2 个重氢原子(2H)和 1 个18O 原子构成，其质量数之和为 22，是不同种水分子，D 项错误。10有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q、Y2、Z，它们所属元素的种类40194020401840194020

23、4017为( )11A3 种 B4 种 C5 种 D6 种考点 元素、核素、同位素题点 多种微粒的元素及核素种类的判断答案 B解析 质子数决定元素的种类，M、Q表示 K 元素形成的微粒，N、Y2表示 Ca 元4019401940204020素形成的微粒；X 表示 Ar 原子，Z表示 Cl。40184017题组三 质量数与原子的相对原子质量11(2017洛阳模拟)下列说法正确的是( )A由 H、D、T 构成的氢分子有 3 种BH2、D2、T2互为同素异形体CH2、D2、T2在相同条件下的密度之比为 123D核聚变属于化学变化考点 质量数与相对原子质量题点 不同核素构成分子的相对分子质量的判断答案

24、 C解析 H、D、T 组合有 H2、D2、T2、HD、HT、DT 6 种，故 A 项错误；H2、D2、T2不互为同素异形体，故 B 项错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比，为246123，故 C 项正确；核聚变不是化学变化，故 D 项错误。12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( )A1.8 g 18O 构成的气体的物质的量是 0.05 molB0.1 mol 重氧水 H218O 所含的中子数约为 6.021023C0.2 mol 18O2气体的体积约为 4.48 LD

25、18O2的摩尔质量为 36 gmol1考点 质量数与原子的相对原子质量题点 质量数与相对原子质量的关系答案 C解析 1.8 g 18O 所构成的气体为18O2，所以其物质的量为0.05 mol，A 项正1.8 g 36 gmol1确；H218O 中所含的中子数为 18810，所以 0.1 mol H218O 的中子数约为 6.021023，B12项正确；0.2 mol 18O2气体所处的状态不一定是标准状况，其体积不一定为 4.48 L，C 项错误；18O2的摩尔质量为 36 gmol1，D 项正确。综合强化13(2018山东选课走班二调)在Al、Si、P、S、Lr、Lr 中：27132814

26、32153216258103260103(1)_和_互为同位素。(2)_和_的质量数相等，但不互为同位素。(3)_和_的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。(4)以上所列共有_种核素。考点 元素、核素、同位素题点 核素的相关综合答案 (1)Lr Lr (2)P S (3)Al Si (4)6258103260103321532162713281414(2018承德一中第三次月考)用 X 表示原子：A Z(1)中性原子的中子数N_。(2)AXn共有x个电子，则该阳离子的中子数N_。(3)AXn共有x个电子，则该阴离子的中子数 N_。(4)12C16O2分子中的中子数N_。(5)A2原子

27、核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2所含电子的物质的量为_。考点 原子的构成、质量数题点 微粒间数量关系的相关综合答案 (1)AZ (2)Axn (3)Axn (4)22 (5) molnmx2m解析 (1)根据“质子数中子数质量数”的关系，得NAZ。(2)AXn共有x个电子，中性原子 X 的电子数为xn，则NAxn。(3)AXn共有x个电子，中性原子 X 的电子数为xn，则NAxn。(4)12C16O2分子中的中子数为 68822。(5)A2所含电子数为mx2，则n g A2所含电子的物质的量为 mol。nmx2m15(1)已知氢有 3 种常见原子： H、 H、 H(或 H、D、T)

28、，氯有 2 种常见核素原子：1 12 13 135Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有_种。(2)质量相同的 H216O 和 D216O 所含质子数之比为_，中子数之比为_，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为_，质量之比为_。13(3)2 g AO中电子数比质子数多 3.011022个，则 A 的相对原子质量为_。23考点 质量数与相对原子质量题点 相关综合答案 (1)5 (2)109 89 109 59 (3)32解析 (1)氯化氢有 H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl；但 H37Cl 与 T35Cl 的相对分子质量相同，所以相对分子质量有 5 种。(2)设质量都为 1 g，H216O 与 D216O 的质子数之比为(10)(10)109，中子数之1 181 20比为(8)(10)89，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的量之比1 181 20为109，质量比为(2)(4)59。1 181 201 181 20(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。AO 电子数比质子数多的数目2348Ar(A) gmol1 26.021023 mol12 g 3.011022得 Ar(A)32。