核素与同位素
元素 核素 同位素
元素核素同位素1．元素、核素、同位素的概念及相互关系2．同位素的性质同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
3．几种重要的核素核素235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4.相对原子质量(1)定义：以12C原子质量的1/12(约1.66×10－27 kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。
其国际单位制(SI)单位为1，符号为1(单位1一般不写)。
(2)诸量比较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Cl2分子的m(Cl2)＝2.657×10－26 kg。
②核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。
一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，如35Cl为34.969,37Cl为36.966。
③核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。
如：35Cl为35，37Cl为37。
④元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。
如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。
⑤元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。
注意(1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
(2)通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。
深度思考1．如下是四位同学学习原子结构知识后，对这节内容的认识，你认为不正确的是()答案 C2．(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________，因为它们是具有相同______________的同一类原子。
(2)在11H、21H、31H、12 6C、13 6C、14 6C、14 7N、15 7N中，核素、元素的种数分别为______种、______种。
同位素和核素的概念
同位素和核素的概念
1、元素：具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称。
2、核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。
3、同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。
注意：
①同位素在周期表里占据同一位置
②同位素的化学性质几乎相同
③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率
4、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量。
5、元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。
6、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。
我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。
元素核素同位素元素
元素核素同位素元素元素是构成物质的基本单位，它由相同类型的原子组成。
每一个元素都有特定的原子序数，代表了该元素中原子核的质子数。
不同的原子序数代表不同的元素。
但是在同一个元素中，存在着具有不同中子数的原子，这样的原子被称为同位素元素。
同位素元素是指具有相同原子序数但具有不同中子数的元素。
同位素元素的核外电子结构是相同的，因此它们在化学性质上表现得非常相似，但它们的核内结构不同，因此在物理性质上可能会有一些差异。
同位素元素具有一些特殊的应用和重要意义。
下面我们来看一些例子。
首先，同位素元素在放射性元素领域有重要的应用。
放射性同位素元素具有不稳定的原子核，会发生自发衰变并放出射线。
这些射线可以用于医学诊断和治疗，例如放射性同位素的放射线可以用于肿瘤治疗。
其次，同位素元素可以用来进行放射性标记。
放射性同位素可以被引入分子或物体中，通过测量其辐射量可以追踪其在生物体内的行为和分布情况。
这在生物医学研究中特别有用，例如用放射性同位素标记药物来研究它们在体内的代谢路径。
此外，同位素元素还可以用于年代测定。
放射性同位素的衰变速率是一定的，通过测量样品中同位素的浓度和衰变速率可以确定样品的年龄。
这在古生物学和考古学研究中非常有用，可以帮助我们了解地球历史和人类文明的起源。
同位素元素还可以用于确定地质和地球化学过程。
地球上不同地方的同位素含量可能有所不同，通过分析同位素比例的变化可以揭示地球历史和地理过程。
例如，氧同位素比例可以用于重建古环境和古气候，碳同位素比例可以用于研究碳循环和生态系统动态。
同时，同位素元素还在核能领域具有重要的应用。
同位素元素可以用于核能反应和核聚变。
核能反应可以产生巨大的能量，用于发电和推动运载工具。
核聚变是太阳和恒星产生能量的机制，通过研究同位素元素的反应可以帮助我们更好地了解宇宙的形成和演化过程。
总之，同位素元素具有广泛的应用和重要的意义。
通过利用同位素元素的核反应和衰变性质，我们可以在医学、化学、生物学、地球科学和能源等领域取得重要的研究成果。
同位素核医学考点大全
名词解释（百分之百涵盖率）Α衰变：原子核自发放射α粒子的核衰变过程。
α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He。
散射：带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向或/和能量的过程核素：指具有相同的质子数、中子数及特定能态的一类原子。
可以表示某种院子的固有特征。
同位素：具有相同质子数而中子数不同的核素。
同位素在元素周期表上处于同一位置，具有相同的化学性质和物理学特征。
同质异能素：质子数和中子数都相同而核能状态不同的核素。
激发态的原子和基态的原子互为同质异能素。
放射性核素：原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能成为稳定的核素称为放射性衰变：放射性核素的原子由于核内结构或能级调整，自发的释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程。
有效半衰期：指生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出和物理衰变两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需的时间。
物理半衰期：指放射性核素减少一半所需要的时间，越短说明衰变越快。
生物半衰期：指生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出一半所需要的时间放射性活度：单位时间内原子核的衰变数量。
指一定量的放射性核素在很短的时间间隔内发生的和衰变数除以该时间间隔。
剂量当量：衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量。
单位为希沃特（Sv），不仅与吸收剂量有关，还和射线种类有关。
与吸收剂量的关系是：剂量当量=吸收剂量×射线的权重因子最大容许剂量：经过长期积累或者一次照射以后对机体损害最轻也不发生遗传危害的剂量。
全年不能超过5雷姆。
天然放射本底：指原有的放射性水平，包括宇宙射线，环境中的放射性，体内放射性。
核素发生器：用特定的洗液将母体长半衰期核素洗脱后获得短半衰期子体核素的一种装置，称为母牛。
内照射：放射性核素进入生物体，使生物受到来自内部的射线照射称为内照射放射性免疫分析中的非特异性结合率：不加抗体时标记抗原与非特异性物质的结合率，一般要求<5~10%放射性免疫分析中的最高结合率：又叫零标准管结合率，指不加非标记抗原时，标记抗原与抗体的结合率，要求在30~50%GFR：肾小球滤过率。
同位素名词
核素(Nuclide)：具有确定质子数和中子数的原子核称作核素，核素是原子核的一种统称。
同位素(Isotope)：质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。
原子(Atom)=原子核+电子原子核=质子+中子原子核结合能：质子和中子结合构成原子核时所释放的能量；原子核的结合能越大（质量亏损越大）原子核越稳定。
释放能量途径，重核裂变，轻核聚合成原子核。
α衰变(Disintegration)：238U→4He+234Thβ衰变：质子转变成中子（X射线），并且带走一个单位的正电荷；中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷。
半衰期(T1/2) (half-life period)：一定量的某种放射性原子核衰变至原来的一半所需要的时间。
中子对人体电离效应严重，可导致严重伤害放射性活度（activity, A)：放射性核素在单位时间(dt)内发生核衰变的数目(dN)。
A=dN/dt 单位：贝克Becquerel(Bq)，1Bq=1s-1；居里：1Ci=3.7×1010Bq。
1uC=37000Bq.吸收剂量（absorbed dose, D)：授予单位物质(dm)（或被单位物质吸收）的任何致电离辐射的平均能量（dE)。
D= dE/ dm 单位：J/kg1 J/kg =1Gy（戈瑞）；1Gy = 100rad（拉德）当量剂量（equivalent dose, HT)：组织或器官的当量剂量是此组织或器官的平均吸收剂量与辐射权重因子的乘积。
焦耳/千克，专用名称：Sievert, Sv（希沃特）1 Sv = 1J/kg衰变(decay):某一特定能态的核素从该能态上的自发核跃迁。
常见的核衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。
CPM和DPM(Counts per minute，Disintegrations per minute):CPM是指仪器每分钟记录的脉冲数，它是一个测量值。
DPM是指某一核素每分钟核衰变次数.计数效率(Counting efficiency)：指仪器记录到的样品计数率与样品衰变率之比.E＝CPM/DPM * 100％本底(Background):探测无放射性样品时的计数.淬灭作用(Quench effect):在闪烁体系中每次能量转换都不是完全的，往往有一部分能量以热或其他形式损失掉，其结果造成量子产额下降，计数效率降低.淬灭校正(Quench correction):由于淬灭作用的存在，不同样品可能淬灭程度不同，造成CPM的不可比。
高中化学113同位素与核素课件新人教必修2.ppt
荷
荷
不显电性
质量/kg
9.109X10-31
1.673X10-27
1.675X10-27
相对质量①
请同学们回忆：相对原子质量 以12C原子质量的1/12作为标准，其他原子的质 量跟它比较所得的值。 请同学们推论：一个质子的相对质量如何计算？
m(12C)=1.993 × 10-26Kg 1/12m(12C)= (1.661 × 10-27Kg )
二、核素
（一）原子的结构：
氦原子结构示意图
质子
中子
e-
22＋
e-
质子
{ 1、原子
原子核
{ 电子 中子
核外电子
质子、中子、电子的电性和电量怎样？
1个质子带一个单位正电荷 中子不带电 1个电子带一个单位负电荷
构成原子的粒子及其性质
构成原子的 粒子
电子
原子核
质子
中子
1个电子带一 1个质子带一
电性和电量 个单位负电 个单位正电
学了这部分内容后常见到这样的符号
X a c+
bd
a b c d各 代表什么?
a——代表质量数； b——代表核电荷数； c——代表离子的价态； d——原子个数
课堂练习
１. 钠原子的质量数为23，中子数为12，那 么它的质子数是多少？核外电子数是多少？
( 11, 11 )
２. 硫的二价阴离子的核外电子数是18，中 子数为17，那么它的质量数是多少？
( 33 )
解：因为 S2- 的核外电子数是18，即硫原子得 到 2 个电子后，是18，那么硫原子的核外 电子数是16，则16+17=33。
课堂练习
• ３、X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，
高中化学必修二第一章第二节 核素和同位素 PPT
学习目标：
1、知道核素、同位素的涵义，了解放射性元素、放射性同位
素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。
2、了解质量数和原子符号（AX）的涵义
Z
3、了解核素的相对原子质量和元素的相对原子质量。
重点：核素、同位素的涵义。
难点：核素和元素的相对原子质量。
? 元素的性质与原子的最外层电子数和电子层数有 密切关系。那么元素的性质和原子核有关系吗? 碳14是什么样的原子？
(3)考古时用碳14，2H、3H用于制造氢弹，射线育种，治疗 恶性肿瘤等。
补充4、相对原子质量
（1）核素的相对原子质量＝
1个原子的质量
1个162C原子的质量 12
如1A68Or（的1相86O对）原＝子12..质9695量37××：1100－－2266kkgg 12
＝15.998
核素(原子)的近似相对原子质量＝质量数
如1H、2H、3H互为同位素，都是氢元素的同位素。 同位素具有如下特点：
（1）天然、稳定存在的同位素，无论是游离态还是化合态各 同位素所占的原子个数的分数一般是不变的，如氯元素有两种 同位素，35Cl占75.77%、37Cl占24.23%
（2）在相同状况下，各同位素的化学性质基本相同（几乎完全 一样），但物理性质有所不同。
当堂训练
1、以下互为同位素的是（ D ）
A. D2和H2
B. CO和CO2
C. 金刚石和石墨
D. 和 Cl 35 17
Cl 37
17
2、下列叙述正确的是（ C ）
A. 所有元素的原子核均由质子和中子构成
B.
H 3
1
是一种同位素
C. 铀有三种同位素，即有三种铀原子
核素与同位素的区别
主要通过形成的单质或化合物来体现
不同的核素可能质子数相同；或中子数相同；或质量数相同；或各类数均不相同
同位素质量不同，化学性质相同；天然同位素所占原子百分含量一般不变；同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O物理性质不同，但化学性质相同
实例
H、O
H、 H、 H、 C、 Mg为不同核素
H、 H、 H为H的同位素
元素
核素
同位素
概念
具有相同核电荷数(质子数)的同类原子的 Nhomakorabea称具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子或同一元素的不同核素
范围
宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态
微观概念，对某种元素的一种原子而言
微观概念，对某种元素的原子而言，因同位素的存在而使原子种类多于元素种类
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(A) 44,45 (B) 45,46 (C) 44,46 (D) 79,81
解法一： 设溴的两种同位素的中子数分别为N1和N2
(N1 + 35) + (N2+ 35) 2
= 80
N1 + N2 = 90
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18
解法二： 溴的近似相对原子质量为80 溴的质子数为35
溴的平均中子数为 80－35 = 45
相同，则下列关系式正确的是（ ）
（A）a＝b－m－n
（B）a= b＋m＋n
（C）a=b－m＋n
（D）a =b＋m－n
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12
思考：
原子的“相对原子质量”和“质量数” 都可以用来表示原子的相对质量大小，
二者有什么区别？
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13
计算与比较
氯元素有35Cl和37Cl两种同位素，核组成有何异同？
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19
小结
原子的质量数
原子的质子数和中子数之和
原子的相对原 子质量
原子的质量与12C 质量的1/12的比值
元素的相对原 由同位素原子的相对原子质量和所
许多元素都有同位素， 目前发现112种元素， 同位素却有1800 余种。
氢有三种同位素：
H 1
1
H 2
1
H 3
1
氘和氚是制造氢弹的材料
几 个
铀有三种同位素：
U 234 92
U 235 92
U 238 92
铀235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料
实
碳有三种同位素：
C 12
6
C 13
6
C 14
6
例 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PPT测学习交定流 生物死亡年代。
9
怎样用14 C测定古代生物的死亡年代?
14C是一种放射性同位素，半衰期为5730年，它存在于 一切生物体中，一面在生成，一面在衰变，故其含量与12C 的含量比值不变。
当生物体死亡后，14C不断衰变而减少。
现有一生物化石，测得12C的含量为M克，根据比值可
第一章 物质结构元素周期律
第一节 元素周期表 核素与同位素
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1
我们知道，元素的性质与原 子核外电子有密切关系，那么， 元素的性质与原子核有关系吗？
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2
原子的构成 电荷 实际质量 相对质量
质子 +1 1.673×10-27kg
1.007
原子核
（带正电） 中子 0 原子
1.675×10-27kg
已知： 35Cl的实际质量为5.8070×10-26 kg ，
37Cl的实际质量为6.1386×10-26 kg ，
12C实际质量的1/12为1.6606×10-27 kg ，
求： 35Cl 原子的相对原子质量为？
5.8070×10-26÷ 1.6606×10-27 = 34.969
37Cl 原子的相对原子质量为？
科学测定结果证明，同种元 素原子的原子核中，中子数不一定 相同。例如：课本第10页表格
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5
填表
原子符号 质量数 质子数 中子数 电子数
35
17
18
17
37
17
20
17
14
6
8
6
12
6
6
6
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6
把具有一定数化合目质子和一定数目 中子的一种原子叫价做核素。
质量数
质子数
-2
O 16 2-
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
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16
解法二： 十字交叉法
11B 11
0.8 4
10.8
10B
10
0.2 1
10B和11B的原子个数比为 1 ：4
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17
练习
溴元素有两种同位素，原子个数比约为1:1, 已知溴的近似相对原子质量为80，这两种同位素 的中子数分别为（ C ）
82
离子电荷 原子个数
数字的位置不同，所表示的意义就不同，
可要小心哟！
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7
同位素
具有相同的质子数和不同的中子数的 同一元素的原子互称同位素。
特
① 化学性质几乎完全相同
点
②天然存在的某种元素，不论是原子
个数百分比（即丰度）一般是不变的。
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8
不显 电性
核外电子
-1 9.109×10-31kg
（带负电）
1.008
1 1836
核电荷数 = 质子数 = 电子数
（Z）
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3
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）
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4
元素是具有相同质子数的同一 类原子的总称。
6.1386×10-26÷ 1.6606×10-27 = 36.966
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14
符 号 相对原子质量
Cl 35
17
Cl 37
17
34.969 36.966
在自然界中的原子个数 百分含量 （丰度）
75.77 % 24.23 %
氯元素的相对原子质量（平均相对原子质量）
= 34.969×0.7577＋36.966×0.2423 = 35.453
氯元素的近似相对原子质量
= 35×0.7577＋37×0.2423 = 35.485
（用原子的质量数代替相对原子质量进行计算）
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15
练习
硼元素的平均相对原子质量为10.8，则自然
界中10B 和 11B的原子个数比为多少？
5
5
解法一： 设10B的原子个数百分含量是X%，
则11B的原子个数百分含量是1-X%
（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
2．某元素的阳离子Rn＋，核外共有x个电子，原子的质
量数为A，则该元素原子的中子数为（ ）
（A）A－x－n
（B）A－x＋n
（C）A＋x－n
（D）A＋x＋n
3．现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子层结构
算出14C值应为m 克，而实际只有m/8克。
5730年
5730年
5730年
m
m/2
m/4
m/8
该生物已死亡了 3×57PP3T0学习=交流17190年
10
下列叙述正确的是 ( ) C （A）质子数相同的微粒之间一定互为同位素
不一定，如HF、H2O、NH3、CH4等分子质子数相同。
（B）已发现的元素有112种，因此有112种原子
大多数元素均有同位素，原子数目远远超过112种。
（C）属于同位素的原子一定为同种元素
正确，因属于同位素的原子的质子数相同。
（D）水（H2O）和重水（D2O）互称同位素
同位素指的是原子之间关系，不是分子之间的关系。
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11
练习
1．某微粒用
R A n
Z
表示，下列关于该微粒的叙述正确
的是（ ）