核素和同位素
核素与同位素
(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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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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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
名词解释
核素：具有相同质子数Z 和中子数N 的一类原子核，称为一种核素。
同位素：质子数相同，中子数不同的核素称为同位素。
同中子素：中子数相同，质子数不同的核素称为同中子数，或称同中异位素。
同量异位素：质量数相同，质子数不同的核素称为同量异位素。
同核异能素：质量数和质子数均相同（当然中子数也相等），而能量状态不同的核素称为同核异能素。
镜像素：质子数和中子数互换的一对原子核，称为镜像素。
原子核的自旋：原子核的角动量，通常称为核的自旋。
衰变常量（λ）：衰变常量λ是在单位时间内每个原子核的衰变概率。
它的量纲是时间的倒数。
t e N N λ-=0；dtN N d -=λ（分子N N d -表示每个原子核的衰变概率） 放射性活度（A ）：在单位时间内有多少核发生衰变，亦即放射性核素的衰变率dtdN -，或叫放射性活度A 。
t t e A e N N dtdN A λλλλ--===-≡00 半衰期（21T ）：半衰期21T 是放射性原子核衰减到原来数目的一半所需的时间。
ττλλ693.02ln 693.02ln 21====T 平均寿命（τ）：平均寿命τ是指放射性原子核平均生存的时间。
平均寿命和衰变常量互为倒数。
λτ1= 核的结合能：原子核的质量比组成它的核子的总质量小，表明由自由核子结合而成原子核的时候，有能量释放出来。
这种表示自由核子组成原子核所释放的能量称为原子核的结合能。
核素的结合能用),(A Z B 表示，它与核素的质量亏损),(A Z M ∆关系是：2),(),(c A Z M A Z B ∆= 比结合能：原子核平均每个核子的结合能又称为比结合能，用ε表示。
A B /=ε比结合能表示了若把原子核拆成自由核子，平均对于每个核子所需要做的功。
比结合能ε的大小可用以标志原子核结合得松紧的程度。
ε越大的原子核结合得越紧；ε较小的原子核结合得较松。
质量亏损：组成某一原子核的核子质量和与该原子核质量之差称为原子核的质量亏损。
高中化学必修二第一章第二节-核素和同位素
2021/3/11
2
? 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?
2021/3/11 碳14是什么样的原子？
3
任务一：
回忆原子的结构，根据下面的表格思考： 每种原子的质子数、中子数、电子数之间有什么 关系？
质子数 = 核电荷数 = 电子数 ，不一定等于中子数
＝15.998
核素(原子)的近似相对原子质量＝质量数
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11
（２）元素的相对原子质量等于各同位素的相对原 子质量的平均值：
元素的相对原子质量＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋…
如Cl的相对原子质量：
Ar（Cl）＝ 34.969×75.77%＋36.966×24.23% ＝35.453
元素的近似相对原子质量等于各同位素的质量 数的平均值。
187O
3 1
H
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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：同种元素的不同核素(或原子)互称为同位素
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%
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4
任务二：
阅读课本9-10页【三、核素】，找到 1、质量数的定义和数量关系； 2、核素的定义及表示方法； 3、同位素的定义及应用。
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5
1、原子内部质量分布特点
质子和中子的质量大约相等，都约等于碳12原子质量的1/12，即约等于1 个氢原子的质量。电子的质量很小，仅相当于质子或中子质量的1/1836。 因此，原子的质量主要集中在原子核上。
核医学名词解释、简答、概述
1、核素nuclide ：指质子数和中子数均相同，并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。
2、同位素isotope：具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。
同位素具有相同的化学性质和生物学特性，不同的核物理特性。
3、同质异能素isomer：质子数和中子数都相同，处于不同核能状态的原子称为同质异能素。
4、放射性活度radioactivity：简称活度：单位时间内原子核衰变的数量。
5、放射性核纯度:也称为放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占药物中总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂志的量有关.6、放射化学纯度(放化纯):指特定化学结构的放射性药物的放射性占总放射性的百分比.7、放射性药物：指含有一个或多个放射原子(放射性核素)而用于医学诊断和治疗用的一类特殊药物。
8、正电子发射型计算机断层仪（PET）：利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂，对脏器或组织进行功能，代谢成像的仪器。
9、单光子发射型计算机断层仪（SPECT）：利用注入人体的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影响，构成断层影像的仪器。
10、“闪烁”现象 (flare phenomenon): 在肿瘤病人放疗或化疗后，临床表现有显著好转，骨影像表现为原有病灶的放射性聚集较治疗前更为明显，再经过一段时间后又会消失或改善，这种现象称为“闪烁”现象。
1、核医学的定义及核医学的分类.答：核医学是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科.及应用放射性核素诊治疾病和进行生物医学研究.核医学包括实验核医学和临床核医学.实验核医学主要包括核衰变测量,标记,示踪.体外放射分析,活化分析和放射自显影.临床诊断学是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科.由诊断和治疗两部分组成.诊断和医学包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外诊断法.治疗核医学是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高密度集中治疗.2、分子核医学的主要研究内容。
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。
元素核素同位素三者之间的关系
元素核素同位素三者之间的关系元素、核素和同位素，这几个词听起来就像是科学家们的秘密代码，它们的关系还真是有趣又简单。
想象一下，元素就像一个大家族，里面有很多个小成员。
每一个元素都有自己独特的性格，比如金属家族的铁和非金属家族的氧。
哎，这些元素就像我们身边的朋友，各有各的特点。
我们每天生活中接触到的很多东西，比如水、空气，都是由这些元素组合而成的。
再说说核素，核素就是元素的一个具体表现。
就像你有很多个不同的朋友，但你们都是一个班级里的同学。
核素的特点就在于它的核子数和质子数，这些数字就像身份证号码一样，帮助我们区分出每一个核素。
有趣的是，虽然核素的性质差别不大，但它们的核子数变化了，性质可能会有微妙的变化。
就像朋友之间的关系，有时候多一点了解，感情就更深厚。
然后，我们得聊聊同位素，哦，这可是个非常神奇的概念。
同位素就像是一对双胞胎，虽然外表差不多，但性格和特点却各有千秋。
举个例子，氢元素有三种同位素：氕、重氢和超重氢。
听起来是不是挺酷的？它们的质子数都是1，但核子数不一样，导致它们的性质各自都独特。
重氢比氢重，超重氢更重，哈哈，重得有点夸张。
但就是这点差异，让科学家们在很多领域能有不同的应用，真是个大宝藏。
同位素的妙用可不止于此，它们在医学、考古学、环境科学等领域都有身影。
比如，医学上的放射性同位素被用来治疗癌症，简直就是“白衣天使”的好帮手。
而考古学家则用它们来测定古代文物的年代，真的是让人惊叹不已！可以说，同位素为科学家们打开了一扇窗，透过这扇窗，他们得以一窥历史的秘密。
元素、核素和同位素之间的关系，简单来说就是一种变形的亲密关系。
元素是大哥，核素是小弟，同位素则是小弟中间的兄弟。
这三者就像是一支乐队，各自有各自的乐器，各自有各自的声音，和谐地演奏着科学的乐章。
我们在日常生活中，可能不太意识到这些小东西对我们生活的影响，但细想起来，很多时候都是它们在默默地为我们的生活添砖加瓦。
嘿，别小看这些元素，它们的奥秘可真不少。
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。
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就是一种原子（到2001年底已发现114种 元素的3070种核素）。
（3）多数核素能在自然界中稳定存在，少数核 素因其原子具有放射性不能在自然界中稳 定存在（如2411Na）
5.同位素 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的
5. 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。该碘原子的核内中子数与核外
电子数之差是( B )
A、72 B、19 C、53 D、125
6. 某粒子用
A ZRn+来自表示，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
第一章 物质结构 元素周期律
第一节
（3）
第一节 元素周期表
核素和同位素
原子的结构
原子
原子核
质子 （每个质子带一个单位正电荷,共带n+） 中子 （不带电）
核外电子 （每个电子带一个单位负电荷,共带n- ）
简称为 质子数
简称为
所以，原子中： 核电荷
数
简称为 电子数
质子的数目 = 原子核所带电荷数 = 核外电子的数目
D、质量数=Z+A
6、已知某元素X的一种核素的质量数为A，
中子数为N，则下列判断不正确的是（C ）
A．这种核素的符号可表示为 A X
A-N
B．A可代表这种核素的近似相对原 子质量
C．A小于X的元素的相对原子质量 D．A不能代表X元素的相对原子质量
7、铜有两种天然同位素63Cu和65Cu, 已知铜的相对原子质量是63.5,则63Cu 的原子个数百分数是( A ) A.75% B.25% C.50% D.45%
质子的相对质量取整数与中子的相对 质量取整数相加起来所得的数值叫做原子 质量数。用Ａ表示。
质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
2、原子的表示方法： 1、用元素符号表示，如Na可用来表示钠原子
2、用原子结构示意图表示，如
X 3、用符号
A Z
表示
质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
微粒 质量数 质子数 中子数 电子数
（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。
同位素的应用：见P.10
元素
核素 ……核素
同 位 素
6、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126C原子的质量
12
如168O的相对原子质量： Ar（186O）＝21..699573× ×1100－ －2266kkgg 12
＝15.998
核素的近似相对原子质量＝质量数
（2）元素的相对原子质量等于各同位素的 相对原子质量的平均值：
元素的相对原子质量＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋…
如Cl的相对原子质量：
Ar（Cl）＝ 34.969×75.77%＋36.966×24.23% ＝35.453
元素的近似相对原子质量等于各同位素 的质量数的平均值。
原子的质量分布特点
构成原子的 粒子
电子
原子核
质子
中子
质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相对质量 质子质量的 1/1836
1.007 1.008
原子的 = 原子核 + 核外电子
质 量 的质量 的质量
≈
原子核 的质量
质子的质量
+
中子的 质量
所以 原子的 ≈ 质子的质量 +
1
8、某元素近似相对原子质量为a，有 质量数分别为b和c的2种天然同位素。 则这两种天然同位素在自然界中的原 子个数之比为（ A ）
A．（a-c）：（b-a） B．（a-c）：（b-c） C．（a-b）：（a-c） D．（b-c）：（a-c）
不同原子互称为同位素。
即：同种元素的不同核素互称为同位素 或：同种元素的不同原子互称为同位素
如11H、12H、13H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，1357Cl占 75.77%、1377Cl占24.23%
质量
中子的质量
≈ + 原子的质量
质子的质量
中子的质量
原子的相对质量≈ 质子相对质量 +中子相对质量
相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数
原子 磷
质子数 15
中子数 16
电子数 15
核电荷数 15
相对原子质量 31
钠
11
12
11
11
23
铁
26
30
26
26
56
钾
19
20
19
19
39
1、质量数
质子数
中子数
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
D. 核素就是元素
3. 16O、18O、O2-、O2、O3表示（ C ） A、氧的五种同素异形体 B、五种氧元素 C、氧元素的五种不同微粒 D、氧的五种同位素
4. 只含有一种元素的物质不可能是（ B ） A、混合物 B、化合物 C、纯净物 D、单质
元素的近似相对原子质量＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋ Ar（Cl）＝• 35×75.77%＋37×24.23%＝ 35.485
1、以下为同位素的是（ D ）
A. D2和H2 C. 金刚石和石墨
B. CO和CO2
D. 和 Cl 35 17
Cl 37
17
课堂练习
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
氯原子 35 17 18 17 钠离子 23 11 12 10 硫离子 32 16 16 18 3850Br 80 35 45 35
3、元素：具有相同核电荷数（即核内质子数） 的一类原子的总称。
阳离子：
核外电子数=质子数- 电荷数
阴离子：
核外电子数=质子数+ 电荷数
4 .核素
核素：具有一定数目质子和一定数目中子的 一种原子叫做核素。如11H、12H、162C、136C、16O、 178O等各为一种核素。