2018-2019学年人教版必修2 第1章第1节 元素周期表(第3课时) 学案

课时3 核素 同位素
1．了解质量数和A Z X 的含义。

2．了解核素、同位素的概念。

(重点)
3．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。

(重难点
)
教材整理 原子的构成与质量数 1．原子的构成 (1)构成
原子⎩⎪⎨⎪⎧
原子核⎩⎨
⎧
质子(相对质量为1，带1个单位正电荷)
中子(相对质量为1，不带电)
核外电子(带1个单位负电荷)
(2)原子的表示方法
即A Z X 代表一个质量数为A 、质子数为Z 的X 原子。

2．质量数 (1)质量数
质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，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，所得的数值即为质量数，用符号A 表示。

(2)两个关系
①质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )(质量关系)
②原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(原子中的数量关系)
【特别提醒】有关粒子间的关系
(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
(2)质子数＝核电荷数＝中性原子的核外电子数
(3)阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数
(4)阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数
[题组·冲关]
1．某元素的一个原子形成的离子可表示为b a X n－，下列说法正确的是()
A.b a X n－含有的中子数为a＋b
B.b a X n－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．X原子的质量约为
b
6.02×1023
g
【解析】中子数等于质量数减去质子数，为b－a，A选项错误；该离子含有的电子数为a＋n，B选项错误；原子变成离子时，质量数与核外电子数无关，所以X原子的质量数为b，C选项错误；D选项正确。

【答案】 D
2．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是()
A.
n
A＋16
(A－N＋8)mol B.
n
A＋16
(A－N＋10)mol
C．(A－N＋Z)mol D.n
A(A－N＋6)mol
【解析】化学变化中质子数、中子数均不变，故R2＋的质量数为A，中子数N，则R原子的质量数也为A，中子数也为N，故R原子的质子数为A－N，
二价R2＋的氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16)g·mol－1，n g RO的物质的量为
n 16＋A
mol。

1 mol RO中含质子(A－N＋8)mol，故n g RO中含质子为
n
16＋A
(A－N＋
8)mol。

故B、C、D错误，A正确。

【答案】 A
3．完成表格
8
1688101881718
1．核素
(1)定义
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

(2)实例——氢的三种核素
(1)概念
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)。

(2)特点
(3)应用
①考古中用146C测定文物的年代。

②21H、31H用于制造氢弹。

③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。

【特别提醒】同位素、同素异形体的含义与联系
[题组·冲关]
1．下列说法错误的是()
A．11H、21H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B．4020Ca和4220Ca、石墨和金刚石均为同素异形体
C．11H和21H是不同的核素
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
【解析】元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，11H和21H是质子数均为1、中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同但化学性质却相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体，4020Ca和4220Ca质子数均为20，中子数不同，它们互为同位素。

【答案】 B
2．下列互为同位素的是()
A．H2D2B．14N14C
C．16O17O D．金刚石石墨
【答案】 C
3．16O和18O是氧元素的两种核素，N A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()
A．16O2与18O2互为同位素
B．16O与18O核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D ．标准状况下，1.12 L 16O 2和1.12 L 18O 2均含0.1 N A 个氧原子
【解析】 同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，A 项错误；16O 和18O 互为同位素，质子数相同，电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同，B 项错误；16O 和18O 都是氧原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现16O 和18O 间的转化，C 项错误；标准状况下，1.12 L 16O 2和1.12 L 18O 2的物质的量均为0.05 mol ，则所含氧原子均为0.1 mol ，D 项正确。

【答案】 D
4．科学家们发现氢元素有三种同位素原子。

(1)分别写出它们的名称：________、________、______。

写出用做制造氢弹原料的同位素原子：________。

(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl 、37Cl ，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。

(3)质量相同的H 162O 和D 16
2O 所含质子数之比为________，中子数之比为
________。

【解析】 (2)氯化氢有：H 35Cl 、H 37Cl 、D 35Cl 、D 37Cl 、T 35Cl 、T 37Cl ；但H 37Cl 与T 35Cl 的相对分子质量相同，所以所形成的氯化氢分子的相对分子质量有5种。

(3)设质量都为1 g ，H 216O 与D 216O 的质子数之比为118∶1
20＝10∶9，中子数之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫118×8∶⎝ ⎛⎭
⎪⎫
120×10＝8∶9。

【答案】 (1)氕 氘 氚 21H 、3
1H(或D 、T) (2)5 (3)10∶9 8∶9
【题后归纳】 “两素”“两同”的比较。