PAGE1-第1課時原子核核素課程標準核心素養1.了解原子的構成。了解原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的相互關系。2.知道元素、核素和同位素的含義。宏觀辨識與微觀探析能從元素和原子水平相識物質的組成和結構。深化對原子結構的相識，建立原子結構與元素性質之間的關系。原子的構成1.原子及其構成微粒Ａeq\a\vs4\al(原,子)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(質子（帶一個單位的正電荷）,中子（不帶電）)),核外電子（帶一個單位的負電荷，質量很小）))對于原子來說：核電荷數＝質子數＝核外電子數。eq\a\vs4\al(原子核中肯定有質子，但不肯定有中子。)2.X原子的相對原子質量＝eq\f(m（X）,\f(1,12)m（12C）)≈質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)＝m(X)·NA＝原子的摩爾質量(數值上)。3．原子的表示方法一般用符號eq\o\al(A,Z)X表示，字母表示的意義如下：1．構成原子微粒的應用(1)質子數確定元素的種類。(2)質子數和中子數確定原子的質量。(3)原子的最外層電子數確定元素的化學性質。2．構成原子或離子的微粒間的三種關系(1)質量關系：質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)。(2)等量關系：核電荷數＝質子數，對原子而言，核電荷數＝質子數＝核外電子數。(3)大小關系陽離子(Rm＋)質子數＞電子數質子數＝電子數＋m陰離子(Rm－)質子數＜電子數質子數＝電子數－m3.元素符號四周數字的含義1．推斷正誤(1)原子呈電中性是因為中子不帶電。()(2)34S原子核內中子數為16。()(3)1Heq\o\al(18,2)O的摩爾質量為20g·mol－1。()(4)Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的質子數和電子數。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√2．(2024·洛陽高一月考)下表符號中“2”的含義正確的一組是()選項2H2He2ClCa2＋A質量數中子數質子數電荷數B質量數質子數原子個數電荷數C質子數中子數原子個數電荷數D質量數質子數中子數電荷數解析：選B。2H中的“2”代表質量數，2He中的“2”代表質子數，2Cl中的“2”代表原子個數，Ca2＋中的“2”代表電荷數。3．寫出下列原子的符號。(1)具有7個中子的碳原子：________；(2)具有2個中子的氫原子：________；(3)具有20個中子的氯原子：________；(4)具有12個中子的鈉原子：________。答案：(1)eq\o\al(13,6)C(2)eq\o\al(3,1)H(3)eq\o\al(37,17)Cl(4)eq\o\al(23,11)Na核素同位素1．核素：具有相同數目的質子和相同數目的中子的一類原子。2．同位素(1)定義：質子數相同而中子數不同的同一種元素的不同核素互為同位素。(2)分類：同位素分為穩定同位素和放射性同位素。(3)氫元素的三種同位素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H名稱氕氘氚符號HDT質子數111中子數012(4)常見核素及其用途①考古中推斷生物體的存在年頭：eq\o\al(14,6)C。②核反應堆的燃料：eq\o\al(235,92)U。③相對原子質量的標準原子：eq\o\al(12,6)C。④確定磷在植物中的作用部位：eq\o\al(32,15)P。⑤制造氫彈：eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。3．元素的相對原子質量(1)定義：各種核素的相對原子質量分別與各種核素在自然界里的豐度(某種核素在這種元素的全部自然核素中所占的比例)的乘積之和。(2)計算式：M＝M1×n1%＋M2×n2%＋M3×n3%＋……如氯元素有兩種核素：eq\o\al(35,17)Cl和eq\o\al(37,17)Cl，其中eq\o\al(35,17)Cl的相對原子質量為34.97，其豐度為75.77%，eq\o\al(37,17)Cl的相對原子質量為36.97，其豐度為24.23%，則氯元素的相對原子質量為34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。1．同位素的“六同三不同”2．核素、同位素、同素異形體的比較核素同位素同素異形體概念具有相同質子數和相同中子數的一類原子質子數相同而中子數不同的同一種元素的不同核素由同一種元素組成的性質不同的單質探討范圍原子原子單質特性化學反應中的最小微粒由同位素組成的單質，化學性質幾乎相同，物理性質不同由一種元素組成，可獨立存在確定因素質子數、中子數質子數、中子數組成元素、結構舉例eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(234,)92U、eq\o\al(235,)92U、eq\o\al(238,)92U互為同位素石墨與金剛石1．推斷正誤(1)任何原子都由質子、中子、電子構成。()(2)23Na和23Mg互為同位素。()(3)同位素原子的化學性質相同，物理性質不同。()(4)不同的核素可能具有相同的質子數，可能具有相同的中子數，可能具有相同的質量數，也可能質子數、中子數、質量數均不相同。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√2．下列關于eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(220,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn的關系說法正確的是()A．是三種元素 B．互為同位素C．是同種核素 D．是同一原子解析：選B。eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(220,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn是同種元素的不同核素，質子數相同，中子數不同，互為同位素。3．(1)有5種單核粒子，它們分別是eq\o\al(40,19)Ｋ、eq\o\al(40,18)Ｋ、eq\o\al(40,19)Ｋ＋、eq\o\al(40,20)Ｋ2＋、eq\o\al(41,20)Ｋ(“Ｋ”內元素符號未寫出)，則它們所屬元素的種類有________種。(2)1H、2H、3H三種微粒都屬于________，因為它們是具有相同________的同一類原子。(3)在eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(12,)6C、eq\o\al(13,)6C、eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(14,)7N、eq\o\al(15,)7N中，核素、元素的種數分別為________種、________種。(4)eq\o\al(12,)6C、eq\o\al(13,)6C、eq\o\al(14,)6C的關系為________，因為它們是具有________________的同一種元素的不同原子，它們的化學性質幾乎完全相同。答案：(1)3(2)氫元素質子數(核電荷數)(3)83(4)互為同位素相同質子數和不同中子數課堂小結合格考訓練1．C-14能夠測得出土文物所處年頭。因C-14是碳的一種放射性同位素，C-14的衰變極有規律，其精確性被稱為自然界的“標準時鐘”，下列說法正確的是()A．C-14的半衰期(一半發生衰變所用的時間)較短B．C-14在生物體中的含量較多C．C-14與C-12、C-13所含的質子數相同D．C-14是C-12、C-13的同素異形體解析：選C。由題給信息可知，C-14能用于測定文物所處年頭，故其半衰期較長(半衰期長于5000年)；盡管自然界中不斷產生著C-14，但它不能由其他放射性同位素衰變生成，而是由宇宙射線穿過高層大氣層產生的，所以生物體中含量較少；C-14與C-12、C-13互為同位素，所以質子數相同。2．某粒子用eq\o\al(A,Z)Rn－表示，下列關于該粒子的敘述不正確的是()A．所含質子數＝A－n B．所含中子數＝A－ZC．所含電子數＝Z＋n D．所帶電荷數＝n解析：選A。eq\o\al(A,Z)Rn－表示質子數為Z，質量數為A，帶n個單位負電荷的R離子，所含中子數為A－Z，所含電子數為Z＋n。3．簡潔原子的原子結構可用下圖形象地表示：其中“●”表示質子或電子，“○”表示中子，則下列有關①②③的敘述正確的是()A．①②③互為同位素B．①②③互為同素異形體C．①②③是三種化學性質不同的粒子D．①②③具有相同的質量數解析：選A。本題運用圖形法形象地表示了原子結構，三種原子的質子數、電子數均為1，而中子數分別為0、1、2，因此三者分別是氫元素的三種核素H、D、T，互為同位素。4．金屬鈦對人體體液無毒副作用且能與肌肉和骨骼生長在一起，有“生物金屬”之稱。下列有關eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的說法正確的是()A.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti原子中均含有22個中子B.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti具有相同的質子數C.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的物理性質相同D.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti為同一種核素解析：選B。因質量數＝質子數＋中子數，eq\o\al(A,Z)X中的Z表示質子數，A表示質量數，所以eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti原子的中子數分別為26、28，故A錯誤；同位素的化學性質相同，物理性質不同，故C錯誤；同一種核素是質子數相同、中子數也相同的原子，eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的質子數均為22，而中子數不同，屬于不同的核素，故B正確，D錯誤。5．下列互為同位素的是()A．H2和D2 B．14N和14CC．16O和17O D．金剛石和石墨解析：選C。A.H2、D2是由氫元素的不同核素組成的同一種物質，均表示氫氣，故A錯誤；B.14N、14C不是同一種元素組成的核素，故B錯誤；C.16O、17O都是由氧元素組成的不同核素，互為同位素，故C正確；D.金剛石和石墨是由碳元素組成的結構不同的單質，互為同素異形體，故D錯誤。6．科學探討表明，月球上有豐富的eq\o\al(3,2)He資源，可開發利用做將來的新型能源。(1)eq\o\al(3,2)He的中子數是________，eq\o\al(3,2)He與eq\o\al(4,2)He互稱為________。(2)α粒子是帶有2個單位正電荷、質量數為4的原子核，由此推斷α粒子含有________個質子和________個中子。(3)在eq\o\al(3,2)He、eq\o\al(4,2)He兩種核素中，原子核內的中子數之差為____________，與α粒子有相同質子數和中子數的是____________。解析：(1)eq\o\al(3,2)He表示質子數為2、質量數為3的一個氦原子，其中子數是3－2＝1；eq\o\al(3,2)He與eq\o\al(4,2)He互稱為同位素。(2)依據α粒子是一個原子核可知，α粒子中不含電子，再由α粒子帶有2個單位正電荷可知，其含有2個質子，進而可以依據質量數為4推斷出α粒子含有2個中子。(3)eq\o\al(3,2)He有2個質子和1個中子，eq\o\al(4,2)He有2個質子和2個中子，故二者中子數之差為1；eq\o\al(4,2)He有2個質子和2個中子，與α粒子有相同的質子數和中子數。答案：(1)1同位素(2)22(3)1eq\o\al(4,2)He等級性測試1．下列說法中不正確的是()①質子數相同的粒子肯定屬于同種元素②同位素的性質幾乎完全相同③質子數相同，電子數也相同的粒子不行能是一種分子和一種離子④電子數相同的粒子不肯定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質量數⑥互稱同位素的兩種核素間具有相同的中子數和核外電子數A．①②④⑤B．③④⑤⑥C．②③⑤⑥D．①②⑤⑥解析：選D。質子數相同的粒子不肯定是同種元素，如Ne與H2O分子的質子數均為10，①不正確；同位素的物理性質不相同，化學性質相同，②不正確；由于分子的質子數和電子數肯定相同，而離子的質子數和電子數肯定不相同，所以質子數和電子數均相同的粒子肯定不是一種分子和一種離子，③正確；電子數相同的粒子不肯定是同一種元素，如Ne與H2O分子的電子數均為10，④正確；質量數是相對原子而言的，一種元素可能有多種同位素，即有多種原子，所以可以有多種質量數，⑤不正確；互稱同位素的兩種核素間質子數相同，中子數不同，⑥不正確。2．最新科技報道，美國夏威夷聯合天文中心的科學家發覺了新型氫微粒，這種新微粒是由3個氫原子核(只含質子)和2個電子構成。對于這種微粒，下列說法中正確的是()A．是氫的一種新的同素異形體B．是氫的一種新的同位素C．它的組成可用H3表示D．它比一個一般H2分子多一個氫原子核解析：選D。由題意可知這種新型氫微粒是Heq\o\al(＋,3)。3．1mg锎(eq\o\al(252,98)Cf)每秒鐘約能放出2.34×109個中子，在醫學上常用作治療惡性腫瘤的中子源。下列有關說法不正確的是()A．锎元素的相對原子質量為252B.eq\o\al(252,98)Cf原子中，中子數為154C.eq\o\al(252,98)Cf原子中，質子數為98D.eq\o\al(252,98)Cf原子中，電子數為98解析：選A。eq\o\al(252,98)Cf的質量數為252，锎元素的相對原子質量為其多種同位素原子相對原子質量乘以同位素豐度的和，A選項錯誤；eq\o\al(252,98)Cf原子中，質子數＝電子數＝98，中子數＝252－98＝154，B、C、D選項均正確。4．某陽離子Mn＋的核外共有x個電子，核內有y個中子，則M的質量數為()A．y－x－n B．y＋x＋nC．y＋x－n D．y－x＋n解析：選B。原子M失去n個電子形成Mn＋，Mn＋核外有x個電子，則原子M的核內質子數(等于核外電子數)為x＋n。原子M的質量數等于其核內中子數與質子數之和。5．230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th可以轉化成233U。下列有關Th的說法正確的是()A．Th元素的質量數是232B．Th元素的相對原子質量是231C．232Th轉化成233U是化學改變D．230Th和232Th的化學性質相同解析：選D。質量數是相對原子而言的，而不是元素，A選項錯誤；元素的相對原子質量與同位素的相對原子質量及各同位素的豐度有關，B選項錯誤；232Th轉化成233U為原子核發生改變，由化學改變的最小微粒是原子可知不是化學改變，C選項錯誤；230Th和232Th的質子數和核外電子排布均相同，所以化學性質相同，D選項正確。6．某原子X的核內中子數為N，質量數為A，它與原子2H構成2HmX分子。ag2HmX所含質子的物質的量是()A.eq\f(a（A－N＋m）,A＋m)mol B.eq\f(a（A－N）,A＋m)molC.eq\f(a（A－N＋m）,A＋2m)mol D.eq\f(a（A－N＋m）,A)mol解析：選C。2HmX分子所含的質子數為(A－N＋m)，摩爾質量為(A＋2m)g·mol－1，ag2HmX所含質子的物質的量為eq\f(a（A－N＋m）,A＋2m)mol。7．法國里昂的科學家最近發覺一種只由4個中子構成的微粒，這種微粒稱為“四中子”，也有人稱之為“零號元素”。下列關于“四中子”微粒的說法不正確的是()A．該微粒不顯電性B．該微粒質量比氫原子大C．該微粒質量數為4D．與氫元素的質子數相同解析：選D。由于中子不帶電，所以該微粒不顯電性，A正確；中子的質量與質子接近，而氫原子只有一個質子，最多有2個中子，故該微粒的質量比氫原子大，B正確；這種微粒是由四個中子構成的，沒有質子，故其質量數是4，C正確；氫的質子數是1，而該微粒的質子數為0，二者并不相同，D錯誤。8．下列有關碘-131(eq\o\al(131,53)I)和碘-127(eq\o\al(127,53)I)的說法正確的是()A.eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I的中子數相同，是同一種核素B.eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I的質子數相同，互為同位素C.eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I的核外電子數不同D.eq\o\al(131,53)I有放射性而eq\o\al(127,53)I無放射性，說明兩者化學性質不同解析：選B。eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I的質子數相同而中子數不同，二者互為同位素，是碘元素的兩種核素，A項錯誤，B項正確；eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I的質子數相同，所以核外電子數相同，C項錯誤；同位素的化學性質相同，D項錯誤。9．銅有兩種自然同位素eq\o\al(63,29)Cu和eq\o\al(65,29)Cu，已知銅元素的近似相對原子質量為63.5，則eq\o\al(63,29)Cu在自然界里的豐度是()A．75% B．25%C．50% D．45%解析：選A。設eq\o\al(63,29)Cu在自然界里的豐度為x，則eq\o\al(65,29)Cu在自然界里的豐度為1－x，銅元素的近似相對原子質量為63.5，則63x＋65(1－x)＝63.5，解得x＝75%，故選A。10．下列有關“氫化鋰三兄弟”——LiH、LiD、LiT的敘述中正確的是()A．三種物質的質子數之比為1∶2∶3B．三種物質的中子數之比為1∶1∶1C．三種物質的摩爾質量之比為8∶9∶10D．三種物質的化學性質不同解析：選C。H、D、T三原子的質子數相同，故三種物質的質子數相同，A項錯誤；H、D、T三原子的中子數分別為0、1、2，故LiH、LiD、LiT三種物質的中子數不相等，B項錯誤；LiH、LiD、LiT三種物質的摩爾質量分別為8g·mol－1、9g·mol－1、10g·mol－1，C項正確；H、D、T三種核素同屬于H元素，故從宏觀來看，LiH、LiD、LiT屬于同一物質，故化學性質相同，D項錯誤。11．按要求填空：(1)eq\o\al(A,Z)X原子的中子數：N＝________。(2)陽離子的中子數：AXn＋共有x個電子，則N＝________。(3)陰離子的中子數：AXn－共有x個電子，則N＝________。(4)中性分子或原子團的中子數：12C16O2分子中N＝________。(5)A2－原子核內有x個中子，其質量數為m，則ngA2－所含電子的物質的量為________________。解析：(1)中性原子的中子數N＝A－Z；(2)陽離子的核外電子數為質子數與所帶電荷數之差，則AXn＋的質子數為x＋n，故其中子數N＝A－(x＋n)；(3)陰離子的核外電子數為質子數與所帶電荷數之和，則AXn－的質子數為x－n，故其中子數N＝A－(x－n)＝A－x＋n；(4)在分子中，中子數為構成分子的各原子的中子數之和，故12C16O2分子的中子數N＝6＋8×2＝22；(5)A2－所含電子數為質子數與所帶電荷數之和，即為m－x＋2，則ngA2－含有電子的物質的量為eq\f(n,m)(m－x＋2