1、第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 第2课时 【学法指导】1.知道元素、核素、同位素的含义，比较元素、核素、同位素的异同。2.了解核素在人类科技发展中的重要应用,增强科学精神和社会责任。认识化学作为一门自然科学,学科发展的目的是服务于社会。【基础梳理】知识回顾1.原子构成表示方法（符号）2.在任何原子中，质量数= + 。注：“两个不一定”，质子数与中子数不一定相等；有质子的原子不一定有中子。一、元素1.概念：把具有相同 的一类原子的总称。2.元素属于 概念，只论种数不论个数，元素的种类是由 决定的，只要原子的质子数相同就属于同一种元素。3.同种元素原子的原子核中质子数一
2、定相同，中子数不一定相同。4.氢元素的原子核内质子数和中子数的情况氢元素的原子核原子名称原子符号质子数中子数10氕 11氘 12氚 二、核素1.概念：把具有一定数目 和一定数目 的一种原子叫做核素。2.核素属于 概念，核素界定的是一种原子，由质子数和中子数共同确定的，即原子核内质子数 ，中子数 的原子是同一种核素。3.同一元素的不同核素，中子数不同、质量数不同，但质子数一定相同。4.除少数元素只有一种核素外，大多数元素都包含多种核素，即一种元素可以有多种核素，如 、 、 为氢元素的3种的核素。【微点拨】质量数相同的原子是否为同种元素？ 三、 同位素(1)定义： 相同而 不同的同一元素的不同原子
3、互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互为同位素，如1H、2H、3H三种核素均是氢元素的同位素。(2)特点：在周期表中占据同一 ，化学性质 ，物理性质略有差异；天然存在的同位素相互间保持一定的 ，即各种同位素所占的原子个数百分比是相同的。(3)应用考古时利用 测定文物的年代； 和 用于制造氢弹；利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。【典型例题1】不久前，我国科学家在世界上首次合成3种 新核素，其中一种新核素的名称是铪。关于铪 的说法正确的是（ ）A.发现了一种新的元素 B.原子核内有185个质子C.原子核内有185个中子 D.是铪的一种新的同位素答案：D解析：A. 是一种新的原子，是新
4、核素，不是新元素，故A错误；B. 原子核内有72个质子.故B错误；C. 质子核内有185 - 72 = 113个中子，故C错误； D. 是的种新的同位素.故D正确。【典型例题2】下列属于同位素的一组是（ ）A. 水和重水 B. Na2O和Na2O2C.氕、氘、氚 D.40K、40Ca答案：C解析：同位素是具有相同质子数.不同中子数的同一元索 的原子,同位索的研究对象是原子，不是申质，也不是化合 物。A、B选项是化合物，C选项是同种元素的不冋原子，D 选项是不同种元素。【典型例题3】判断正误（正确的打” ”,错误的打“”）。1.34S原子核内的中子数为16，质子数为18，质量数为34。（ ）2.
5、、 、属于三种氢元素。（ ）3.16O转化为18O不是化学变化。（ ）4. 与 互为同位素。（ ）5.两核素若中子数相同，则一定不是同种元素。（ ）6.230Th和232Th的化学性质相同。（ ）答案(1)(2)(3)(4) (5) (6)【典型例题4】.16O中的“16”表示的含义是（ ） 氧元素的相对原子质量氧元素的一种同 位素的近似相对原子质量氧元素的近似相 对原子质量氧元素的一种同位素的质量数A. B.C. D.答案：B解析：元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Mr)与其丰度(n %)乘积的和的值，故错误； 同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与l2C质量
6、的1/12的比值.同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C质量的1/12的比值的近似整数倍，在数值上与同位素的质量数相等，故、正确；元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量 (即质量数)与其丰度乘积的和的值，故错误。重难点剖析1 元素、核素、同位素、同素异形体的比较内容同位素同素异形体元素核素定义质子数相同、中子数不同的原子（核素）由一种元素组成的不同单质把具有相同质子数的一类原子的总称。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。对象原子单质同类原子原子性质化学性质几乎一样，物理性质有差异化学性质相似，物理性质差别较大只有种类，没有个数化学反应中最小的微
7、粒实例H、D、T金刚石与石墨H、C、O三种元素12C、14C三种核素重难点剖析2 元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系【微点拨】自然界中， 一种元素的各种同位素的含量基本保持不变。核素之间的转化不属于化学变化。【微探究】有下列粒子或物质:ClClO2O3NaMgD2OH2O金刚石石墨(1)上述10种物质中包含几种元素? (2)上述10种物质属于核素的有几种?分别是什么? (3)上述物质属于同位素的是哪些粒子? (4)上述物质属于同素异形体的是哪些物质? 提示:(1)6种(Cl、O、Na、Mg、H、C); (2)4种ClClNaMg。(3)Cl与Cl。(4) O2与O3,金刚石与石墨。重难点
8、剖析3 核素和同位素的常见误区1.有多少种核素就有多少种原子。核素种数远多于元素种数。（118种）2.无论几种H2组成的氢气、几种H2O组成的水都是纯净物。Na35Cl与Na37Cl组成的食盐是纯净物而不是混合物。3.同位素是几种核素（原子）的互称，单质或化合物分子不能称为同位素。4.互为同位素的原子，得失电子能力相同，化学性质不同。5.核变化既不属于物理变化，也不属于化学变化。【追击训练1】下列说法不正确的是（ ）质子数相同的微粒一定属于同一种元素同一元素的核素种数由中子数决定同位 素的化学性质几乎完全相同质子数相同、电 子数也相同的两种微粒，不可能一种是分子另一 种是离子O2中35Cl与3
9、7Cl两种核素的个数 之比与HC1中35C1与37C1的个数之比相等A.B.C.D.答案：D解析：质子数相同的微粒，可能是同位素，则属于同一 种元素，也可能是不同的分子，如CH4、NH3、H2O、HF等， 故错误。同一元素的核素种数即同位素的种数，是由中 子数决定的，故正确。同位素原子的最外层电子数相同，所以化学性质几乎完全相同，故正确.质子数相同、 电子数也相同的两种微粒，可能是同位素；也可能是两种分子.如H2O和HF等;可能是两种阳离子，如NH4+和Na+等；也可能是两种阴离子，如OH-和F-等；不可能一种是分子，另一种是离子，故正确。某种元素的同位素所占原子个数的百分比，不论是在游离态还
10、是在化合态中都是相 等的，故正确。【追击训练2】下列说法正确的是（ ）A.红磷、白磷属于同位素 B.H2、D2属于同素异形体C.、互为同位素 D.H、D、T互为同位素答案：D解析：A.分子结构不同的同种元素的单质属于同素异形体，因而红磷和白磷是同素异形体，A项错误:B. H2、D2组 成元素相同，属于同种单质.B项错误；、是不同种元素，因而不是同位素, C项错误；D. H、D、T均是氢元素的不同核素，互为同位素,D项正确。【追击训练3】现有下列粒子1H、2H、3H、1H+、234U、235U、40K、40Ca、37Cl、14N、14C，请回答下列问题：(1)它们分属种元素，属于氢元素的核素有种
11、，属于铀元素的核素有种。互为同位素的原子分别为。(2)质量数相等的粒子为、。(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、 17O、18O相互结合成水，所得水分子的种数为;可得相对分子质量不同的水分子的种数为。答案：(1)7 ；3； 3；1H、2H、3H，234U、235U、238U (2)1H和1H+ ；40K 和 40Ca ；14N 和 14C (3)18； 7【课后练习】1.下列说法正确的是（ ）A.同一元素各核素的质量数不同，所以它们的化学性质不相同B.任何元素的原子都是由核外电子和核内质子、 中子构成的C.、与的质量数相同，质子数和中子 数不同D.H、D、T互称为核素2.已知R
12、2+ 离子核外有a个电子，b个中子。表示R原子符 号正确的是( )A.B.C.D.3.在、中，下列说法不正确的是( )A.表示6种核素B.和为同种元素的不同核素，互称同 位素C. 和质量数相同，属于同主族元素D. 和的中子数相同4.下列微粒不属于同素异形体的是（ ）A.H2和D2B.红磷和白磷C. O2和O3D.金刚石和C605.下列叙述中正确的是( )A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B.金刚石和石墨具有相同的化学性质C.金刚石与石墨之间的转化不属于化学变化D.C60是一种碳的化合物6.元素X有质量数为79和81的两种同位素，现测得X元素的相对原子质量为79. 9,则同位素81X在X元
13、素中 的质量分数是（ ）A.45.6%B. 54.4%C. 55%D.45%7.金属钛有“生物金属”之称。下列有关和的说法正确的是（ ）A.原子中含有28个中子，且50是Ti元素 的近似相对原子质量B.和在周期表中位置相同，都在第4纵 行，为A族C.和的物理性质相同D.的质量数为48,在数值上等于该原子的 近似相对原子质量8.铜有两种天然 同位素和，参考铜的相对原子质量 (63.5)，估算的原子个数百分含量约是（ ）A.20%B. 25%C. 50%D.75%9.医学界通 过用14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下，它可以通过断裂DNA杀死细 胞，从而抑制艾滋病（AIDS)
14、。下列有关叙述中，正确的是（ ）A.14C与12C的性质完全不同B.14C与14N含有的中子数相同C.14C60与12C60互为同位素D.14C与12C、13C互为同位素10.关于核素碳 ()的说法错误的是（ ）A.碳元素的相对原子质量为14B.碳元素的原子序数为6C.该核素的中子数为8D.该核素用于测定一些文物的年代答案及解析1.答案：C解析：A.同一元素的各核素，质子数相同，中子数不同，质子数=质子数+中子数.故质量数不同，但属于同一种元素， 故它们的化学性质几乎相同，选项A错误；B.氕原子是由核 外电子和质子构成的，不含有中子，选项B错误；C.、与的质子数和中子数不间，为不同种元素，选项
15、C 正确；D. H、D、T互称为同位素.选项D错误。2.答案：C解析：已知R2+离子核外有a个电子.则质子数是a + 2, 有b个中子，则质量数是a + 2+b,所以表示R的原子符号 为。3.答案：C解析：A.题给微粒中有6种核素，故A正确；B.和为质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素，互称同 位素，故B正确:C. 和质量数相同，质子数不同，不属于同主族元素，故C错误；D. 的中子数=23 -11= 12,的中子数= 24-12 = 12.中子数相同，故D正确.4.答案：A解析：A. H2和D2是单质，不是原子，且是同一种物质， 不珐同素异形体，故A选; B.红磷和白磷是同种元素形成的性
16、质不同的单质，互为同素异形体，故B不选;C.O2和O3 是同种元素形成的性质不同的单质.互为同素异形奋，故C 不选;D.金刚石和C60是同种元素形成的性质不同的单质， 互为同素异形体，故D不选。5.答案：B解析：A.由碳元素的单质石墨和金刚石组成的物质是混 合物.选项A错误;B.因金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，故具有相同的化学性质.选项B正确；C.因石墨和金 刚石是两种不同的物质，所以金刚石与石墨之间的转化属于化学变化，选项C错误;D.因C60是由碳元素形成的申.质，所 以C60是一种碳的单质，选项D错误.6.答案：A解析：X元素的相对原子质量79. 9是质量数分別为79 和81的核素的
17、平均值，可以采用十字交叉法：，则两种同位素原子的个数比为0. 9 :1.1=9:11，则同位素81 X在X元素中的质量分数=。7.答案：D解析：A.质子数+中子数=质量数，则原子中含有 50-22 = 28个中子，50表示该核素的质量数，不能表示Ti 元素的近似相对原子质量，A错误；B. 和在周期表 中位置相同，都在第4纵行，为第B族，B错误;C. 和 互为同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同，C 错误;D. 的质量数为48,在数值上等于该原子的近似相 对原子质量。D正确。8.答案：D解析：设63Cu原子的原子个数百分比为x.则65Cu的原 子个数百分比是1-x,铜的相对原子质量为63.
18、 5,则63x +65(1-x)=63.5,解得x=0.75,即63Cu原子的原子个数百分比为75%。9.答案：D解析：A.14C与l2C为不同的原子，但其核外电子的排布 是相同的，故其化学性质几乎完全相同，故A错误;B. 14C 中的中子数为14 - 6=8，14N含有的中子数为14-7 = 7, 两者中子数不同，故B错误:C. 14C60和12C60是碳元素的同 种单质，两者不是同位素，故C错误;D. 14C与12C、13C的质 子数相同,而中子数不同，故两者互为同位素，故D正确。10.答案：A解析：元素符号的左上角为质凿数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数.据此进行解答。的质量数为14、质子数为6,其中子数= 14 6=8。14为该核素的质量数，不是碳元素的相对原子质量, A错误；B.碳元素的原子序数=质子数=核电荷数=6.B正确；C.该核素的中 子数=14- 6 = 8,C正确；D.能发生衰变，可用于测定 一些文物的年代，D正确。