《课时讲练通》高中化学必修2配套课件1.1.3核素(人教版)

第3课时核素学习目标1.知道元素、核素、同位素的含义。2.了解质量数的含义及原子的表示方法。3.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。学习重点元素、核素、同位素的概念及其区别与联系。【自主预习】一、元素、质量数1.元素：含义：_________________________的同一类原子①的总称。2.质量数：具有相同核电荷数(质子数)电子相对质量质子数(Z)+中子数(N)3.原子的表示方法②：如作为相对原子质量标准的表示质子数为__,质量数为___的碳原子。质量数质子数612126C二、核素一定数目质子和一定数目中子11H31HT或三、同位素质子数相同而中子数不同位置几乎相同比率146C21H31H放射性同位素【自我小测】判断或回答下列问题：1.核素的相对原子质量与元素的相对原子质量相同吗?提示：不同。核素(或原子)的相对原子质量是以一个12C原子质量的1/12作为标准,核素(或原子)的质量与它相比所得的数值;而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。2.互为同位素的不同核素化学性质几乎完全相同的原因是什么?提示：结构决定性质,元素的化学性质主要是由核外电子排布决定的,同种元素的不同核素原子核内质子数相同,核外电子数相同,它们具有完全相同的核外电子排布,因此化学性质几乎完全相同。3.(判一判)质量数相同的原子一定属于同种元素。()提示：质子数相同的原子属于同一种元素,而质量数相同的原子不一定属于同种元素,如4.(判一判)自然界中元素的种类一定少于原子的种类。()提示：大多数元素具有同位素,即同种元素可以有多种不同的核素,因此元素的种类一定少于原子的种类。×√40402019CaK与。5.(判一判)同位素的质量数一定不同,但中子数一定相同。()提示：同位素属于同一种元素,其质子数一定相同,而中子数一定不相同,故同位素质量数一定不同。6.(判一判)16O2与18O2互为同位素。()提示：同位素指的是同一元素的不同原子,这两种微粒是由氧元素的两种核素分别构成的单质,是分子,不能互称同位素。××【释义链接】①原子的结构构成原子的微粒是质子、中子和电子(只有没有中子)。a.核电荷数=质子数=核外电子数b.质量数=质子数+中子数。原子原子核质子：一个质子带一个单位正电荷中子：不带电核外电子：一个电子带一个单位负电荷11H②原子(或离子)的表示方法原子()原子核核外电子：Z个质子：Z个中子：(A-Z)个AZX元素、核素、同位素的区别与联系构成原子的微粒有质子、中子和电子,其中原子核中的质子数和中子数决定了元素、同位素和核素的种类：1.试举例分析元素、核素、同位素三者间的包含关系。提示：核素即原子,由质子数和中子数共同决定。元素是质子数相同的同一类原子的总称,而同一元素的不同核素之间互称为同位素。三者之间的关系可用图示表示如下：例如：123111HHH、、。2.一种元素可以有多种核素,决定核素的微粒是什么?如何判断不同核素是否属于同位素?提示：核电荷数(质子数)决定了元素,只有确定了质子数和中子数才能确定核素;同位素属于同种元素,其质子数一定相同,故不同核素中,质子数相同的核素属于同位素。3.同位素在周期表中位于同一位置,那么在周期表中位于同一位置的元素一定为同位素吗?提示：不一定。因为同位素的质子数(原子序数)相同,所以在周期表中位于同一位置;但在周期表中位于同一位置的镧系和锕系元素,因其质子数不同,不属于同种元素,不属于同位素。4.同位素与同素异形体有什么区别?提示：(1)意义不同,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之间的互称;而同素异形体是指同一元素形成的不同单质。(2)所指对象不同,同位素指的是原子,而同素异形体指的是单质。【探究提升】【知识点睛】元素、核素、同位素、同素异形体的区别【规律方法】元素、核素、同位素的判断方法(1)判断元素、核素和同位素时,要抓住各种微粒的本质。即质子数相同的原子就是同种元素;质子数和中子数均相同的就是同种原子,也称为核素,同种元素的不同核素互称同位素。(2)答题时要认真分析原子表示符号的n组数字只要Z相同,就是同种元素;Z和A均相同,是同种核素;Z相同,A不相同的互称同位素;Z不相同的无论A是否相同,均不是同种元素,更不能称为同位素。AZX,【误区警示】(1)同位素中“同位”指几种核素的质子数相同，在元素周期表中占据同一个位置。同位素属于同一种元素，但不是同种原子。例如，是三种不同的原子，但都是氢元素。(2)同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。123111HHH、、(3)不能简单根据微粒所含质子数判断元素或核素种类。质子数相同的微粒不一定是同种元素，也不一定是同种核素。若两种微粒所含的质子数与核外电子数分别相同，则可能有以下四种情况：①两种核素,如16O和18O;②两种分子,如H2O和NH3;③两种阳离子,如和Na+;④两种阴离子,如OH-和F-。4NH(2013·漳州高一检测)在自然界中锗有5种稳定的核素：70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge。下列有关说法中正确的是()A.70Ge、72Ge等互称同素异形体B.70Ge、72Ge等互称同位素C.70Ge、72Ge等的核外电子排布不同D.70Ge、72Ge等的质子数、质量数、核外电子数相等【解析】选B。70Ge、72Ge等是同种元素的不同核素,互称为同位素,不是同素异形体,A错,B正确;这些锗的核素其质子数、核外电子数相等,故核外电子排布相同,而核内中子数不同,质量数不相等,C、D错。【变式训练】钍(Th，原子序数为90)取代铀(U)进行核能发电更安全、成本更便宜。钍232可以转化成铀233。下列说法正确的是()A.钍232转化成铀233是化学变化B.钍232、铀233分别表示钍、铀的一种核素C.钍232可表示为D.钍229、钍230、钍232互为同素异形体90232Th【解析】选B。钍232转化为铀233，元素种类发生改变是核反应，不是化学变化，A项错；钍232可表示为C项错；钍229、钍230、钍232互为同位素，D项错。23290Th，【知识拓展】核素的相对原子质量与元素的相对原子质量(1)核素的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比所得的比值即为该核素的相对原子质量。12m()M()1m(C)12核素核素(2)元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子个数百分比与其相对原子质量的乘积之和,是一个平均值,又称为元素的平均相对原子质量。如A、B、C……为某元素的不同核素,其原子个数百分比依次为a%、b%、c%……,则该元素的相对原子质量M=MA·a%+MB×b%+MC×c%+……,其中MA、MB、MC……分别表示核素A、B、C……的相对原子质量。1.国际上规定12C原子质量的是核素相对原子质量的标准，下列有关12C的说法正确的是（）A.相对原子质量为12B.质子数为12C.中子数为12D.核外电子数为12【解析】选A。12C是指质子数为6，中子数为6的碳元素的一种核素。因为该原子的质量的是相对原子质量的标准，故该核素的相对原子质量一定为12，故只有A项正确。1121122.(双选)(2013·南京高一检测)是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会所关注。下列关于的说法正确的是（）A.原子核中含有92个中子B.原子核外有143个电子C.与互为同位素D.的质量数为23523592U23592U23592U23592U23592U23592U23592U23892U【解析】选C、D。解答本题应明确符号表示的含义及同位素的概念。是铀元素的一种核素，质量数为235，核内质子数和核外电子数都是92，核内中子数为235－92＝143；由同位素的概念知，与互为同位素。AZX23592U23592U23892U3.下列说法错误的是（）A.H+和H2是氢元素的四种不同粒子B.石墨和金刚石互称为同位素C.和互称为同位素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1211HH、、4020Ca4220Ca【解析】选B。A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误；和是质子数均为20，中子数不等的不同钙原子，它们是不同的核素，互称为同位素，C正确；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几乎完全相同，D正确。4020Ca4220Ca4.某元素的一种同位素X的原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是（）A.molB.molC.molD.mol【解析】选A。由质量数A和中子数N可以求得X的质子数为A-N，同位素X的近似相对原子质量与质量数A相等，则HmX的相对分子质量为A+m，1molHmX含有的质子为(A-N+m)mol，那么，agHmX中所含质子的物质的量为a(ANm)Ama(AN)Aa(AN)Ama(ANm)Aa(ANm)molAm。5.（2013·桂林高一检测）我国成功研制的铯（133Cs）原子钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒，已知铯原子的核外电子数为55，则该原子的中子数为（）A.23B.55C.78D.133【解析】选C。133Cs的质量数为133，核外电子数为55，则质子数也为55，该原子的中子数为133-55=78。6.与两种微粒，下列叙述正确的是（）A.一定都是由质子、中子、电子组成的B.化学性质几乎完全相同C.质子数一定相同，质量数和中子数一定不相同D.核电荷数和核外电子数一定相同AZXA1ZX【解析】选C。中无中子，中无电子，A错误；为原子，为离子，二者化学性质不同，B错误；两者质子数均为Z，质量数分别为A、A+1，中子数分别为A-Z,(A+1)-Z,C正确；对于离子核电荷数为Z，核外电子数为Z-1，D错误。11H21HAZXA1ZXA1ZX，7.有甲、乙、丙三种短周期元素，甲元素原子的质子数比中子数小2，乙元素原子核内无中子，丙元素质子数与甲元素质量数相等，且甲与丙同主族。（1）甲、乙、丙元素的元素符号分别是____________、____________、____________。（2）甲与乙、丙与乙所形成的化合物稳定性强的是_________________________（填化学式）。【解析】乙元素原子核内无中子，则乙是氢元素，设甲、丙的质子数分别是x、y，则有x＋8＝y，x＋（x＋2）＝y，解得x＝6，y＝14，即甲是碳，丙是硅。答案：（1）CHSi（2）CH48.（1）A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为________，该元素原子的二价阴离子中，核外电子数为________，中子数是9的核素表示为_______________。（2）B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为_____________。（3）A、B形成1∶1型化合物的相对分子质量是_____________________________。【解析】（1）核电荷数＝质子数，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10，中子数是9的核素，质量数是17，可表示为（2）B元素质子数是18＋1=19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。（3）两元素形成1∶1型化合物是K2O2，其相对分子质量是40×2＋17×2＝114。答案：（1）810（2）21（3）114178O。178O9.用A.质子数、B.中子数、C.核外电子数、D.最外层电子数、E.电子层数，填写下列空格：（1）同位素种类由____________________决定。（2）元素种类由___________________决定。（3）某元素有无同位素由__________