搜索
第2课时核素1.通过原子构成认识质量数的含义,熟悉𝐴ZX中各微粒数间的关系,培养证据推理意识。2.辨析比较元素、核素、同位素的异同,培养宏观辨识与微观探析的能力。3.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。知识铺垫新知预习自主测试1.元素是指原子核内质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。2.原子一般由质子、中子和核外电子构成,其中质子数等于核外电子数。3.碳原子、氯原子中的质子数分别为6、17,Na+、Cl-中的电子数分别为10、18。4.金刚石和石墨、O2和O3互为同素异形体。知识铺垫新知预习自主测试一、原子的构成、质量数1.构成原子的粒子原子原子核质子(带正电)中子(不带电)核外电子(带负电)2.质量数(1)定义:质子和中子的相对质量都近似为1,忽略电子的质量,将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。(2)数值关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。知识铺垫新知预习自主测试3.原子构成的表示方法二、核素【微思考】(1)所有原子都是由质子、中子和电子构成的吗?(2)至今已发现了118种元素,能否说人们已发现了118种原子?为什么?提示(1)氕原子中不含中子,只含质子和电子。(2)不能,由于许多元素都属于多核素元素,如H、C、O等,所以原子的种类远多于元素的种类。知识铺垫新知预习自主测试三、同位素知识铺垫新知预习自主测试1.613C-NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析,613C表示的碳原子()A.核外有13个电子B.核内有6个质子,核外有7个电子C.质量数为13,核内有7个质子D.质量数为13,核内有7个中子答案D解析C的质量数为13,质子数为6,由质子数+中子数=质量数可得,核内中子数为13-6=7,核外电子数等于核内质子数。613知识铺垫新知预习自主测试2.与铂同族的贵金属钯(Pd)有多种核素。下列关于46103Pd、46104Pd的说法正确的是()A.中子数相同,化学性质不同B.质子数相同,互为同位素C.核外电子数不同,是同一种元素D.质量数不同,性质完全相同答案B解析质子数相同,核外电子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质有所不同。46103Pd和46104Pd知识铺垫新知预习自主测试3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)某种氯原子的中子数是18,则其质量数是35,核外电子数是17。()(2)11H、12H、13H属于三种氢元素。()(3)11H2与12H2互为同位素。()(4)两核素若中子数相同,则一定不是同种元素。()答案(1)√(2)×(3)×(4)√知识铺垫新知预习自主测试解析(1)氯原子质子数为17,若中子数为18,则其质量数为35。原子核外电子数与其质子数相等。(2)11H、12H、13H同属于氢元素,是三种不同核素。(3)11H2与12H2是单质,而同位素则是同种元素的几种不同原子。(4)同种元素的核素质子数相同,中子数一定不同,若两核素中子数相同,则一定不是同种元素。探究一探究二素养脉络随堂检测原子微粒间的相互关系问题探究1.某核素R的质量数为27,质子数为13,则R3+的质量数、质子数、中子数、电子数各是多少?提示质量数是27,质子数是13,中子数是14,电子数是10。2.右图各字母表示的含义是什么?提示X原子的质量数是A,X原子的质子数是Z,在化合物中X元素的化合价是+c价。X的离子带有d个单位正电荷,一个分子中含有X原子的个数是e。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.质量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)原子的相对原子质量近似等于其质量数。2.电性关系(1)电中性微粒——原子或分子。核电荷数=核内质子数=核外电子数。(2)带电离子:质子数≠电子数。阳离子(Rm+)质子数电子数质子数=电子数+m阴离子(Rm-)质子数电子数质子数=电子数-m3.数量关系中子不带电,1个质子带1个单位正电荷,所以核电荷数=质子数;对于原子,质子数=核外电子数。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例1某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与H原子组成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是()A.𝑎𝐴+𝑚(A-N+m)molB.𝑎𝐴(A-N)molC.𝑎𝐴+𝑚(A-N)molD.𝑎𝐴(A-N+m)mol答案A解析X的质子数为A-N,HmX分子中所含质子数为A-N+m,也就是1molHmX分子中所含质子的物质的量为(A-N+m)mol,agHmX的物质的量为𝑎𝐴+𝑚mol,故agHmX中所含质子的物质的量是𝑎𝐴+𝑚(A-N+m)mol。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1用X表示原子。(1)中性原子的中子数:N=。(2)阳离子的中子数:AXn+共有x个电子,则N=。(3)阴离子的中子数:AXn-共有x个电子,则N=。(4)中性分子或原子团的中子数:12C16O2分子中,N=。(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则ngA2-所含电子的物质的量约为mol。𝑍𝐴探究一探究二素养脉络随堂检测答案(1)A-Z(2)A-x-n(3)A-x+n(4)22(5)𝑛(𝑚-𝑥+2)𝑚解析根据“质子数+中子数=质量数”的关系,(1)N=A-Z;(2)AXn+共有x个电子,中性原子X的电子数为x+n,则N=A-x-n;(3)AXn-共有x个电子,中性原子X的电子数为x-n,则N=A-x+n;(4)12C16O2分子中的N为6+8+8=22;(5)A2-所含电子数为m-x+2,则ngA2-所含电子的物质的量约为𝑛(𝑚-𝑥+2)𝑚mol。探究一探究二素养脉络随堂检测元素、核素、同位素和同素异形体的判断问题探究有下列粒子或物质:①1735Cl②1737Cl③O2④O3⑤1123Na⑥1224Mg⑦D2O⑧H2O⑨金刚石⑩石墨(1)上述10种物质中包含几种元素?提示6种(Cl、O、Na、Mg、H、C)。(2)上述10种物质属于核素的有几种?分别是什么?提示4种;1735Cl、1737Cl、1123Na、1224Mg。(3)上述物质属于同位素的是哪些粒子?提示1735Cl与1737Cl。(4)上述物质属于同素异形体的是哪些物质?提示O2与O3,金刚石与石墨。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.元素、核素、同位素、同素异形体的比较元素核素同位素同素异形体本质质子数(核电荷数)相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素组成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同,因质量数不同,物理性质不同组成元素相同,性质不同探究一探究二素养脉络随堂检测元素核素同位素同素异形体决定因素质子数(核电荷数)质子数、中子数质子数、中子数组成元素、分子结构举例H、C、O三种元素11H、12H、13H三种核素11H、12H、13H互为同位素O2与O3互为同素异形体探究一探究二素养脉络随堂检测2.元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系【注意】①在辨析核素和同素异形体时,通常只根据二者研究范畴不同即可作出判断。②一种元素可以有多种不同的核素,所以元素的种类数目远少于原子种类的数目。③自然界中,一种元素的各种同位素的含量基本保持不变。④核素之间的转化不属于化学变化。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例2下列说法错误的是()A.11H、12H、13H、H+和H2是氢元素的五种不同粒子B.石墨和金刚石互为同位素,化学性质相似C.11H和12H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答案B探究一探究二素养脉络随堂检测解析A项中的五种微粒是氢元素的五种不同粒子;11H和12H是质子数均为1,中子数不等的不同氢原子,它们是不同的核素;12C和14C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,但化学性质几乎完全相同;石墨与金刚石是由碳元素组成的不同单质,不互为同位素。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2医学界通过用14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物,在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖,则有关14C的正确叙述是()A.与12C60中的碳原子化学性质不同B.与14N含的中子数相同C.是12C60的同素异形体D.与12C、13C互为同位素答案D解析14C是碳元素的一种核素,原子核内有14-6=8个中子,14N原子核内有14-7=7个中子。同素异形体是指同种元素组成的不同单质。同位素原子的中子数不同,但最外层电子数相同,故化学性质几乎完全相同。探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.3He可以作为核聚变材料。下列关于3He的叙述正确的是()A.3He原子核内中子数为1B.3He原子易失去两个电子C.3He和3H互为同位素D.3He原子核内质子数为3答案A解析A项,中子数=3-2=1。B项,3He属于稀有气体原子,很难失去电子。C项,He与H不是同种元素,不可能互为同位素。D项,3He原子核内质子数为2。探究一探究二素养脉络随堂检测2.我国科学家首次人工合成并鉴别出了两种新核素,其中一种新核素是72185Hf(铪),下列关于72185Hf的说法中正确的是()A.是一种新元素B.原子核内有185个质子C.原子核内有185个中子D.是72183Hf的一种新同位素答案D解析72185Hf是一种新核素,而不是一种新元素,A项错误;72185Hf的质量数为185,质子数为72,B项错误;根据中子数=质量数-质子数,中子数为185-72=113,C项错误;72183Hf和72185Hf的质子数都是72,中子数不同,二者互为同位素,D项正确。探究一探究二素养脉络随堂检测3.下列叙述正确的是()A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素B.2H和3H是不同的核素,它们的质子数不相等C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数相等D.6Li和7Li的电子数相等,中子数相等答案A解析A项,符合同位素的概念;B项,2H和3H的质子数都是1;C项,14C和14N的质量数相等,它们的中子数不相等,分别为8和7;D项,6Li和7Li的电子数相等,中子数不相等,中子数分别为3和4。探究一探究二素养脉络随堂检测4.在36Li、714N、1123Na、1224Mg、37Li、614C几种核素中:(1)和互为同位素。(2)和质量数相等,但不能互为同位素。(3)和的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。答案(1)36Li37Li(2)714N614C(3)1123Na1224Mg解析(1)同位素是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素,所以36Li和37Li互为同位素。(2)质量数相等但不能互为同位素的应该是质子数不同的原子,符合的是714N和614C。(3)中子数相等的粒子应该是质量数减质子数相等,符合的是1123Na和1224Mg。探究一探究二素养脉络随堂检测5.现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请据此回答下列问题:(1)其中,它们分属种元素,属于氢元素的核素有种,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、、(可不填满,也可补充)。(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为,可得相对分子质量不同的水分子有种。答案(1)7331H、2H、3H,234U、235U、238U(2)1H和1H+40K和40Ca14N和14C(3)187探究一探究二素养脉络随堂检测解析(1)题列12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C7种元素。1H和1H+是同一种核素的不同粒子,1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素,且互为同位素。234U、235U、238