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第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第1课时原子核核素[学习目标]1.了解原子构成，认识原子核的结构。2.了解质量数和AZX的含义，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的相互关系。1．元素是指原子核内质子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。自主学习一、原子的构成1．原子及构成微粒。原子原子核质子（带一个单位的正电荷）中子（不带电）决定原子质量核外电子（带一个单位的负电荷，质量很小）对于原子来说：核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．质量数。3．原子的表示方法。一般用符号AZX表示，字母表示意义如下：表示质量数——A表示质子数——ZX——表示元素原子如3717Cl表示质量数为37、质子数为17、中子数为20的氯原子。二、元素、核素、同位素1．概念及关系。2.同位素。(1)含义——两同两不同。①两同：元素相同，质子数相同；②两不同：中子数不同，原子不同。(2)特点。①同位素在周期表里占据同一位置。②同位素的化学性质几乎相同。③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。氢元素的原子核原子名称原子符号(AZX)质子数(Z)中子数(N)氕11H10氘21H或D11氚31H或T12(3)氢元素的三种核素。(4)用途。①作为相对原子质量和阿伏加德罗常数测定用的标准原子是____；考古中常测量_____的数量来推断生物体的存在年代。②作为制造氢弹的原料是21H、31H。③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。④作为原子弹、核反应堆的燃料是______。易错提醒1．并非所有原子都含有中子，如11H不含中子。2．任何原子中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数不一定等于中子数。3．互为同位素的核素物理性质不同，化学性质几乎完全相同。4．判断元素、核素和同位素时，要抓住粒子的本质区别：质子数相同的原子就是同一元素；质子数相同、中子数不同的原子才是同一元素的不同核素，互称同位素。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成。()(2)氧元素的一种核素是16O，则氧元素的相对原子质量就是16。()(3)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。()(4)16O2与18O2互为同位素。()(5)11H、21H、31H属于三种氢元素。()解析：(1)氕原子没有中子。(2)质量数在数值上等于该原子的相对原子质量，但不能用于元素，因为很多元素都存在同位素，同种元素的不同核素的中子数不同。(3)核外电子数＝质子数，质子数＋中子数＝质量数。(4)同位素指的是同一元素的不同原子，该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。(5)三种微粒的质子数相同质量数不同，属于同一种元素的不同原子，是氢元素的三种核素。答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．工业焊接钢管时常用13755Cs进行“无损探伤”，这里的“137”是指该原子的()A．质子数B．中子数C．电子数D．质量数答案：D3．关于微粒3717X－，下列说法正确的是()A．该微粒的中子数为17B．该微粒的核外电子数为17C．该微粒的中子数为20D．该微粒的质子数为37答案：C要点一原子中各微粒数目之间的关系问题：原子中各微粒数目之间有何关系？答案：(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。(2)中性原子：质子数＝核电荷数＝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。(5)原子的相对原子质量(Ar)＝原子质量m（126C）12≈质量数。[例1]已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则mgR2－离子里含有电子的物质的量为()A.m（M－n）MmolB.M－n－2MmmolC.m（M－n－2）MmolD.m（M－n＋2）Mmol思路点拨：解答本题要注意以下三点：(1)质量数M即为相对原子质量；(2)原子中：核外电子数＝质子数(Z)＝质量数(A)－中子数(N)；(3)阴离子中：核外电子数＝质子数＋电荷数。解析：R2－含有的电子数为(M－n＋2)个，mgR2－的物质的量为mMmol，则mgR2－中含有电子的物质的量为m（M－n＋2）Mmol。答案：D即时演练1．某粒子用AZRn－表示，下列关于该粒子的叙述错误的是()A．电子数＝Z＋nB．中子数＝A－ZC．质子数＝A－nD．所带电荷数＝n解析：该阴离子的电子数＝Z＋n，中子数＝质量数(A)－质子数(Z)，所带电荷数为n。答案：C要点二元素、核素、同位素及同素异形体的辨析问题：元素、核素、同位素及同素异形体有哪些区别和联系？提示：(1)区别。元素核素同位素同素异形体本质质子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形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元素相同、性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素11H、21H、31H三种核素11H、21H、31H互称同位素O2与O3互为同素异形体(2)联系。[例2]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．石墨和金刚石互称为同位素C.4020Ca和4220Ca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思路点拨：解答本题要明确以下两点：(1)同位素的概念及性质；(2)同位素研究的对象是原子，同素异形体的研究对象是单质。解析：A项中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；4020Ca和4220Ca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，但化学性质却相同，D正确。答案：B即时演练2．16O、17O、18O、11H、21H、31H6种原子中：(1)元素种类有________种。(2)有________种核素。(3)其中互为同位素的是_______________________。(4)这些原子可以构成水分子，其种类有________种。解析：6种原子中只有2种元素，即氢、氧元素；1种原子就是1种核素，故有6种核素；3种氢元素的核素互为同位素，三种氧元素的核素互为同位素；11H、21H、31H3种原子可以形成6种组合，分别为11H2、21H2、31H2、11H21H、11H31H、21H31H；分别与16O、17O、18O3种原子形成H2O，可以构成水分子6×3＝18(种)。答案：(1)2(2)6(3)16O、17O、18O互为同位素，11H、21H、31H互为同位素(4)18课堂小结