人教版必修2第1章 第1节元素周期表第3课时学案

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的 勤奋------------------------------

第3课时 核素

一、原子的构成
1．构成原子的微粒及其性质
?
质子：相对质 量为1，带1个单位正电荷
?
原子核
?
?
?
原子
?
?
中子：相对质量为1，不带电
?
核外电子：带1个单位负电荷，质量很小忽 略不计



2．质量数
(1)概念：将原子核内所有质子和中子 的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，
常用
A
表示。
(2 )质量数为
A
，质子数为
Z
的X元素原子可表示为
Z
X。
①质量数(
A
)＝质子数(
Z
)＋中子数(
N
)
②原子的核电荷数＝质子数＝核外电子数
(3)完成下列填空：
①
6
C的质量数为14，质子数为6，中子数为8。
②
19
K的质量数为39，中子数为20，核外电子数为19。
③核内中子数为12，核外电子数为11的钠原子符号为
11
Na。
23
39
14
A
金戈铁骑

------- ------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------ ------------------


(1)任何原子都是由质子、中子、电子构成( )
(2)原子呈电中性是因为中子不带电，质子和电子带相反电荷且电量相等( )
(3)质子数和中子数决定原子的质量( )
(4)微粒中的质子数与核外电子数一定相等( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×

1．比较氧元素的两种微粒
8
O和
8
O，回答下列问题：
(1)它们的相同点是什么？
提示 它们的质子数相同，都是8。
(2)它们的不同点有哪些？
提示 ①两者的中子数、质量数、电子数不同；②两者的电性不同；③
8
O属于原子，
8
O
属于离子。
(3)
8
O中的质子数、中子数和核外电子数分别是多少？
182－
16182－
16182－
金戈铁骑

-- -----------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------- -----------------------

提示 8 10 10。
2．用
Z
X表示原子：
(1)
Z
X原子的中子数
N
＝________。
(2) X共有
x
个电子，则该阳离子的中子数为________________________ ____。
(3)X共有
x
个电子，则该阴离子的中子数为___________ _________________。
(4)A原子核内有
x
个中子，其质量数为
m
，则
n
g A所含电子的物质的量为____________。
(5)与阳离子
11
X核外电子数相等的原子是________(填元素符号)。
答案 (1)
A
－
Z
(2)
A
－
x
－
n
(3)
A
－
x
＋
n
(4)
An
＋
23＋
2－2－
A
A
An
＋
An
－
nm
－
x
＋2
mol (5)Ne
m
解析 (1)
N
＝
A
－
Z
。(2)X共有
x
个电子，中性原子X 的电子数为
x
＋
n
，则
N
＝
A
－
x
－
n
。
(3)X共有
x
个电子，中性原子X的电子数为< br>x
－
n
，则
N
＝
A
－
x
＋
n
。(4)A所含电子数为
m
－
x
＋2，则
n g A所含电子的物质的量为
含有10个电子的原子是Ne。

(1)一个信息丰富的符号解读
2－
An
－2－
nm
－< br>x
＋2
23＋
mol。(5)
11
X的核外电子数为10，
m
An
±
Zb
X
A
——质量数
?
?
Z
——核电荷数或质子数
?
n
——离子所带的电荷数
?< br>?
b
——化学式中原子的个数


(2)粒子中的电性关系
①分子或原子：质子数＝核外电子数
②阳离子X：质子数＝核外电子数＋
n

③阴离子X：质子数＝核外电子数－
n
n
－
n
＋
二、元素、核素、同位素
1．相关概念
金戈铁骑

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2．氢元素的三种核素

名称
符号
质子数
中子数

3.常见核素及其用途(连线)
1
1
H
2
1
H
3
1
H
氕
H
1
0
氘(重氢)
D
1
1
氚(超重氢)
T
1
2

4．氯元素的相对原子质量
氯元素的同位素
质量数
核素的相对原子质量
核素的近似相对原子质量
同位素丰度

(1)写出氯元素相对原子质量的计算表达式
34．969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45。
(2)写出氯元 素近似相对原子质量的计算表达式35×75.77%＋37×24.23%≈35.48。
35
Cl
37
Cl
35
34.969
35
75.77%
37
36.966
37
24.23%
金戈铁骑

-------------------------天才是百分 之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------


(1)Na和Mg互为同位素( )
(2)同位素原子的化学性质相同，物理性质不同( )
(3)一种元素有多少种核素就有多少种原子( )
(4)
1
H和
1
H为同一元素的不同微粒( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√

22＋
2323

金戈铁骑

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1．根据所学知识回答下列问题：
(1)H、D、T、H是__________ __元素的不同微粒，因为它们________________________。
答案 同一(或氢) 原子核内质子数(核电荷数)相同(或都是1)
(2)在
1
H、
1
H、
1
H、
6
C、
6
C、
6
C、
7
N、
7
N中，核素共有____种，元素共有____种。
答案 8 3
(3)
5
B和
5
B的关系为______________，因 为它们是具有__________________________的同一
种元素的不同原子，它们 的化学性质几乎完全相同。
答案 同位素 相同质子数和不同中子数
(4)科学家发现C< br>60
后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C
50
、C
70< br>、C
120
、C
540
等，它们
互为___________ ___，因为它们是____________________________。
答案 同素异形体 由同一元素形成的不同单质
2．有①
8
O、
8
O、
8
O ②H
2
O、D
2
O ③O
2
和O
3
④H、D、T四组微粒或物质，回答下列问题：
(1)互为同位素的是________；
(2)互为同素异形体的是________；
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是
________(填化学式)。
答案 (1)①④ (2)③ (3) T
2

8
O

18
161718
109
15
＋
金戈铁骑

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋- -----------------------------



1．下列有关
84
Po的说法正确的是( )
A．钋原子的核外电子数是126
B．钋原子核内中子数与质子数之差是42
C．钋原子核内中子数是84
D．钋元素的相对原子质量是210
答案 B
解析
210
金戈铁骑

---------------- ---------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋--------------------- ---------


2．已知R核外有
a
个电子，核内含有< br>b
个中子，表示R原子符号正确的是( )
A.
a
R
C.

a
＋2
R
答案 C
解析 R的电 子数为
a
，则其质子数为
a
＋2，质量数＝质子数＋中子数＝
a＋2＋
b
。
3．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关
48
22
2＋
2＋
b
B.

a
＋2
R
D.

a
－2
R
a
＋
b
－2
a
＋
b
－2
a
＋< br>b
＋2
Ti和
22
Ti的说法正确的是( )
4850< br>50
A.
22
Ti和
22
Ti原子中均含有22个中子
B.
22
Ti和
22
Ti具有相同的质子数
C.
22
Ti和
22
Ti的物理性质相同
D.
22
Ti和
22
Ti为同一种核素
答案 B
解析 因质量数＝质子数＋中子数，
Z
X中的
Z
表示质子数，
A
表示质量数，所以
22
Ti和
22
Ti原
子的中子数分 别为26、28，故A错误；同位素的化学性质相同，物理性质不同，故C错误；
同一种核素是质子数相 同、中子数也相同的原子，
22
Ti和
22
Ti的质子数均为22，而中子数 不
同，属于不同的核素，故B正确，D错误。
4．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的 氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子
O
4
，下列说法正确的是( )
A．O
4
和O
2
互为同位素
B．O
4
转化为O
2
是物理变化
C．O是氧元素的一种核素，它的中子数是8
D．同温同压下，等体积的O
4
气体和O
2
气体含有相同的分子数
答案 D
18
4850
4850
4850
4850
A
4850
金戈铁骑

-------------------- -----天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------- -----

解析 O
4
和O
2
是氧元素的两种单质，互 为同素异形体，A错误；O
4
转化为O
2
是化学变化，B
错误；O是 氧元素的一种核素，它的中子数是18－8＝10，C错误；依据阿伏加德罗定律，
同温同压下，等体积 的O
4
气体和O
2
气体含有相同的分子数，D正确。
18
金戈铁骑

------------------------ -天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋----------------------------- -

5．重水(D
2
O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )
A．氘(D)原子核外有1个电子
B．H与D互称同位素
C．H
2
O与D
2
O互称同素异形体
D．H
2
O与D
2
O的相对分子质量相同
答案 C
解析 氘(D)是氢元素的一种核素，含有一个质子、一个中子和一个电子，与H互为同位素，
A、B正确；由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体，C项错误；H
2
O与D
2
O的
相对分子质量均为20，D项正确。
6．某元素的相对原子质量的计算式为 34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453，下列说
法错误的是( )
A．该元素有两种同位素
B．75.77%是某种同位素的丰度
C．35.453是该元素的平均相对原子质量
D．36.966表示某种同位素的质量数
答案 D
解析 由公式得，该元素有两种同位素，故A正确；75.77%表示某种同位素的 丰度，即在自
然界所占的原子个数百分比，故B正确；35.453表示该元素的平均相对原子质量，故 C正确；
36.966表示某同位素的相对原子质量，不是该同位素的质量数，故D错误。
11816
1
11816
1

金戈铁骑

< br>-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋-- ----------------------------


题组一 原子的构成及其微粒间的关系
1．任何原子都具有的粒子是( )
A．质子、中子和电子
B．质子和中子
C．质子和电子
D．中子和电子
答案 C
解析 一般来说，原子是由质子、中子和电子三种粒子构成的，但有一种原子(H)的原子核
内 却没有中子，H原子仅由1个质子和1个电子构成。由此可见任何原子都具有的粒子是质
子和电子，而不 一定有中子。
2．(2019·烟台期中)
92
U是一种重要的核燃料，这里的“235”是指该原子的( )
A．质子数
C．电子数
答案 B
解析
92
U中的“235”是指该原子的质量数，答案选B。
3．(2018·上海市崇明区月考)歼?20将
84
Po涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该Po(钋)
原子核外电子数是( )
A．42 B．84 C．125 D．209
答案 B
解析 质子数等于核外电子数，该Po(钋)原子核外电子数是84，答案选B。
4．(2018·大同市三中4月月考)已知某粒子
Z
R，则元素R的原子序数是( )
A．
Z

C．
Z
－
n

B．
A
－
Z

D．
Z
＋
n

An
＋
209
23 5
235
1
1
B．质量数
D．中子数
金戈铁骑

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九 的勤奋------------------------------

答案 A
解析 根据原子构成，
A
代表的是质量数，
Z
代表的是质子数，质子 数＝原子序数＝核电荷数，
因此该元素的原子序数为
Z
，故选项A正确。
5 ．(2018·青岛高一检测)已知R核内共有
N
个中子，R的质量数为
A
， 确定
m
g R中含有
电子的物质的量为( )
A.
C.
2＋2＋
mA
－
N
mol
A
mA
－
N
－2
mol
A
B.
D.
mA
－
N
＋2
mol
A
mA
＋
N
－2
mol
A
答案 C
解析 R的核外电子数为
A
－
N
－2，
m
g R的物质的量为
有电子的物质的量为(
A
－
N
－2) mol。
题组二 元素、核素、同位素
6．(2018·河北深州中学高一期中)C常用于测定生物遗骸的年份。下列说法正确的是( )
A．C含有14个中子
B．C与N含有相同的质子数
C．C与C
60
互为同位素
D．C与C是两种不同的核素
答案 D
解析
14
1412
14
1414
14
14< br>2＋2＋
m
g
A
g·mol
－1
＝ mol，
m
g R中含
m
A
2＋
m
A
C 的中子数＝质量数－质子数＝14－6＝8；C的质子数为6，N的质子数为7；C
60
为单< br>质，因此两者不互为同位素，故C错误。
7．(2018·辽宁高一检测)下列各组微粒属同位素的是( )
①O
2
和O
2
②H
2
和D
2
③
8
O和
8
O ④H
2
O和H
2
O ⑤
17
Cl和
17
Cl
A．①② B．③⑤ C．④ D．②③
答案 B
解析 同位素是原子和原子之间的互称，①②④均不是原子，只有③⑤是 原子，而且质子数
相同，中子数不同，符合同位素的定义，所以选B。
8．(2019·徐州 五中高一期中)
10
Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素，汤姆逊(n)
和阿斯通 ()在1913年发现了
10
Ne。下列有关说法正确的是( )
A.
10
Ne和
10
Ne是同素异形体
B.
10
Ne和
10
Ne属于不同的核素
C.
10
Ne和
10
Ne的性质完全相同
D.
10
Ne转变为
10
Ne为化学变化
2220
2220
2220
2220
22
20
2163537
金戈 铁骑

-------------------------天才是百分之一的灵感加 百分之九十九的勤奋------------------------------

答案 B
解析
22
10
Ne和
10
Ne的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误；
10
Ne和 < br>10
Ne的质子数
2220
202220
相同，中子数不同，属于不同 的核素，B正确；
10
Ne和
10
Ne的化学性质完全相同，物理性质不同，C错误；
10
Ne转变为
10
Ne没有新物质生成，不是化学变化，D错误。
9．两种微粒的核外电子数相同，核电荷数不同。则它们可能是( )
A．不同元素的原子和离子
B．不同元素的两种原子
C．同种元素的原子和离子
D．同种元素的两种原子
答案 A
解析 两种微粒的核电荷数不同，而核外电子数 相同，因此只能为原子(稀有气体)和离子，
例如He和Li、Ne和O等；或离子和离子，例如O和F 、Na和Mg、F和Al；或分子
与离子，例如H
2
O与Na。
10．有六 种微粒，它们分别是
19
M、
20
N、
18
X、
1 9
Q、
20
Y、
17
Z，它们所属元素的种类为( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
答案 B
解析 质子数决定元素 的种类，
19
M、
19
Q表示K元素形成的微粒，
20
N、
20
Y表示Ca元素形成
的微粒；
18
X表示Ar原子，
1 7
Z表示Cl。
题组三 质量数与原子的相对原子质量
11．我国某物理研究所取 得重大科技成果，研制出由O所构成的单质气体。O是一种稳定
的同位素，称为重氧。下列有关说法不正 确的是( )
A．1.8 g O构成的气体的物质的量是0.05 mol
B．0.1 mol重氧水H
2
O所含的中子数约为6.02×10
C．0.2 mol O
2
气体的体积约为4.48 L
D．O
2
的摩尔质量为36 g·mol
答案 C
1.8 g
1818
解析 A中1.8 g O所构成的气体为O
2
，所以其物质的量为
－1
＝0.05 mol，A项
36 g·mol
正确；H
2
O一个分子中所含的中子数为18－8＝10，所以0.1 mol H
2
O的中子数约为6.02×
10，B项正确；0.2 mol O
2
气体所处的状态不一定是标准状况，其体积不一定为4.48 L，C
项错误；O
2
的摩尔质量为36 g·mol，D项正确。
12．(2018·广州模拟)下列说法正确的是( )
A．由H、D、T构成的氢分子有3种
B．H
2
、D
2
、T
2
互为同素异形体
18－1
2318
1818
18－1
18
1823
181818
4040－－
4040＋40402＋
40404040＋402＋40 －
＋
＋2－2－－＋2＋－3＋
2220
金戈铁骑

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋----- -------------------------

C．H
2
、D< br>2
、T
2
在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D．核聚变属于化学变化
答案 C
解析 H、D、T组合有H
2
、D
2
、T
2
、HD、HT、DT 6种，故A项错误；H
2
、D
2
、T
2
不互为同素异
形体，故B项错误；H
2
、D
2
、T
2
在相同条件下的密 度之比等于气体相对分子质量之比，为2∶
4∶6＝1∶2∶3，故C项正确；核聚变不是化学变化，故 D项错误。

13．(2018·山东选课走班二调)在
13
Al、
14
Si、
15
P、
16
S、
103
Lr、103
Lr中：
(1)____________和____________互为同位素。
(2)____________和____________的质量数相等，但不互为同位素。 (3)____________和____________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一 种元素。
(4)以上所列共有____________种核素。
答案 (1)
103
Lr
258260
103
27283232258260
Lr (2)
15
P
3232
16
S (3)
13
Al
2728
14
Si (4)6
14．(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1 8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______。
答案 (1)8 10
17
8
O (2)21 (3)114
解析 (1)原子的核电荷数＝ 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
8
O。(2)B元素原子的质子数是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K
2
O
2
，其相对分
子质量是40×2＋17×2＝114。
15．(1)已知氢有3种常见原子：
1
H、
1
H、
1
H(或H、D、T)，氯有2种常见原子： Cl、Cl，
1233537
17
金戈铁骑

------- ------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------ ------------------

氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(2)质量相同的H< br>2
O和D
2
O所含质子数之比为______，中子数之比为________ ，电解产生的
氢气在同温同压下体积之比为________，质量之比为________。
(3)2 g AO
3
中电子数比质子数多3.01×10个，则A的相对原子质量为__________。
答案 (1)5 (2)10∶9 8∶9 10∶9 5∶9 (3)32
解析 (1)氯 化氢有HCl、HCl、DCl、DCl、TCl、TCl；但HCl与TCl的相对分子质
量相同，所 以相对分子质量有5种。
11
1616
(2)设质量都为1 g，H
2O与D
2
O的质子数之比为(×10)∶(×10)＝10∶9，中子数之比
18 20
11
为(×8)∶(×10)＝8∶9，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的 量之比为
1820
1111
∶＝10∶9，质量比为(×2)∶(×4)＝5∶9。
18201820
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
AO
3
～ 电子数比质子数多的数目
[48＋
A
r
(A)] g 2×6.02×10
2 g 3.01×10
得
A
r
(A)＝32。
22
23
2－
3537353735373735
2－22
1616
金戈铁骑