内容正文:
第1节 原子结构与元素性质
新知探究课1 原子核 核素
1.通过对原子结构的学习掌握原子的内部结构,明确与原子有关的一些数量之间的关系,形成“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
2.了解一些特殊同位素的应用,激发学习兴趣,培养“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。
一、原子核
1.原子及其构成微粒
原子
对于一个原子来说: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X表示,字母表示意义如下:
Cl表示 为37、 为17、中子数为 的氯原子。
[答案] 质量数 质子数 20
二、核素
1.核素
具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子。
2.同位素
(1)定义:质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。
如氢元素的三种核素
H
H
H
原子
氕
氘
氚
俗称
-
重氢
超重氢
符号
H
D
T
质子数
1
1
1
中子数
0
1
2
(2)分类:同位素分为稳定同位素和放射性同位素。放射性同位素最常见的应用是进行同位素示踪和用作放射源。
3.几种重要的核素
(1)H、H可用于制造氢弹。
(2)U是核反应堆的燃料。
(3)能确定磷在植物中的作用部位的是P。
4.元素的相对原子质量
元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度的乘积之和。例如,氯元素有两种核素:Cl,相对原子质量为34.97,其丰度为75.77%;Cl,相对原子质量为36.97,其丰度为24.23%。故氯元素的相对原子质量为34.97×75.77%+36.97×24.23%≈35.45。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)有些元素有多种核素,有些元素只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。 ( )
(2)所有核素中都含有质子和中子。 ( )
(3)作为相对原子质量和阿伏加德罗常数测定用的标准原子为C。 ( )
(4)核素的质量数就是核素的相对原子质量。 ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
构成原子的微粒及其相互关系
物质是由分子、原子和离子构成的,而原子是化学变化中的最小微粒。
1.请分析14C和14N的原子结构异同点。
提示:质量数相同,质子数和中子数都不同。
2.已知钠原子的质子数是11,质量数为23,则其中子数是多少?
提示:中子数为23-11=12。
3.已知R原子中有b个中子,R2+核外有a个电子,则R原子的质量数是多少?
提示:(a+2)+b。
1.元素符号周围数字的含义
2.理解质量数应注意的问题
(1)质量数一定为整数;
(2)质量数仅对原子而言,元素没有质量数;
(3)在计算时,可用质量数代替相对原子质量用于近似计算。
3.构成原子或离子的微粒间的三种关系
(1)质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(2)等量关系:对原子而言,核电荷数=质子数=核外电子数。
(3)大小关系
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-m
1.科学家于2000年发现了第116号元素(Lv)。下列有关质量数为293的Lv原子的叙述错误的是( )
A.质子数为116
B.中子数为177
C.电子数为116
D.该原子可表示为Lv
D [第116号元素原子的核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。该元素的中子数=质量数-质子数=293-116=177,故A、B、C项正确;元素符号的左上角为质量数,该元素的质量数为293,即该原子可表示为Lv,故D项错误。]
2.某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn-,下列说法正确的是( )
A.Xn-含有的中子数为a
B.Xn-含有的电子数为a-n
C.X原子的质量数为a+b
D.1个X原子的质量约为 g
D [该离子含有的中子数为a-b,故A项错误;该离子含有的电子数为b+n,故B项错误;X原子的质量数为a,故C项错误;X原子的摩尔质量近似等于a g·mol-1,1 molX原子的质量约为a g,含有的原子个数约为6.02×1023,所以1个X原子的质量约为 g,故D项正确。]
3.假设R元素没有同位素,R原子的质量数为A,Rm-的核外电子数为x,则W g Rm-所含中子的物质的量为( )
A.(A-x+m) mol
B.(A-x-m) mol
C.(A-x+m) mol
D.(A-x-m) mol
C [Rm-的核外电子数为x,则R原子的质子数是x-m。因此R的中子数是A-x+m,所以W g Rm-所含中子的物质的量为×(A-x+m)mol,C项正确。]
原子的质量数和相对原子质量的含义不同,但是原子的质量数一般近似等于该