内容正文:
第三节 原子结构的模型(二)
课前练习
原子
{
质子
核外电子
中子
原子核
{
(+)
(-)
(+)
不带电
1、原子核内哪些微粒数目是相等的?
在原子中:核电荷数 = 核外电子数
不带电
= 质子数
氧原子 8个质子
碳原子 6个质子
氢原子 1个质子
氦原子 2个质子
硫原子 16个质子
氯原子 17个质子
把具有相同的核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
原子的种类不同,质子数一定不同
一、同位素——原子的“孪生兄弟”
如:碳元素是指所有核电荷数为6的原子的总称。
1、元素
同种元素的原子核电荷数一定相同,
不同种元素的原子核电荷数一定不同,
元素的种类由原子中的核电荷数决定。
把具有相同的核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
钠原子 11 11 12 11
钠离子 11 11 12 10
氯原子 17 17 18 17
氯原子 17 17 20 17
氯离子 17 17 20 18
如:氯元素是指所有核电荷数
为17的原子的总称。
如:钠元素是指所有核电荷数
为11的原子的总称。
读图:
(1)A原子核中有___个质子, ___个中子。
(2)B原子核中有 ___个质子,___个中子。
(3)C原子核中有___个质子,____个中子。·
8
8
8
9
8
10
他们是同一种元素吗?
是同一元素,因为质子数相同,都是氧元素
他们不一样,因为中子数不同
这三个原子完全一样?
原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素(原子)。
如原子核内质子数是8的所有原子(不管中子数是多少)都是氧元素的同位素原子。
元素与同位素的区别:
元素是同位素的总称,
同位素是一种元素的不同种原子。
2、同位素
读图:
联系:元素是同类原子的总称,是“集”的概念;原子是一种元素下的不同个体。
元素
原子1
原子2
原子3
类比
姓张的人
张学友
张飞
张学良
元素和原子的比较
为了区分元素的同位素原子,有时把质子数和中子数的总数标出来区别,如碳—12……,氧—16……
符号
质子数+中子数
核电荷数(即质子数)
同位素的表示
6
12
C
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
碳原子 6 6 6 6
碳原子 6 6 7 6
碳原子 6 6 8 6
碳—12
碳—13
碳—14
碳的同位素
H
1
1
H
2
1
H
3
1
左下角数字表示质子数,
左上角数字表示质子数和中子数的总数。
为了区分元素的同位素原子,有时把质子数和中子数的总数标出以示区别。如氢有氕(11 H)、氘(21 H)、氚(31 H) 3种同位素原子。也有表示碳-14(C-14)
大多数元素都有同位素原子,如汞元素就有 7种稳定的同位素原子。
同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。
(1)工业方面
利用铀元素的同位素U235的裂变反应释放的能量
浙江秦山核电站一期
浙江秦山核电站三期
核电站
3、同位素原子的应用
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(2)农业方面
同位素质谱分析仪,用稳定同位素原子作为示踪原子。
分别标记CO2和H2O,证明光合作用释放的O2全部来自于水。
喂食含有同位素的饲料,跟踪牛的消化吸收情况。
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(3)医疗方面
利用放射性同位素射线对一些脏器进行扫描,诊断肿瘤等疾病。
采用各种放射源(60 Co,137Cs,192Ir等)直接或通过手术植入病人体腔内或肿瘤部位,实施短程放射治疗
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原子弹
(4)国防方面
利用同位素的裂变与聚变反应释放的能量
氢弹
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(5)考古测年代
根据放射性同位素的半衰期,进行古董鉴定。
同位素测定地质年代
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利用碳-14同位素测定年代
生物在有生命时,同位素碳-14在生物体内的质量分数与外界环境中的碳-14的质量分数是相等的(即碳-14在所有碳原子中所占的质量分数是恒定的)。生物一旦死亡,碳-14的含量不会再从环境中吸收。随着时间的推移,生物体内碳-14的含量会不断减少。科学实验证明,经过5730年,其碳-14的含量恰好减少一半。利用碳-14的含量减少一半所需的时间,即可推测出生物的死亡年代。例如,某一动物化石碳-14的含量是新鲜植物的1/16,则已有4次含量减少一半(1→1/2→1/4→1/8→1/16),则此生物生存的年代距今已有4×5