第1章 第1节 第1课时 原子核 核素-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（鲁科版）单选

第1节　原子结构与元素性质 第1课时　原子核　核素 优化探究 第1章　原子结构　元素周期律 [学习目标]　1.认识原子结构,知道X的含义,能正确理解质子数、中子数、质量数、电子数之间的关系。2.知道元素、核素、同位素的含义。 任务一　原子核　质量数 任务二　核素　同位素 课时作业　巩固提升 任务一　原子核　质量数 1.卢瑟福(E.Rutherford)α粒子散射实验 英国物理学家卢瑟福(E.Rutherford)在α粒子散射实验的基础上,经过理论分析和计算,提出了核式原子模型:原子由 和 构成,原子核带 电荷,位于原子的中心;电子带 电荷,在原子核周围空间做高速运动(如图)。 原子核 核外电子 正 负 2.电子、质子和中子的基本数据分析 微粒 电子 质子 中子 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 0.000 548 4 1.007 1.008 电量/C 1.602×10-19 1.602×10-19 0 电荷 -1 +1 0 (1)在原子中,质子数、核电荷数和核外电子数之间存在的等量关系为 。 (2)决定原子质量的主要微粒为 。 (3)若忽略电子的质量,质子和中子的相对质量分别取其近似整数值,则原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数存在的质量关系为 。 核电荷数=质子数=核外电子数 质子和中子 原子的相对质量=质子数+中子数 3.质量数 4.一般用符号X表示一个 为A、 为Z的原子,那么,构成原子的有关微粒之间的关系可表示为: 原子X 质量数 质子数 1.原子中的质子数和中子数决定原子质量。(　　) 2.任何微粒的核电荷数一定等于核外电子数。(　　) 3.原子的质量数就是原子的相对原子质量。(　　) 4.34S原子核内中子数为16。 (　　) √ × × × 1.“嫦娥五号”成功着陆月球,实现了中国首次月球无人采样返回。月壤中含有的3He原子的中子数及核外电子数分别为多少? 提示:3He原子的质子数为2,质量数为3,则其中子数为1,核外电子数为2。 2.所有微粒的质子数与核外电子数都相等吗? 提示:不是,只有中性微粒的质子数与核外电子数相等,对于离子,两者一定不相等。 3.离子的质量数是否等于其质子数和中子数之和?为什么? 提示:是。因为离子是通过得失核外电子形成的,而质量数只与核内质子数和中子数有关,与核外电子数无关。 归纳总结 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:核电荷数=质子数,对原子而言,核电荷数=质子数=核外电子数。 (3)离子质子数和电子数的大小关系 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.(2024·天津武清高一检测)在宾馆、办公楼等公共场所,常使用一种电离式烟雾报警器,其主体是一个放有镅-241放射源的电离室。下列关于Am的说法正确的是(　　) A.质量数为241　　　　 　　　 B.中子数为95 C.电子数为146 D.质子数为51 A 解析Am中241表示该原子的质量数,故A正确;中子数=质量数-质子数,则Am的中子数为241-95=146,故B错误;原子中,电子数=核电荷数=质子数,则Am的电子数为95,故C错误Am中95表示该原子的质子数,故D错误。 2.下列关于Ba的说法正确的是(　　) ABa读作钡56 BBa的中子数为82 CBa2+的电子数为136 D.钡元素的质量数为138 B 解析:ABa读作钡138,A错误;BBa的中子数为138-56=82,B正确;CBa2+的电子数为56-2=54,C错误;D.质量数为中子数+质子数,钡元素的质量数不一定是138,D错误。 3.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(　　) AXn-的中子数为a+b B.Xn-的电子数为a-n C.X原子的质量数为a+b+n D.Xn-的质子数为a 解析:中子数=质量数-质子数=b-a,A项错误;该微粒的核外电子数=核内质子数+|所带负电荷数|=a+n,B项错误;X原子的质量数为b,C项错误。 D 任务二　核素　同位素 1.元素:具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。 2.核素:具有　　　数目的质子和　　　数目的中子的一类原子。  3.同位素 (1)定义:　　　　　相同而　　　　　不同的同一种元素的不同核素互为同位素。  相同 相同 质子数　 中子数 (2)重要的同位素 ①氢元素的三种核素 原子 氕(H) 氘(D) 氚(T) 俗称   　　　  　　　  符号 　　　  　　　  　　　  质子数 　　　  　　　  　　　  中子数 　　　  　　　  　　　  重氢 超重氢 H　 H　 H 1 1 1 0　 1 　2 ②在天然元素中 碳元素有三种核素:　 。  氧元素有三种核素:　 。  铀元素有三种核素UUU。 氯元素有两种核素:　 。  氟、钠等元素均只有一种核素。 CCC OOO ClCl ③几种主要核素的用途 HHH互为　　　　,其中　   用于制造氢弹; UUU互为　　　　,其中　   是核反应堆的燃料。 同位素 HH 同位素 U (3)同位素的分类 ①同位素 ②放射性同位素的常见应用:进行同位素示踪和用作放射源。如放射 性　　　　发出的射线,能够确定磷在植物中的作用部位,进行同位素示踪。  稳定 P 1.任何原子均由质子、中子、电子构成。 (　　) 2.元素的种类和核素的种类相同。 (　　) 3.同位素和核素都属于原子。 (　　) × × √ 1.我们知道水是由氢、氧两种元素组成的物质,在自然界中存在的氧原子和氢原子有以下六种OO、OH、HH。 (1)上述所给微粒中元素种类有多少种? 提示:六种原子中只有两种元素,即氢、氧元素。 (2)上述所给微粒中核素种类有多少种? 提示:一种原子就是一种核素,故有6种核素。 (3)上述所给微粒中互为同位素的有多少种? 提示:三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。 2.同位素原子的化学性质几乎完全相同。 (1)已知氢元素有3种核素:H、D、T,则HD属于　　　　　　?  (2)从构成氢气分子的核素不同的角度,试分析氢气有　　　　　　种分子形式,其中相对分子质量有　　　　种。  氢气分子 6　 5 归纳总结   元素 核素 同位素 概念 质子数相同的同一类原子 具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 范围 游离态或化合态 原子 原子 特性 只有种类,没有个数 化学反应中的最小微粒 由同位素组成的单质,物理性质不同,化学性质几乎相同   元素 核素 同位素 决定 因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 关系   举例 H、C、N三种元素 HHH三种核素 UUU互为同位素 1.(2024·上海闵行高一检测)对于核内有48个中子的硒的同位素,下列表示该核素的符号正确的是(　　) ASe　　　　　　　 BSe CSe DSe 解析:Se的质子数为34,则中子数为48的硒的同位素,其质量数为82,可表示为Se。 D 2.科学家成功合成了Fe原子,有关Fe的说法正确的是(　　) A.它是一种新元素 BFe与Fe互为同素异形体 C.它是一种新核素 D.这是铁原子发生衰变放出两个质子形成的核素 解析Fe是一种新的核素,不是新元素,A错误,C正确;Fe与Fe互为同位素,B错误;铁原子发生衰变放出两个质子形成的核素的质子数应为24,D错误。 C 3.14C是一种放射性同位素,在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C,14Nn→14CH。下列说法正确的是(　　) A.14C和14N互为同位素 B.14C和C60是两种不同的核素 C.地球上活着的生物体内,由于新陈代谢作用也存在14C D.14N→14C属于化学变化 C 解析:14C和14N两者属于不同元素的原子,不属于同位素,A项错误;14C是一种核素,C60是一种单质,B项错误;大气中存在14C,由于植物的光合作用,14C会进入植物体内,而动物直接或间接以植物为食,故14C最终会进入生物体内,C项正确;化学变化中各元素原子的个数和种类不发生变化,D项错误。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [基础对点练] 题组一　原子核　质量数 1.下列有关原子的说法正确的是(　　) ①原子是由核外电子和原子核构成的 ②原子不能再分 ③原子在化学变化中不能再分 ④原子在化学变化中不发生变化 ⑤原子的质量主要集中在原子核上 A.①②③　　　　　　　　　 B.①③④ C.①②⑤ D.①③⑤ 9 10 11 D 解析:①所有原子都是由原子核和核外电子构成的,正确;②原子是由原子核和核外电子构成的,可以再分,错误;③原子是化学变化中的最小微粒,所以原子在化学变化中不能再分,正确;④原子在化学变化中可以通过得失电子变为离子,错误;⑤由于电子的质量很小,所以原子的质量主要集中在原子核上,正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2.稀土元素铕(Eu)常用于制造电视荧光屏、激光材料等。下列关于Eu的说法中,不正确的是(　　) A.质子数为63 B.中子数为89 C.核外电子数为215 D.质量数为152 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析Eu的质子数为63,质量数为152。A.由分析可知,铕的质子数为63,A正确;B.铕的质子数为63,质量数为152,则中子数为152-63=89,B正确;C.铕的质子数为63,则铕原子的核外电子数为63,C不正确;D.由分析可知,铕的质量数为152,D正确。 11 3.质子数和中子数相同的原子A,其阳离子An+核外共有x个电子,则A的质量数为(　　) A.2(x+n) B.2(x-n) C.2x D.n+2 解析:阳离子An+核外共有x个电子,则A原子核外的电子数为x+n,即A原子质子数为x+n,所以A的质量数为2(x+n)。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 4.下列关于X与X+两种粒子的叙述中正确的是(　　) A.质子数一定相等,质量数和中子数一定不同 B.化学性质几乎相同 C.一定由质子、中子和电子构成 D.核电荷数、核外电子数一定相同 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:一种粒子为原子,一种粒子为离子,化学性质不同,B项错误;若为HH+H无中子H+无电子,C项错误;核电荷数相同,均为Z,核外电子数不同,X的核外电子数为ZX+的核外电子数为Z-1,D项错误。 11 题组二　核素　同位素 5.现有五种微粒,分别是MNXQ+Y2+,则它们所属元素的种类有(　　) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 解析:质子数决定元素的种类MQ+是K元素形成的微粒: NY2+是Ca元素形成的微粒X表示Ar原子。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 B 6.下列各组物质中,互为同位素的是(　　) A.重氢、超重氢 B.氧气、臭氧 C.红磷、白磷 D.H2O、D2O 解析:同位素是指质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素,B、C项两种物质为单质,D项两种物质为化合物。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 7.(2024·上海青浦高一检测)下列有关说法正确的是(　　) A.28Si的近似相对原子质量为28 B.28Si、29Si的化学性质不同 C.28Si比30Si原子核外少两个电子 D.硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同位素 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:28Si的质量数为28,近似相对原子质量为28,故A正确; 28Si、29Si为同种元素的不同核素,化学性质相同,故B错误;28Si与30Si为同种元素的不同核素,原子核外电子相同,故C错误; 具有相同质子数,不同中子数的同种元素的不同核素互为同位素,硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅不互为同位素,故D错误。 11 8.(2024·江西南昌高一检测)日本福岛排放的核废水中含有一种能导致白血病的Sr元素。下列有关说法正确的是(　　) ASr和Sr互为同位素 BSr的中子数为38 CSr的中子数与核电荷数之差为12 DSr转变为Sr属于化学变化 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析Sr和Sr质子数相同、中子数不同,互为同位素,故A正确;中子数=质量数-质子数Sr的中子数为90-38=52,故B错误;根据B的解析Sr的中子数为52,中子数与核电荷数之差为52-38=14,故C错误;Sr转变为Sr是中子数发生变化,属于物理变化,故D错误。 11 [综合强化练] 9.核内中子数为N的R3+的离子,质量数为A,则n g R的氧化物中所含的质子的物质的量为(　　) A.(A-N+8) mol B.(A-N+12) mol C.(2A-2N+24) mol D.(A-N) mol 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:R的氧化物的化学式为R2O3,一个R2O3分子含有2×(A-N)+3×(16-8)=2(A-N+12)个质子,该物质的摩尔质量为(2A+3×16) g/mol,所以n g R的氧化物的物质的量为 mol,含有 mol×2(A-N+12)=(A-N+12) mol质子。 11 10.(2024·福建南平高一检测)1994年我国某物理研究所取得重大科研成果,研制出首批氧-18气体(18O2),氧-18是一种稳定的氧的同位素,称为重氧。下列有关说法正确的是(　　) A.18O2气体的摩尔质量是36 B.2.0 g重氧水O所含的中子数约为6.02×1023 C.0.2 mol 18O2气体的体积约为4.48 L D.16O2、17O2、18O2互为同位素 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:18O2气体的摩尔质量是36 g·mol-1,A错误;2.0 g重氧水的物质的量为=0.1 mol,O分子所含的中子数为18-8=10,0.1 mol重氧水O所含的中子数为0.1 mol×10×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,B正确;18O2气体所处状态不一定是标况下,气体摩尔体积不一定是 22.4 L·mol-1,故0.2 mol 18O2气体的体积不一定是4.48 L,C错误;16O2、17O2、18O2是三种不同氧气分子,D错误。 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11.现有下列9种微粒HHCCNFe2+、Fe3+O2O3。按要求完成以下各题: (1HH分别是氢元素的一种　　　　,它们互为　　　　。  (2)互为同素异形体的微粒是　　　 　。  (3Fe2+的中子数为　　　　　　,核外电子数为　　　　。  (4)形成上述9种微粒的核素有　　　　种、元素有　　　　种。  11 核素 同位素 O2和O3 30　 24 5 5 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:(1HH的质子数均为1,中子数分别为0、1,分别是氢元素的一种核素,它们互为同位素。(2O2和O3是由O元素组成的两种不同单质,互为同素异形体。(3Fe2+的质子数为26,质量数为56,中子数为56-26=30,核外电子数为26-2=24。 11 $$