第1章 第1节 第1课时 原子结构-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（鲁科版2019）

第1节　原子结构与元素性质 第1课时　原子结构 [核心素养发展目标]　1.认识原子结构，了解构成原子的微粒的基本性质；知道质量数和的含义，掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。2.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较它们的不同，促进“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的发展。 一、原子的构成 思考　分析表格数据，回答下列问题： 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着怎样的关系？ 提示　核电荷数=质子数=核外电子数 (2)原子的质量主要由哪些微粒决定？ 提示　原子的质量=质子的质量+中子的质量+电子的质量，因为电子的质量远小于质子的质量和中子的质量，可以忽略不计，则原子的质量主要由质子和中子决定。 (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有什么关系？ 提示　原子的相对质量=质子数+中子数。 1.构成原子的微粒及其性质 原子 2.质量数 (1)概念：将原子核中质子数和中子数之和称为质量数，常用A表示。 (2)计算：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 (3)原子的表示方法 1.判断正误 (1)质子数和中子数决定原子的质量(　　) (2)原子的质量数就是原子的相对原子质量(　　) (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)34S原子核内中子数为16(　　) (5)和S2-具有相同的质子数和电子数(　　) 答案　 (1)√　(2)×　 (3)√　(4)×　(5)√ 2.完成下列填空： (1)核内中子数为12，核外电子数为11的钠原子符号为Na。 (2) 微粒 质子数 8 8 中子数 8 10 核外电子数 8 10 3.金属钠在700~800 ℃时与四氯化钛(TiCl4)反应生成金属钛，该反应的化学方程式为4Na+TiCl44NaCl+Ti。其中Ti4+中所含电子数是　　　　，23 g该金属钛中所含质子的物质的量是　　　　mol。  答案　18　11 解析　由于钛原子的质子数为22，该钛原子失去4个电子形成Ti4+，故该离子中所含电子数是18；23 g Ti的物质的量是0.5 mol，其所含质子的物质的量为11 mol。 4.已知阴离子R2-的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R原子完全转化为R2-时，含有电子的物质的量是　　　　　　　　　 mol。  答案　(m-n+2) 解析　R原子的质量数为m，原子核内有n个中子，所以质子数为(m-n)，R2-的核外电子数是(m-n+2)；w g R的物质的量是 mol，所含电子的物质的量是(m-n+2) mol。 (1)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 (2)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 知识链接 人类认识原子结构的历程 (1)1803年，英国化学家道尔顿——原子论，他认为原子是实心球体。 (2)1904年，英国物理学家汤姆孙——“葡萄干布丁”模型，他发现原子中存在电子。 (3)1911年，英国物理学家卢瑟福——核式原子模型。他通过“α粒子散射实验”，推测原子中心存在原子核，带正电荷；电子带负电荷，在原子核周围高速运动。 (4)1913年，丹麦科学家玻尔——引入量子论观点。他提出了新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 (5)20世纪20年代——建立量子力学理论(量子力学模型)。 二、元素、核素、同位素 1.元素 (1)概念：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 (2)决定元素种类的是质子数。 2.核素 (1)概念：具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子。 (2)表示方法——原子符号X。 (3)实例 ①质子数为6，中子数为6的核素为； ②核素的质子数为6，中子数为8。 (4)决定原子(核素)种类的是质子数和中子数。 思考1　科学家发现有三种氢原子： (氕)； (氘)；(氚)。 (1)氕、氘、氚的原子结构有何异同。 提示　三种氢原子均只有一个质子和一个电子，中子数不相同，属于三种不同的核素。 (2)氕、氘、氚属于同一种元素吗？ 提示　三种氢原子的质子数相同，属于同一种元素。 3.同位素 (1)概念：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H、(D)、(T)互为同位素。 (2)同位素的特征 同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同，物理性质略有差异。 思考2　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(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。 氯元素的核素 35Cl 37Cl 质量数 35 37 相对原子质量 34.97 36.97 近似相对原子质量 35 37 丰度 75.77% 24.23% (1)写出氯元素相对原子质量的计算表达式： 提示　34.97×75.77%+36.97×24.23%≈35.45。 (2)写出氯元素近似相对原子质量的计算表达式： 提示　35×75.77%+37×24.23%≈35.48。 (3)同位素的分类 同位素分为稳定同位素和放射性同位素两种。 (4)常见同位素的用途(同位素与用途之间连线) 答案 思考3　现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题： (1)它们分属　　　　种元素，属于氢元素的核素有　　　　种。  (2)互为同位素的原子分别为　　　　　　和　　　　　　　。  (3)质量数相等的粒子有　　　　　、　　　　　、　　　　　。  答案　(1)7　3　(2)1H、2H、3H　234U、235U、238U　(3)1H和1H+　40K和40Ca　14N和14C 解析　本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素。1H和1H+是同一种核素的不同粒子；1H、2H、3H属于氢元素的三种不同核素，234U、235U、238U属于铀元素的三种不同核素，分别互为同位素。 (1)一个信息丰富的符号解读 (2)元素、核素、同位素、同素异形体的联系 1.判断正误 (1)23Na和23Mg互为同位素(　　) (2)所有的元素都有同位素(　　) (3)同位素原子的化学性质相同，物理性质不同(　　) (4)具有相同质子数的粒子一定属于同一种元素(　　) (5)1O的摩尔质量为20 g·mol-1(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 2.下列关于原子结构的说法正确的是(　　) A.所有原子中都含有质子、中子、电子 B.质子数决定元素种类，中子数决定原子种类 C.质子、中子、电子、离子是构成原子的基本微粒 D.电子的质量很小，原子的质量主要集中在原子核上 答案　D 解析H原子中不含中子，只有质子和电子，A项错误；质子数决定元素种类，质子数和中子数决定原子种类，B项错误；离子不是构成原子的基本微粒，C项错误。 3.(2024·河南南阳高一期中)铀是92号元素，天然铀含有三种同位素：238U、235U、234U，它们在自然界的丰度分别为99.275%、0.72%和0.005%，235U可以转化为144Ba和89Kr。下列有关说法错误的是(　　) A.U元素的相对原子质量接近238 B.235U转化为144Ba和89Kr是化学变化 C.238U、235U的化学性质基本相同 D.235U的中子数为143 答案　B 解析　U近似相对原子质量=234×0.005%+235×0.72%+238×99.275%≈238，A正确；235U转化为144Ba和89Kr是核反应，B错误；238U、235U的核外电子排布相同，化学性质基本相同，C正确；235U的中子数为235-92=143，D正确。 4.(2023·山东枣庄高一期中)下列说法正确的是(　　) A.16O、18O、3H2是三种不同的核素 B.和He互为同位素 C.16O2、18O2互为同素异形体 D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质 答案　B 解析　3H2是单质，不是核素，故A错误；和质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确；16O2、18O2为氧气的两种不同分子微粒，不互为同素异形体，故C错误；同一元素形成的不同微粒化学性质不一定相同，如Na具有较强的还原性，而Na+没有还原性，只有弱氧化性，故D错误。 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~9题，每小题5分，10~11题，每小题6分，共57分) 题组一　原子构成及表示方法 1.(2024·福建泉州十六中高一月考)下列关于的说法不正确的是(　　) A.质子数是77 B.中子数是192 C.核外电子数是77 D.质量数是192 答案　B 解析　由原子符号可知，质量数是192，质子数是77，中子数是192-77=115，核外电子数是77，故选B。 2.(2024·深圳高一期末)下列关于的说法正确的是(　　) A.的质子数为b B.的电子数为a C.的质量数为a+b D.一个X原子的质量约为 g 答案　D 解析　的质量数为b，质子数为a，电子数为a+1，A、B、C错误；一个X原子的质量约为g= g，故选D。 3.A元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则a g A3+含有电子的物质的量为(　　) A. mol B. mol C. mol D. mol 答案　D 解析　该离子中含有的质子数=质量数-中子数=m-n，阳离子中核外电子数=质子数-电荷数=m-n-3；在数值上，核素的摩尔质量等于其质量数，所以a g 含有电子的物质的量为×(m-n-3) mol。 4.某原子X的核内中子数为N，质量数为A，它与原子2H构成2HmX分子。a g 2HmX所含质子的物质的量是(　　) A.(A-N+m) mol B.(A-N) mol C.(A-N) mol D.(A-N+m) mol 答案　A 解析　某元素的一种原子X的质量数为A，含中子数为N，则质子数为(A-N)，则每个2HmX 分子含有质子数为(A-N+m)，a g 2HmX的物质的量为 mol，则a g 2HmX所含质子的物质的量是(A-N+m) mol。 题组二　元素、核素、同位素 5.我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的核素，称为重氧。下列有关说法不正确的是(　　) A.1.8 g 18O2的物质的量是0.05 mol B.0.1 mol O所含的中子数约为6.02×1023 C.0.2 mol 18O2的体积约为4.48 L D.18O2的摩尔质量为36 g·mo 答案　C 解析　18O2的摩尔质量为36 g·mol-1，1.8 g 18O2的物质的量为=0.05 mol，A、D项正确；一个O分子中所含的中子数为18-8=10，所以0.1 mol O中的中子数约为6.02×1023，B项正确；0.2 mol 18O2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。 6.重水(D2O)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.1H与D互为同位素 C.H2O与D2O互为同素异形体 D.1O与O的质量数相同 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1H互为同位素，A、B项正确；由同种元素形成的不同单质之间互为同素异形体，C项错误；1O与O的质量数均为20，D项正确。 7.(2024·四川绵阳高一开学考试)日本福岛核废水中不只含有放射性氚(3H)，还有6种放射性元素，分别是碘⁃131、铯⁃134、铯⁃137、碳⁃14、钴⁃60和锶⁃90。下列叙述正确的是 A.考古时可利用14C测定一些文物的年代 B.和互称为同素异形体 C.3H、3He互为同位素 D.铯⁃134和铯⁃137的核外电子数之差为3 答案　A 解析　和是两种原子，二者互称为同位素，故B错误；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，故3H、3He不互为同位素，故C错误；铯⁃134和铯⁃137的核外电子数相同，故D错误。 8.(2024·福州一中高一期末)氧元素有16O、17O、18O三种核素，氢元素有1H、2H、3H三种核素，则由上述核素组成的相对分子质量为20的水分子的种类有(　　) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案　C 解析　由H、H、H与构成的水分子中，相对分子量为20的可能有，共4种，故选C。 9.(2023·枣庄高一期中)的半衰期很短，在自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；He。下列说法错误的是(　　) A.X、Y的中子数分别为4、2 B.X、Y均与He互为同位素 C.X、Y的化学性质几乎相同 D.上述人工合成反应均属于化学变化 答案　D 解析　中b=8+2-8=2，a=16+3-13=6，所以X的中子数=6-2=4，同理可得Y的中子数为2，A正确；X、Y的质子数均是2，质量数均不同，三者互为同位素，B正确；X、Y均是He元素，其化学性质几乎相同，C正确；反应中均没有新物质产生，均属于物理变化，D错误。 10.(2024·山东菏泽高一阶段练习)下列说法正确的是(　　) A.质子数相同的微粒一定属于同种元素 B.电子数相同的微粒质子数一定相同 C.质子数相同、电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子 D.同位素的性质几乎完全相同 答案　C 解析　质子数相同的微粒不一定属于同种元素，如水分子和氖原子的质子数都是10，故A错误；电子数相同的微粒质子数不一定相同，如Na+、Mg2+、F-等，电子数相同，质子数不同，故B错误；分子中质子数=电子数，而离子中质子数≠电子数，所以质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子，故C正确；同位素原子核电荷数相同，质量数不同，具有相似的化学性质，物理性质不相同，故D错误。 11.下列说法正确的是(　　) A.是质子数和电子数分别相等的两种微粒，它们的中子数也相等 B.原子的中子数与质子数的差是50 C.35Cl和37Cl-互为同位素 D.当氘原子转变为氕原子时，发生了分解反应 答案　B 解析　的中子数是136，的中子数是134，二者中子数不同，故A项错误；原子的质子数是86，中子数是136，中子数与质子数的差是50，故B项正确；同位素是指质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素，37Cl-是离子，故C项错误；氘原子转变为氕原子是核变化，属于物理变化，故D项错误。 12.(10分)科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题： (1)原子的核内中子数为　　　　　，该原子的核外电子数为　　　　　　　。  (2)以下关于的叙述正确的是　　　(填字母)。  A.与是两种核素 B.科学家获得了一种新元素 C.的衰变不是化学变化 D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成 (3)(4分)某同学认为在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是__________________________ _________________________________________________________________________________________。  答案　(1)19　26　(2)AC　(3)与的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同 解析　(1)的中子数=质量数-质子数=45-26=19，核外电子数=质子数=26。(2与的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素；衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学变化是在原子、分子水平上研究物质的。 13.(9分)计算填空。 (1)ARn+共有x个电子，则该阳离子的中子数为　　　　。  (2)AXn-共有x个电子，则该阴离子的中子数为　　　　。  (3)已知R原子有b个中子，R2+核外有a个电子，则R原子的组成符号是　　　　。  (4)(3分)A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-所含电子的物质的量为　　　　　　　　。  答案　(1)A-x-n　(2)A-x+n　(3) (4) mol 解析　(1)ARn+中的质子数=核外电子数+电荷数=x+n，中子数=质量数-质子数=A-(x+n)=A-x-n。(2)AXn-中的质子数=核外电子数-电荷数=x-n，中子数=质量数-质子数=A-(x-n)=A-x+n。(3)阳离子R2+中的质子数=核外电子数+电荷数=a+2，质量数=质子数+中子数=a+2+b，则R原子的组成符号为。 14.(14分)(2023·无锡高一月考)现有下列9种微粒：、、、、、、、、。按要求完成以下各题： (1)互为同素异形体的微粒是　　　　。  (2)的中子数为　　　　，核外电子数为 　。  (3)形成上述9种微粒的核素有　　　　种，元素有　　　　种。  (4)常温下，16 g 的混合气体中原子的物质的量为　　　　。  (5)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有　　　种。  答案　(1)和　(2)30　24　(3)7　5　(4)1 mol　(5)6 解析　(1)由同一元素形成的不同单质互为同素异形体，因此互为同素异形体的微粒是和。 (2)质子数+中子数=质量数，所以的中子数为56-26=30，核外电子数为26-2=24。 (3)具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子称为核素，因此形成题中9种微粒的核素有7种，即、、、、、、。 (4、均是由同一种氧原子形成的单质，则常温下，16 g 、的混合气体中原子的物质的量为=1 mol。 (5)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有2O、2O、1O、1O、1H2H16O、2H1H18O，共6种。 15.(10分)的衰变方程式为Co +，其中是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零。 (1)下列关于Co的叙述错误的是　　(填字母)。  a.质子数是27 b.电子数是27 c.质量数是27 d.中子数是60 (2)在上述衰变方程式中，衰变产物Ni的质量数A为　　　　，核电荷数Z为　　　　。  (3)元素的化学性质主要取决于　　　　(填字母，下同)。  a.最外层电子数 b.核内中子数 c.核内质子数 d.质量数 (4)不同种元素的本质区别是　　　　。  a.质子数不同 b.中子数不同 c.电子数不同 d.质量数不同 答案　(1)cd　(2)60　28　(3)a　(4)a 解析　(1的质子数为27，电子数为27，质量数为60，中子数为60-27=33。 (2)在衰变过程中，衰变出的电子和反中微子的质量数都为0，使得衰变产物质量数未发生变化，但质子数变为27+1=28，核电荷数与质子数相同。 (4)元素是指具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称，故不同种元素的本质区别是质子数不同，故选a。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章　第1节 <<< 原子结构 第1课时 核心素养 发展目标 1.认识原子结构，了解构成原子的微粒的基本性质；知道质量数和的含义，掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。 2.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较它们的不同，促进“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的发展。 2 内容索引 一、原子的构成 二、元素、核素、同位素 课时对点练 3 原子的构成 > < 一 分析表格数据，回答下列问题： 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 思考 (1)在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？ (2)原子的质量主要由哪些微粒决定？ 提示　原子的质量=质子的质量+中子的质量+电子的质量，因为电子的质量远小于质子的质量和中子的质量，可以忽略不计，则原子的质量主要由质子和中子决定。 提示　核电荷数=质子数=核外电子数 思考 (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有什么关系？ 提示　原子的相对质量=质子数+中子数。 思考 原子 原子核 _____:相对质量约为1,带1个单位___电荷 _____:相对质量约为1,不带电 核外电子:带1个单位___电荷,质量很小 (可忽略不计) 1.构成原子的微粒及其性质 质子 正 中子 负 2.质量数 (1)概念：将原子核中_____数和_____数之和称为质量数，常用A表示。 (2)计算：质量数(A)= __________+ __________。 (3)原子的表示方法 质子 中子 质量数 质子数(Z) 中子数(N) 质子数 1.判断正误 (1)质子数和中子数决定原子的质量 (2)原子的质量数就是原子的相对原子质量 (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)34S原子核内中子数为16 (5)和S2-具有相同的质子数和电子数 × × √ √ √ 应用体验 2.完成下列填空： (1)核内中子数为12，核外电子数为11的钠原子符号为______。 (2) Na 微粒 质子数 __ __ 中子数 __ ___ 核外电子数 __ ___ 8 8 8 8 10 10 应用体验 3.金属钠在700~800 ℃时与四氯化钛(TiCl4)反应生成金属钛，该反应的化学方程式为4Na+TiCl4 4NaCl+Ti。其中Ti4+中所含电子数是　　　　，23 g该金属钛中所含质子的物质的量是　　　mol。  由于钛原子的质子数为22，该钛原子失去4个电子形成Ti4+，故该离子中所含电子数是18；23 g Ti的物质的量是0.5 mol，其所含质子的物质的量为11 mol。 18 11 应用体验 4.已知阴离子R2-的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R 原子完全转化为R2-时，含有电子的物质的量是___________mol。  R原子的质量数为m，原子核内有n个中子，所以质子数为(m-n)，R2-的核外电子数是(m-n+2)；w g R的物质的量是 mol，所含电子的物质 的量是(m-n+2) mol。 (m-n+2) 应用体验 练后小结 (1)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 (2)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 知识链接 人类认识原子结构的历程 (1)1803年，英国化学家道尔顿——原子论，他认为原子是实心球体。 (2)1904年，英国物理学家汤姆孙——“葡萄干布丁”模型，他发现原子中存在电子。 (3)1911年，英国物理学家卢瑟福——核式原子模型。他通过“α粒子散射实验”，推测原子中心存在原子核，带正电荷；电子带负电荷，在原子核周围高速运动。 知识链接 (4)1913年，丹麦科学家玻尔——引入量子论观点。他提出了新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 (5)20世纪20年代——建立量子力学理论(量子力学模型)。 返回 元素、核素、同位素 > < 二 二、元素、核素、同位素 1.元素 (1)概念：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 (2)决定元素种类的是_______。 2.核素 (1)概念：具有相同数目的_____和相同数目的_____的一类原子。 (2)表示方法——原子符号X。 质子数 质子 中子 (3)实例 ①质子数为6，中子数为6的核素为； ②核素的质子数为___，中子数为___ 。 (4)决定原子(核素)种类的是_______和_______。 6 8 质子数 中子数 科学家发现有三种氢原子：(氚)。 (1)氕、氘、氚的原子结构有何异同。 (2)氕、氘、氚属于同一种元素吗？ 提示　三种氢原子均只有一个质子和一个电子，中子数不相同，属于三种不同的核素。 提示　三种氢原子的质子数相同，属于同一种元素。 思考1 3.同位素 (1)概念：_______相同而_______不同的同一种_____的不同_____互为同位素。如H、(D)、(T)互为同位素。 (2)同位素的特征 同一种元素的各种同位素的化学性质_________，物理性质略有差异。 质子数 中子数 元素 核素 几乎相同 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(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。 氯元素的核素 35Cl 37Cl 质量数 35 37 相对原子质量 34.97 36.97 近似相对原子质量 35 37 丰度 75.77% 24.23% 思考2 (1)写出氯元素相对原子质量的计算表达式： (2)写出氯元素近似相对原子质量的计算表达式： 提示　35×75.77%+37×24.23%≈35.48。 提示　34.97×75.77%+36.97×24.23%≈35.45。 思考2 (3)同位素的分类 同位素分为_____同位素和_______同位素两种。 (4)常见同位素的用途(同位素与用途之间连线) 稳定 放射性 现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题： (1)它们分属　　　　种元素，属于氢元素的核素有　　　　种。  (2)互为同位素的原子分别为　　　　　　和　　　　　 　　。  (3)质量数相等的粒子有　　　　　、　　　　　、　　　　　。  7 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U 1H和1H+ 40K和40Ca 14N和14C 思考3 本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素。1H和1H+是同一种核素的不同粒子；1H、2H、3H属于氢元素的三种不同核素，234U、235U、238U属于铀元素的三种不同核素，分别互为同位素。 思考3 归纳总结 (1)一个信息丰富的符号解读 (2)元素、核素、同位素、同素异形体的联系 1.判断正误 (1)23Na和23Mg互为同位素 (2)所有的元素都有同位素 (3)同位素原子的化学性质相同，物理性质不同 (4)具有相同质子数的粒子一定属于同一种元素 (5)1O的摩尔质量为20 g·mol-1 × × √ √ × 应用体验 2.下列关于原子结构的说法正确的是 A.所有原子中都含有质子、中子、电子 B.质子数决定元素种类，中子数决定原子种类 C.质子、中子、电子、离子是构成原子的基本微粒 D.电子的质量很小，原子的质量主要集中在原子核上 √ 应用体验 原子中不含中子，只有质子和电子，A项错误； 质子数决定元素种类，质子数和中子数决定原子种类，B项错误； 离子不是构成原子的基本微粒，C项错误。 应用体验 3.(2024·河南南阳高一期中)铀是92号元素，天然铀含有三种同位素： 238U、235U、234U，它们在自然界的丰度分别为99.275%、0.72%和0.005%，235U可以转化为144Ba和89Kr。下列有关说法错误的是 A.U元素的相对原子质量接近238 B.235U转化为144Ba和89Kr是化学变化 C.238U、235U的化学性质基本相同 D.235U的中子数为143 √ 应用体验 U近似相对原子质量=234×0.005%+235×0.72%+238×99.275%≈238，A正确； 235U转化为144Ba和89Kr是核反应，B错误； 238U、235U的核外电子排布相同，化学性质基本相同，C正确； 235U的中子数为235-92=143，D正确。 应用体验 4.(2023·山东枣庄高一期中)下列说法正确的是 A.16O、18O、3H2是三种不同的核素 B.和He互为同位素 C.16O2、18O2互为同素异形体 D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质 √ 应用体验 3H2是单质，不是核素，故A错误； 质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确； 16O2、18O2为氧气的两种不同分子微粒，不互为同素异形体，故C错误；同一元素形成的不同微粒化学性质不一定相同，如Na具有较强的还原性，而Na+没有还原性，只有弱氧化性，故D错误。 返回 应用体验 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D D A C C A C 题号 9 10 11 答案 D C B 对一对 答案 (1)19　26　 (2)AC　 (3)与的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同 12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)A-x-n　 (2)A-x+n　 (3) (4) mol 13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)和　 (2)30　24　 (3)7　5　 (4)1 mol　 (5)6 14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)cd　 (2)60　28　 (3)a　 (4)a 15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 题组一　原子构成及表示方法 1.(2024·福建泉州十六中高一月考)下列关于的说法不正确的是 A.质子数是77 B.中子数是192 C.核外电子数是77 D.质量数是192 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由原子符号可知，质量数是192，质子数是77，中子数是192-77= 115，核外电子数是77，故选B。 答案 对点训练 2.(2024·深圳高一期末)下列关于的说法正确的是 A.的质子数为b B.的电子数为a C.的质量数为a+b D.一个X原子的质量约为 g √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 的质量数为b，质子数为a，电子数为a+1，A、B、C错误； 一个X原子的质量约为g= g，故选D。 答案 对点训练 3.A元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则a g A3+含有电子的物质的量为 A. mol B. mol C. mol D. mol √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 该离子中含有的质子数=质量数-中子数=m-n，阳离子中核外电子数=质子数-电荷数=m-n-3；在数值上，核素的摩尔质量等于其质量数，所 以a g ×(m-n-3) mol。 答案 对点训练 4.某原子X的核内中子数为N，质量数为A，它与原子2H构成2HmX分子。a g 2HmX所含质子的物质的量是 A.(A-N+m) mol B.(A-N) mol C.(A-N) mol D.(A-N+m) mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 某元素的一种原子X的质量数为A，含中子数为N，则质子数为(A-N)，则 每个2HmX 分子含有质子数为(A-N+m)，a g 2HmX的物质的量为 mol，则a g 2HmX所含质子的物质的量是(A-N+m) mol。 答案 对点训练 题组二　元素、核素、同位素 5.我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的核素，称为重氧。下列有关说法不正确的是 A.1.8 g 18O2的物质的量是0.05 mol B.0.1 mol O所含的中子数约为6.02×1023 C.0.2 mol 18O2的体积约为4.48 L D.18O2的摩尔质量为36 g·mo √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18O2的摩尔质量为36 g·mol-1，1.8 g 18O2的物质的量为=0.05 mol， A、D项正确； 一个O分子中所含的中子数为18-8=10，所以0.1 mol O中的中子数约为6.02×1023，B项正确； 0.2 mol 18O2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。 答案 对点训练 6.重水(D2O)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.1H与D互为同位素 C.H2O与D2O互为同素异形体 D.1O与O的质量数相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 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1H互为同位素，A、B项正确； 由同种元素形成的不同单质之间互为同素异形体，C项错误； 1O与O的质量数均为20，D项正确。 答案 对点训练 7.(2024·四川绵阳高一开学考试)日本福岛核废水中不只含有放射性氚(3H)，还有6种放射性元素，分别是碘-131、铯-134、铯-137、碳-14、钴-60和锶-90。下列叙述正确的是 A.考古时可利用14C测定一些文物的年代 B.和互称为同素异形体 C.3H、3He互为同位素 D.铯-134和铯-137的核外电子数之差为3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 和是两种原子，二者互称为同位素，故B错误； 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，故3H、3He不互为同位素，故C错误； 铯-134和铯-137的核外电子数相同，故D错误。 答案 对点训练 8.(2024·福州一中高一期末)氧元素有16O、17O、18O三种核素，氢元素有1H、2H、3H三种核素，则由上述核素组成的相对分子质量为20的水分子的种类有 A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 由H、H、H构成的水分子中，相对分子量为20的可能有，共4种，故选C。 答案 对点训练 9.(2023·枣庄高一期中)的半衰期很短，在自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；He。下列说法错误的是 A.X、Y的中子数分别为4、2 B.X、Y均与He互为同位素 C.X、Y的化学性质几乎相同 D.上述人工合成反应均属于化学变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 对点训练 中b=8+2-8=2，a=16+3-13=6，所以X的中子数=6-2=4，同理可得Y的中子数为2，A正确； X、Y的质子数均是2，质量数均不同，三者互为同位素，B正确；X、Y均是He元素，其化学性质几乎相同，C正确； 反应中均没有新物质产生，均属于物理变化，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 10.(2024·山东菏泽高一阶段练习)下列说法正确的是 A.质子数相同的微粒一定属于同种元素 B.电子数相同的微粒质子数一定相同 C.质子数相同、电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子 D.同位素的性质几乎完全相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 综合强化 质子数相同的微粒不一定属于同种元素，如水分子和氖原子的质子数都是10，故A错误； 电子数相同的微粒质子数不一定相同，如Na+、Mg2+、F-等，电子数相同，质子数不同，故B错误； 分子中质子数=电子数，而离子中质子数≠电子数，所以质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子，故C正确； 同位素原子核电荷数相同，质量数不同，具有相似的化学性质，物理性质不相同，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 11.下列说法正确的是 A.是质子数和电子数分别相等的两种微粒，它们的中子数 也相等 B.原子的中子数与质子数的差是50 C.35Cl和37Cl-互为同位素 D.当氘原子转变为氕原子时，发生了分解反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 的中子数是136，的中子数是134，二者中子数不同，故A 项错误； 原子的质子数是86，中子数是136，中子数与质子数的差是50， 故B项正确； 同位素是指质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素，37Cl-是离子，故C项错误； 氘原子转变为氕原子是核变化，属于物理变化，故D项错误。 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12.科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题： (1)原子的核内中子数为　　　　，该原子的核外电子数为　　　　。  19 26 的中子数=质量数-质子数=45-26=19，核外电子数=质子数=26。 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)以下关于的叙述正确的是　　　(填字母)。  A.与是两种核素 B.科学家获得了一种新元素 C.的衰变不是化学变化 D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成 AC 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素；衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学变化是在原子、分子水平上研究物质的。 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)某同学认为在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是 _________________________________________________。  与的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同 答案 综合强化 13.计算填空。 (1)ARn+共有x个电子，则该阳离子的中子数为　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ARn+中的质子数=核外电子数+电荷数=x+n，中子数=质量数-质子数= A-(x+n)=A-x-n。 A-x-n 答案 综合强化 (2)AXn-共有x个电子，则该阴离子的中子数为　　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 AXn-中的质子数=核外电子数-电荷数=x-n，中子数=质量数-质子数=A-(x-n)=A-x+n。 A-x+n 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)已知R原子有b个中子，R2+核外有a个电子，则R原子的组成符号是　　　　。  阳离子R2+中的质子数=核外电子数+电荷数=a+2，质量数=质子数+中子数=a+2+b，则R原子的组成符号为。 (4) A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-所含电子的物质的 量为　　　　　　。  mol 答案 综合强化 14. (2023·无锡高一月考)现有下列9种微粒：、、、、、、、、。按要求完成以下各题： (1)互为同素异形体的微粒是　 　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由同一元素形成的不同单质互为同素异形体，因此互为同素异形体的微粒是和。 和 答案 综合强化 (2)的中子数为　　　　，核外电子数为　　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 质子数+中子数=质量数，所以的中子数为56-26=30，核外电子数为26-2=24。 30 24 答案 综合强化 (3)形成上述9种微粒的核素有　　　　种，元素有　　　　种。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子称为核素，因此形成题中9种微粒的核素有7种，即、、、、、、。 7 5 (4)常温下，16 g 的混合气体中原子的物质的量为　　　　。  、均是由同一种氧原子形成的单质，则常温下，16 g 、=1 mol。 1 mol 答案 综合强化 (5)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有　　　种。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由1H、2H和16O、18O构成的水分子有2O、2O、1O、1O、1H2H16O、2H1H18O，共6种。 6 答案 综合强化 15.的衰变方程式为Co +，其中是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零。 (1)下列关于Co的叙述错误的是　　(填字母)。  a.质子数是27 b.电子数是27 c.质量数是27 d.中子数是60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 cd 的质子数为27，电子数为27，质量数为60，中子数为60-27=33。 答案 综合强化 (2)在上述衰变方程式中，衰变产物Ni的质量数A为　　　　，核电荷数Z为　　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 在衰变过程中，衰变出的电子和反中微子的质量数都为0，使得衰变产物质量数未发生变化，但质子数变为27+1=28，核电荷数与质子数相同。 60 28 答案 综合强化 (3)元素的化学性质主要取决于　　　　(填字母，下同)。  a.最外层电子数 b.核内中子数 c.核内质子数 d.质量数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 a 答案 综合强化 (4)不同种元素的本质区别是　　　　。  a.质子数不同 b.中子数不同 c.电子数不同 d.质量数不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 元素是指具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称，故不同种元素的本质区别是质子数不同，故选a。 返回 a 答案 综合强化 第1章　第1节 <<< 本课结束 $$