4.2 原子结构 第2课时（同步讲义）化学沪科版2020必修第一册

第四章 原子结构和化学键 4.2 原子结构 第2课时 核素 相对原子质量 教学目标 1.识别核素、同位素概念，把握核素表示方法，会计算相对原子质量（原子、元素），理解其与摩尔质量的关联。 2.通过实例分析提概念辨析能力，结合新高考数据情境提升计算与应用能力。 3.领悟微观粒子研究的严谨性，强调定量认知意识，培养 “证据推理与模型认知” 素养。 重点和难点 重点：核素与同位素的区分、相对原子质量的计算方法、核素符号的含义。 难点：同位素与核素的概念辨析、元素相对原子质量的加权计算、新高考复杂数据中计算应用。 ◆知识点一 元素、核素、同位素 1、 元素：具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称 同种元素原子的原子核中质子数是相同的。而精确实验证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同，如：氢元素的原子核 氢元素的原子核 原子名称 原子符号() 质子数(Z) 中子数(N) 氕 氘 或 氚 或 2、核素：把具有一定数目 和一定数目 的一种原子叫做核素，如：H、H、H就各为一种核素 3、同位素 (1)概念：质子数相同而 不同的同一元素的不同原子互称为 (即同一元素的不同核素互称为同位素)，如：H、H、H互为同位素 (2)特点——两同两不同 ①两同： 相同， 相同 ②两不同： 不同， 不同 (3)性质 ①同位素在周期表里占据 ②同位素的化学性质几乎 ③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率 (4)同位素的应用：同位素分为天然同位素和人造同位素 (1)核能： 和 是制造氢弹的原料，；U用于制造原子弹、核发电 (2)考古：根据C遗留数量的多少可以推断生物体的存在年代 (3)医疗：利用放射性同位素释放的 治疗癌症和肿瘤等 4、元素、核素、同位素的判断方法 (1)判断元素、核素和同位素时，要抓住各种粒子的本质。质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素 (2)分析原子表示符号的几组数字。X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的不论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素 特别提醒 1.同位素是针对于不同原子而言的，同素异形体是针对不同单质而言。 2.同一元素的各种同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同。同位素的不同原子构成的单质（或化合物）是化学性质几乎相同而物理性质不同的不同种单质（或化合物）。 3.天然存在的某种元素里，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。 即学即练 1．中国空间站目前使用的是世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)的原子结构示意图和镓(Ga)元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法错误的是 A．砷元素在元素周期表的第四周期 B．镓原子的中子数为31 C．砷元素和镓元素最本质的区别是质子数不同 D．镓在化学反应中一般会失电子显正价 2．我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法：通过测定U-Pb 衰变体系衰变为，衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄，比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是 A．Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族 B．206Pb和207Pb是不同的核素 C．238U和 的中子数分别为146和143，互为同位素 D．来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近 3．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢、氧三种元素 B．元素是质子数相同的一类原子的总称，则质子数相同的一类原子属于同种元素 C．中和反应能生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 D．化学变化通常伴随发光、放热现象，则伴随发光、放热现象的一定是化学变化 ◆知识点二 相对原子质量 1、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量，即：M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 2、元素的相对原子质量：因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值 如：A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为 MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量 3、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 即学即练 4．下面科学家中，为相对原子质量的测定作出卓越贡献的是 A．张青莲 B．闵恩泽 C．侯德榜 D．徐寿 5．从元素周期表查得氢元素的某一数值为1.008，该数值表示 A．一种氢原子的质量数 B．氢元素的近似相对原子质量 C．三种氢原子的平均相对原子质量 D．氢元素的相对原子质量 6．K35ClO3与足量的浓盐酸(H37Cl)在某温度下可发生反应：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3C12↑+3H2O，下列说法正确的是 A．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:1 B．该反应生成的Cl2的平均相对分子质量约为73.3 C．该反应中HCl(浓)只体现了还原性 D．生成物KCl为食盐的主要成分 一、元素、核素、同位素的区别与联系 元素 核素 同位素 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的相互称谓 范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 原子 原子 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 举例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca属于5种不同核素 U、U、U互为同位素 联系 实践应用 7．我国科学家通过氟俘获质子的突破反应（）揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法正确的是 A．19F的质子数是19 B．19F与20Ne原子的中子数相等 C．该过程发生了化学变化 D．钙原子K层与L层电子数相等 8．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种核素轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述不正确的是 A．115号元素衰变成113号元素不是化学变化 B．核素的中子数为173 C．113号元素最高正价为+3 D．115号与113号元素的原子质量比为115：113 9．科学家将在作用下首次制得环形碳分子，总反应为。下列说法不正确的是 A．X为CO B．和互为同素异形体 C．为电解质 D．和互为同位素 二、元素“位、构、性”三者的关系 1．微粒间的数量关系 （1）阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。 （2）阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。 2．元素“位、构、性”三者的关系 （1）“位、构、性”关系：元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 （2）解答元素推断题的一般思路 ①由元素原子或离子的核外电子排布推断 ②由元素单质或化合物的性质(特性)推断 ③由元素在周期表中的位置推断 实践应用 10．、、、是原子序数依次增大的四种短周期元素，它们的原子最外层电子数之和为17.是地壳中含量最多的元素，、形成的某种化合物可表示为，原子的最外层电子数与其层电子数相等。下列说法错误的是 A．位于元素周期表第3周期Ⅳ族 B．、都能与形成离子化合物 C．简单离子半径： D．的最高正化合价为 11．X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z与N同主族，M在短周期主族元素中原子半径最大，下列有关说法不正确的是 A．离子半径：N>Z>M B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>N C．X与Z能形成型化合物、 D．由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键 12．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，X原子最外层电子数为6，下列说法正确的是 A．X的最高化合价为+6 B．Y的氢化物稳定性弱于X C．X的非金属性强于W的非金属性 D．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性强于W 考点一 元素、核素与同位素 【例1】2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功携带2公斤珍贵的月壤返回地球。资料显示：月壤样品含钍(Th)、铀(U)和钾(K)等元素。下列有关钍(Th)的说法正确的是 A．230Th和 232Th的化学性质不同 B．230Th和232Th互为同位素 C．230Th 和 232Th的质量数相同 D．230Th和 232Th的质子数不同 解题要点 【变式1-1】约里奥-居里夫妇用粒子轰击，获得了首个人工放射性核素，其反应为。下列说法错误的是 A． B．与互为同位素 C．中子数为14 D．与互为同素异形体 【变式1-2】下列说法中正确的是 ①和的核外电子数相同，中子数不同，互为同位素 ②离子化合物都属于电解质 ③元素周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数 ④稳定性： ⑤和溶于水破坏相同的作用力 ⑥离子化合物在熔融状态时能够导电 A．①②⑥ B．①②④ C．③④⑥ D．①④⑤ 考点二 相对原子质量的概念及计算 【例2】一定量的锎()是有用的中子源，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是 A．原子中，质量数为252 B．原子中，质子数为98 C．原子中，电子数为98 D．锎元素的相对原子质量近似为252 解题要点 1.M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 2.元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 【变式2-1】1819年德国矿物学教授E．Mitscherlich发现了化合物中的同晶形规律，这个规律是：相同晶型的化合物具有相同数目的原子且原子以相同的方式结合。例如，和就是互为同晶型的两种化合物。化学家们后来利用这一规律来推测当时某些元素的相对原子质量。现在已知两种非金属元素和的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，A元素的质量分数为，其余为氧；在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，B元素的质量分数为，其余为氧。若元素的相对原子质量为，则元素的相对原子质量是 A． B． C． D． 【变式2-2】某元素构成的双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74，若此三种单质的物质的量之比为9：6：1，由此推断正确的结论是 A．此元素有三种核素 B．其中一种核素的质量数为36 C．其中质量数为35的核素原子占总原子数的百分率为25% D．此单质的相对分子质量为71 考点三 元素“位、构、性”关系及应用 【例3】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，短周期主族元素中Y的原子半径最大，Z元素周期序数等于其族序数，常温、常压下，W单质是一种有色气体。下列说法正确的是 A．简单离子半径：X＜Y B．最高价氧化物对应的水化物碱性：Y＞Z C．X、W形成的化合物中，W显负价 D．X、Y形成的化合物中一定只含有离子键 解题要点 元素推断题的一般思路 ①由元素原子或离子的核外电子排布推断 ②由元素单质或化合物的性质(特性)推断 ③由元素在周期表中的位置推断 【变式3-1】如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是 A．气态氢化物的热稳定性：X<W B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在 C．简单离子半径：Z<W D．推测T元素有助于制造出新农药 【变式3-2】净化污水用到的某种絮凝剂含的5种短周期主族元素，并在每个短周期中均有分布，X是地壳中含量最多的金属元素，Y与E同周期，Y2是空气中含量最多的气体，Z是原子半径最小的元素，M与E均为第 VIA族元素。下列说法正确的是 A．非金属性： E>Y>Z B．Z与E 只能形成一种化合物 C．原子半径： X>E>Y D．X(EZ)3不能与强酸、强碱反应 基础达标 1．（24-25高一上·上海浦东新·期末）自然界中36Cl的含量非常少， 紫金山天文台的专家在原始碳质球粒陨石中发现了36Cl的衰变证据， 这有助于研究太阳系的起源。关于36Cl说法正确的是 A．与35Cl的质子数相同 B．与35Cl的中子数相同 C．与37Cl⁻的电子数相同 D．与37Cl的质量数相同 2．（24-25高一上·贵州黔西·阶段练习）2021年4月，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象见下图，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为，引发国内外民众的严重不满。(已知：NA代表阿伏加德罗常数)下列有关氚的说法正确的是 A．卡通形象中标“+”号的小球表示中子 B．氚的核素符号为 C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水()所含中子数为6NA 3．（24-25高一上·上海·期中）、是锶元素两种核素，它们具有相同的 A．质子数 B．质量数 C．中子数 D．物理性质 4．（24-25高一上·上海·期中）科学家发现月壤中有而地球土壤中没有的。是一种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：，下列说法正确的是 A．和Q互为同位素 B．等质量的和具有相同的中子数 C．与是同种核素 D．由组成的单质为 5．（23-24高一上·上海·期中）2023年8月24日，日本开始将核污染水排海，含包括氢的一种核素氚在内的64种核放射性物质，则下列互为同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．和 6．（23-24高一上·上海·期中）可用于治疗甲状腺疾病，下列关于说法正确的是 A．中子数与质子数之差为23 B．核外电子数为80 C．原子序数为131 D．相对原子质量为53 7．（23-24高一下·上海虹口·期末）和可用作核反应堆的热载体，下列说法正确的是 A．和互为同素异形体 B．和具有相同的化学性质 C．Li元素相对原子质量为7 D．、、属于氢元素的三种核素 8．（22-23高一上·上海杨浦·阶段练习）规范的化学试卷的上方总有相对原子质量一项，如Na-23；Cl-35.5；Br-80；I-127等，这些数值确切地说是 A．核素的相对原子质量 B．元素的近似平均相对原子质量 C．元素的平均相对原子质量 D．元素的平均相对原子质量的近似值 9．（23-24高一上·上海黄浦·阶段练习）26Al和27Al________(选填编号)。 A．属于同一种元素 B．属于同一种核素 C．具有相同的中子数 D．具有不同的电子数 10．（25-26高一上·上海·阶段练习）Si元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 27.977 92.23 28.976 4.67 29.974 3.10 (1)原子核外能量最高的电子位于___________层。 A．K B．L C．M D．N (2)Si和C的化学性质相似，猜想主要是由于二者在原子结构上存在怎样的相似之处： 。 (3)Si元素的相对原子质量为 (计算结果保留两位小数)。 11．（25-26高一上·上海·阶段练习）氢正离子是宇宙化学中的重要粒子，可以由任意三种氢核素组合而成。 (1)若某个三氢正离子由两个氕原子和一个氘原子组成，该离子的质子数为 ，中子数为 ，电子数为 。 (2)研究发现，含中子较多的微粒因核束缚更强，更稳定，下列几种离子最稳定的是___________。 A．普通 B．部分氘代H2D+ C．部分氘代 D．全氘代 (3)已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%，推测星际介质中H2D+比更 (填字母)，理由是 。 A．常见            B．不常见 12．（25-26高一上·上海·开学考试）判断下列每组中前后两者的关系，将合适的编号填入相应空格： A．同素异形体       B．同位素        C．同种物质        D．同种核素 (1)和T： 。    (2)和： 。    (3)和： 。 13．（24-25高一上·上海·期末）在离子中，电子数、质子数和中子数之比为 。 14．（24-25高一上·上海·期末）已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。则氢元素的相对原子质量计算表达式 。 15．（24-25高一上·上海·期中）氯元素有35Cl和37Cl两种核素，它们互为氯元素的 。 综合应用 1．（25-26高一上·上海·阶段练习）下列说法中，正确的是 A．质子数与中子数之和等于其原子的相对原子质量 B．质子数相同的微粒一定是同一种原子或互为同位素 C．两种微粒，若核外电子排布相同，则化学性质一定相似 D．钠离子比钠原子稳定 2．（24-25高一上·福建福州·期中）下列说法中正确的是 A．原子结构模型演变历史可以表示为： B．和互为同素异形体 C．和互为同位素，后者常用于考古学中确定文物的年代 D．在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动 3．（23-24高一上·上海·期末）科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中25Mg/24Mg比例差异，为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg A．互为同素异形体 B．具有相同质量数 C．化学性质几乎完全相同 D．具有相同的中子数 4．（23-24高一上·上海·期中）放射性同位素在工农业生产、科学研究、医学领域有着重要的应用，以下属于放射性同位素应用领域的组合是 ①探测金属器件缺陷    ②辐射育种    ③治疗诊断肿瘤    ④探究反应机理 A．①③④ B．①②③④ C．①②③ D．②③ 5．（23-24高一上·上海青浦·阶段练习）下列各对物质中，互为同位素的是 ①H、H  ②H2O、D2O  ③Cl、Cl  ④金刚石、石墨  ⑤O2、O3  ⑥D2、H+ A．①②③ B．①③ C．③④⑤ D．①③⑥ 6．（23-24高一上·上海徐汇·期中）分类是科学研究的重要方法，下列物质分类错误的是 A．混合物：氢氧化铁胶体、雾、珍珠 B．同素异形体：活性炭、、金刚石 C．酸性氧化物：干冰、二氧化硫、一氧化碳 D．碱性氧化物：氧化钙、氧化铁、氧化镁 7．（24-25高一上·上海·期中）氯元素在自然界有和两种同位素，在以下关于计算式的说法中正确的是：％％=35.453) A．75.77％表示的质量分数 B．24.23％表示的原子百分率 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的相对原子质量 8．（23-24高一上·上海·期末）某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为 A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8% 9．（22-23高一上·上海普陀·期中）我国科学家首次合成了一种新微粒，符号是。关于的下列说法中不正确的是 A．其原子核内有113个中子 B．是一种新的原子 C．Hf元素的近似相对原子质量为185 D．其原子质量约是1个原子质量的倍 10．（23-24高一上·上海宝山·阶段练习）某元素在自然界里有两种天然同位素，其原子个数比为2.44：1.05，第一种同位素的原子核内有29个质子和34个中子，第二种同位素原子核中的中子数比第一种多2个，该元素的近似相对原子质量是 A．64.00 B．63.60 C．65.00 D．63.00 11．（22-23高一下·上海浦东新·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z的单质常温下均为气体，W的单质可用于饮用水消毒。由X、Y、Z、W组成的某化合物结构如图所示，分子中所有原子均达到8电子稳定结构。下列说法正确的是    A．元素非金属性：X>Y>Z B．氧化物对应的水化物的酸性：W>X C．氢元素与X、Y、Z均能形成两种或两种以上的二元化合物 D．Z元素气态氢化物的沸点比低 拓展培优 12．（24-25高一上·上海虹口·期末）2023年8月24日，日本政府和东京电力公司强行推进福岛第一核电站核污染水排海，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为。据统计，至今已有超过6万吨的核污染水被排放到海洋中。此举引发日本民众和国际社会强烈反对。 (1)下列有关氚的说法正确的是_______。 A．卡通形象中标“+”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为21H C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水(T216O)所含中子数为6NA (2)有关H2和T2的说法正确的是_______。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 (3)16O的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里“近似”不包括的含义_______。 A．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 B．质子和中子的相对质量都很接近于1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．电子的质量太小 (4)氢元素存在三种天然核素，相关数据如表所示： 核素 氕(1H) 氘(2H) 氚(3H) 丰度 99.98% 0.016% 0.004% 氢元素的近似相对原子质量为 。(计算结果不近似) (5)在离子NH3T+中，电子数:质子数= 。 13．（24-25高一上·上海·期中）嫦娥五号探测器带回的月壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，其中W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，X、Y、Z原子序数是连续的。 (1)写出W元素的简单离子的电子式 ，Y元素原子的结构示意图 。 (2)Z元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 27.977 92.23 28.976 4.67 29.974 3.10 Z元素的相对原子质量为 (计算结果保留两位小数，下同)，12g 中的质量为 。 14．（24-25高一上·上海·期中）自然界一共存在三种硅的稳定同位素，分别是、和。 (1)关于、和的说法正确的是 A．属于同一种元素 B．属于同一种核素 C．具有完全相同的性质 D．具有不同的电子数 (2)硅的原子结构示意图为 。 (3)原子核内质子数为 ，中子数为 ，Si原子的电子式为 ，Si与C的化学性质有相似之处，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是 。 (4)计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为：，其中、是指各核素的 ，已知，，，经计算可知硅元素的近似相对原子质量为 (保留2位小数)。 15．（24-25高一上·上海·阶段练习）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。 (1)2021年日本将核废水中的辐射物“氚(T)”做成卡通形象(如图示)，企图将核废水排入大海合理化。引发国内外民众的严重不满。下列有关氚的说法正确的是______。 A．标“+”小球表示质子 B．可表示为 C．和氕、氘的性质完全相同 D．氚水所含中子数为 (2)一个分子的质量约为 (保留3位有效数字)。 (3)已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。则氢元素的相对原子质量计算表达式 。 氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。 (4)有关和的说法正确的是___________(选填序号)。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 原子结构和化学键 4.2 原子结构 第2课时 核素 相对原子质量 教学目标 1.识别核素、同位素概念，把握核素表示方法，会计算相对原子质量（原子、元素），理解其与摩尔质量的关联。 2.通过实例分析提概念辨析能力，结合新高考数据情境提升计算与应用能力。 3.领悟微观粒子研究的严谨性，强调定量认知意识，培养 “证据推理与模型认知” 素养。 重点和难点 重点：核素与同位素的区分、相对原子质量的计算方法、核素符号的含义。 难点：同位素与核素的概念辨析、元素相对原子质量的加权计算、新高考复杂数据中计算应用。 ◆知识点一 元素、核素、同位素 1、 元素：具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称 同种元素原子的原子核中质子数是相同的。而精确实验证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同，如：氢元素的原子核 氢元素的原子核 原子名称 原子符号() 质子数(Z) 中子数(N) 1 0 氕 H 1 1 氘 H或D 1 2 氚 H或T 2、核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素，如：H、H、H就各为一种核素 3、同位素 (1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)，如：H、H、H互为同位素 (2)特点——两同两不同 ①两同：质子数相同，核外电子相同 ②两不同：质量数不同，中子数不同 (3)性质 ①同位素在周期表里占据同一位置 ②同位素的化学性质几乎相同 ③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率 (4)同位素的应用：同位素分为天然同位素和人造同位素 (1)核能：H和H是制造氢弹的原料，；U用于制造原子弹、核发电 (2)考古：根据C遗留数量的多少可以推断生物体的存在年代 (3)医疗：利用放射性同位素释放的射线治疗癌症和肿瘤等 4、元素、核素、同位素的判断方法 (1)判断元素、核素和同位素时，要抓住各种粒子的本质。质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的就是同种原子，也称为核素，同种元素的不同核素互称同位素 (2)分析原子表示符号的几组数字。X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的不论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素 特别提醒 1.同位素是针对于不同原子而言的，同素异形体是针对不同单质而言。 2.同一元素的各种同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同。同位素的不同原子构成的单质（或化合物）是化学性质几乎相同而物理性质不同的不同种单质（或化合物）。 3.天然存在的某种元素里，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。 即学即练 1．中国空间站目前使用的是世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷(As)的原子结构示意图和镓(Ga)元素在元素周期表中的信息如图所示，下列说法错误的是 A．砷元素在元素周期表的第四周期 B．镓原子的中子数为31 C．砷元素和镓元素最本质的区别是质子数不同 D．镓在化学反应中一般会失电子显正价 【答案】B 【详解】A．原子电子层数等于周期数，砷原子的核外有4个电子层，所以砷元素在元素周期表的第四周期，A正确； B．元素周期表单元格左上角数字为原子序数，镓元素原子序数是31，原子序数=质子数=31，下方数字69.72为相对原子质量，根据“相对原子质量≈质子数+中子数”，可得中子数为39，B错误； C．质子数决定元素的种类，砷元素和镓元素最本质的区别是质子数不同，C正确； D．镓原子的最外层电子数为3，小于4，在化学反应中一般会失去3个电子显正价，D正确； 故选：B。 2．我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法：通过测定U-Pb 衰变体系衰变为，衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄，比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是 A．Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族 B．206Pb和207Pb是不同的核素 C．238U和 的中子数分别为146和143，互为同位素 D．来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近 【答案】A 【详解】A．Pb是82号元素，位于元素周期表中第6周期ⅣA族，而非第5周期，A错误； B．206Pb和207Pb的质子数相同但中子数不同，属于不同核素，B正确； C．238U的中子数为238-92=146，的中子数为235-92=143，二者质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确； D．根据定年方法，同时期样品中207Pb/206Pb比值相近，D正确； 答案选A。 3．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢、氧三种元素 B．元素是质子数相同的一类原子的总称，则质子数相同的一类原子属于同种元素 C．中和反应能生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 D．化学变化通常伴随发光、放热现象，则伴随发光、放热现象的一定是化学变化 【答案】B 【详解】A．某物质燃烧生成CO2和H2O，只能确定该物质含C、H元素，氧元素可能来自氧气，A错误； B．元素的定义是质子数相同的原子总称，因此质子数相同的原子属于同种元素，B正确； C．中和反应需酸与碱生成盐和水，但金属氧化物与酸或非金属氧化物与碱反应也能生成盐和水，C错误； D．物理变化（如灯泡发光）也可能伴随发光放热，D错误； 故选B。 ◆知识点二 相对原子质量 1、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量，即：M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 2、元素的相对原子质量：因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值 如：A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为 MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量 3、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 即学即练 4．下面科学家中，为相对原子质量的测定作出卓越贡献的是 A．张青莲 B．闵恩泽 C．侯德榜 D．徐寿 【答案】A 【详解】A．张青莲主持测定了多种元素的相对原子质量新值，为相对原子质量的测定作出卓越贡献，A正确； B．闵恩泽是石油化工催化剂专家，与相对原子质量测定无关，B错误； C．侯德榜创立侯氏制碱法，贡献在制碱工业，C错误； D．徐寿主要贡献在化学翻译和术语命名，与原子质量测定无关，D错误； 答案选A。 5．从元素周期表查得氢元素的某一数值为1.008，该数值表示 A．一种氢原子的质量数 B．氢元素的近似相对原子质量 C．三种氢原子的平均相对原子质量 D．氢元素的相对原子质量 【答案】D 【详解】A．质量数是质子数和中子数之和为整数，A错误； B．氢元素近似相对原子质量为1，B错误； C．是氢元素所有同位素相对原子质量与其自然界中原子个数百分数的乘积之和，C错误； D．从元素周期表中查得氢元素的某一数值为1.008，该数值为氢元素的相对原子质量，是氢元素所有同位素相对原子质量与其自然界中原子个数百分数的乘积之和，D正确； 故选D。 6．K35ClO3与足量的浓盐酸(H37Cl)在某温度下可发生反应：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3C12↑+3H2O，下列说法正确的是 A．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:1 B．该反应生成的Cl2的平均相对分子质量约为73.3 C．该反应中HCl(浓)只体现了还原性 D．生成物KCl为食盐的主要成分 【答案】B 【详解】A．反应中氯酸钾中氯元素化合价降低为氧化剂，发生还原反应生成氯气，HCl中氯元素化合价升高为还原剂，发生氧化反应生成氯气；3分子氯气中有1原子氯为还原产物、5原子氯为氧化产物，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1，A错误； B．由A分析可知，该反应生成的Cl2的平均相对分子质量约为，B正确； C．该反应中HCl(浓)和盐生成水，也体现了酸性，C错误； D．食盐为氯化钠，生成物KCl不为食盐的主要成分，D错误； 故选B。 一、元素、核素、同位素的区别与联系 元素 核素 同位素 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的相互称谓 范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 原子 原子 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 举例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca属于5种不同核素 U、U、U互为同位素 联系 实践应用 7．我国科学家通过氟俘获质子的突破反应（）揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法正确的是 A．19F的质子数是19 B．19F与20Ne原子的中子数相等 C．该过程发生了化学变化 D．钙原子K层与L层电子数相等 【答案】B 【详解】A．氟是9号元素，则其质子数为9，19是其质量数，A错误； B．19F的中子数=19-9=10，20Ne的中子数=20-10=10，两者相等，B正确； C．核反应涉及原子核变化，不属于化学变化，C错误； D．钙原子(原子序数20)的电子层分布为K(2)、L(8)、M(8)、N(2)，K层与L层电子数不等，D错误； 故答案为：B。 8．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种核素轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述不正确的是 A．115号元素衰变成113号元素不是化学变化 B．核素的中子数为173 C．113号元素最高正价为+3 D．115号与113号元素的原子质量比为115：113 【答案】D 【详解】A．115号元素衰变成113号元素是核反应（质子数变化），不属于化学变化，A正确； B．核素的中子数为288-115=173，B正确； C．112号元素为第七周期第ⅡB族元素，则113号元素位于第ⅢA族，最高正价为+3，C正确； D．115号与113号元素的质子数分别为115和113，不能确定元素的相对原子质量，D错误； 故选D。 9．科学家将在作用下首次制得环形碳分子，总反应为。下列说法不正确的是 A．X为CO B．和互为同素异形体 C．为电解质 D．和互为同位素 【答案】D 【详解】A．根据原子守恒，反应式左边含24个C和6个O，右边含18个C，剩余6个C和6个O分布在6X中，故X为CO，A正确； B．和均为碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，B正确； C．NaCl是离子化合物，属于电解质，C正确； D．同位素是质子数相同、中子数不同的原子，而和为碳单质，互为同素异形体，D错误； 故选D。 二、元素“位、构、性”三者的关系 1．微粒间的数量关系 （1）阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。 （2）阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。 2．元素“位、构、性”三者的关系 （1）“位、构、性”关系：元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 （2）解答元素推断题的一般思路 ①由元素原子或离子的核外电子排布推断 ②由元素单质或化合物的性质(特性)推断 ③由元素在周期表中的位置推断 实践应用 10．、、、是原子序数依次增大的四种短周期元素，它们的原子最外层电子数之和为17.是地壳中含量最多的元素，、形成的某种化合物可表示为，原子的最外层电子数与其层电子数相等。下列说法错误的是 A．位于元素周期表第3周期Ⅳ族 B．、都能与形成离子化合物 C．简单离子半径： D．的最高正化合价为 【答案】D 【分析】、、、是原子序数依次增大的四种短周期元素，它们的原子最外层电子数之和为17；Y是地壳中含量最多的元素，为氧；、形成的某种化合物可表示为，对应，故X为氮；Z的最外层电子数等于K层，且原子序数大于O，故Z为镁；最外层电子数总和为17，W的最外层电子数为17 - (5+6+2) = 4，且原子序数大于Mg，故W为硅； 【详解】A．Si位于第三周期ⅣA族，A正确； B．N与Mg形成Mg3N2，O与Mg形成MgO，均为离子化合物，B正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径N3-> O2-> Mg2+，C正确；   D．Si最高正价为+4，而非+6，D错误； 故选D。 11．X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z与N同主族，M在短周期主族元素中原子半径最大，下列有关说法不正确的是 A．离子半径：N>Z>M B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>N C．X与Z能形成型化合物、 D．由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键 【答案】B 【分析】根据原子半径规律可知：X为H，Y、Z为第二周期元素，M、N为第三周期元素；Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，则Y为C、N为S；Z与N同主族，则为O；M在短周期主族元素中原子半径最大，为Na。 【详解】A．Z和M为10电子离子，N为18电子离子，离子电子数越多半径越大，离子电子数相同原子序数越小半径越大，则离子半径：N>Z>M，正确； B．碳酸酸性小于硫酸，错误； C．H与O只能形成H2O和H2O2，正确； D．H、C、O、Na组成的化合物为NaHCO3，含有共价键、离子键，正确； 故答案为B。 12．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，X原子最外层电子数为6，下列说法正确的是 A．X的最高化合价为+6 B．Y的氢化物稳定性弱于X C．X的非金属性强于W的非金属性 D．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性强于W 【答案】C 【分析】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，X原子最外层电子数为6，则F为O，X为O，W为S，Z为P。 【详解】A．O的最高正化合价为+2，故A错误； B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其氢化物稳定性逐渐增强，则Y的氢化物稳定性强于X，故B错误； C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此X的非金属性强于W的非金属性，故C正确； D．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强，则Z的最高价氧化物对应的水化物酸性弱于W，故D错误。 综上所述，答案为C。 考点一 元素、核素与同位素 【例1】2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功携带2公斤珍贵的月壤返回地球。资料显示：月壤样品含钍(Th)、铀(U)和钾(K)等元素。下列有关钍(Th)的说法正确的是 A．230Th和 232Th的化学性质不同 B．230Th和232Th互为同位素 C．230Th 和 232Th的质量数相同 D．230Th和 232Th的质子数不同 【答案】B 【详解】A．230Th和232Th互为同位素关系，同位素的化学性质相同，A错误； B．230Th和232Th，质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素，B正确； C．230Th和232Th的质子数均为90，质量数分别为230和232，C错误； D．230Th和232Th的原子序数为90，质子数相同，D错误； 故选B。 解题要点 【变式1-1】约里奥-居里夫妇用粒子轰击，获得了首个人工放射性核素，其反应为。下列说法错误的是 A． B．与互为同位素 C．中子数为14 D．与互为同素异形体 【答案】D 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，X粒子的质量数b=4+27-30=1，电荷数a=2+13-15=0，即X为中子（），故a=0，b=1，A正确； B．同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，B正确； C．中子数=质量数-质子数=27-13=14，C正确； D．同素异形体是同元素不同结构的单质，与属同位素单质，D错误； 故选D。 【变式1-2】下列说法中正确的是 ①和的核外电子数相同，中子数不同，互为同位素 ②离子化合物都属于电解质 ③元素周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数 ④稳定性： ⑤和溶于水破坏相同的作用力 ⑥离子化合物在熔融状态时能够导电 A．①②⑥ B．①②④ C．③④⑥ D．①④⑤ 【答案】A 【详解】①和质子数均为78，中子数不同，互为同位素，正确； ②离子化合物在熔融或溶解时能离解出离子，属于电解质，正确； ③主族元素的族序数等于最外层电子数，而非核外电子总数，错误； ④Cl的非金属性强于I，HCl稳定性应高于HI，错误； ⑤溶于水时NaCl破坏离子键，HCl破坏共价键，作用力不同，错误； ⑥离子化合物熔融时离子可自由移动，能导电，正确； 故选A。 考点二 相对原子质量的概念及计算 【例2】一定量的锎()是有用的中子源，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是 A．原子中，质量数为252 B．原子中，质子数为98 C．原子中，电子数为98 D．锎元素的相对原子质量近似为252 【答案】D 【分析】Cf是锎元素的一种核素，其质量数为252，核外电子数=质子数=98，中子数=252-98=154。 【详解】A．Cf的左上角为质量数，因此其质量数为252，故A正确； B．Cf的左下角为质量数，质子数为98，故B正确； C．原子的核外电子数等于原子序数，因此电子数为98，故C正确； D．锎元素的相对原子质量等于锎元素的各种同位素的相对原子质量与它们的丰度相乘的和，不等于某一核素的质量数，故D错误； 故答案选D。 解题要点 1.M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 2.元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 【变式2-1】1819年德国矿物学教授E．Mitscherlich发现了化合物中的同晶形规律，这个规律是：相同晶型的化合物具有相同数目的原子且原子以相同的方式结合。例如，和就是互为同晶型的两种化合物。化学家们后来利用这一规律来推测当时某些元素的相对原子质量。现在已知两种非金属元素和的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，A元素的质量分数为，其余为氧；在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，B元素的质量分数为，其余为氧。若元素的相对原子质量为，则元素的相对原子质量是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据A和B的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，设A、B的含氧酸盐的化学式分别为：NaxAOy、NaxBOy，在A的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为m，A元素的质量分数为n，则，，设B的相对原子质量为Z，在B的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为p，B元素的质量分数为q，，，联立四式，B的相对分子质量Z=，故选：A。 【变式2-2】某元素构成的双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74，若此三种单质的物质的量之比为9：6：1，由此推断正确的结论是 A．此元素有三种核素 B．其中一种核素的质量数为36 C．其中质量数为35的核素原子占总原子数的百分率为25% D．此单质的相对分子质量为71 【答案】D 【详解】A．某元素构成的双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74，此元素有两种核素，质量数分别为35、37，故A错误； B．某元素构成的双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74，此元素有两种核素质量数分别为35、37，故B错误； C．其中质量数为35的核素原子占总原子数的百分率为，故C错误； D．此单质的相对分子质量为，故D正确； 选D。 考点三 元素“位、构、性”关系及应用 【例3】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，短周期主族元素中Y的原子半径最大，Z元素周期序数等于其族序数，常温、常压下，W单质是一种有色气体。下列说法正确的是 A．简单离子半径：X＜Y B．最高价氧化物对应的水化物碱性：Y＞Z C．X、W形成的化合物中，W显负价 D．X、Y形成的化合物中一定只含有离子键 【答案】B 【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，则X为O，短周期主族元素中Y的原子半径最大，则Y为Na，Z元素周期序数等于其族序数即第3周期第ⅢA族即为Al，常温、常压下，W单质是一种有色气体，在Al之后的短周期元素中只有Cl，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X为O，Y为Na，O2-和Na+具有相同的核外电子排布，且O的核电荷数比Na小，O2-半径＞Na+，即X＞Y，A错误； B．由分析可知，Y为Na，Z为Al，同一周期从左往右元素的金属性依次减弱，即金属性Na＞Al 则NaOH碱性＞Al(OH)3即Y＞Z，B正确； C．由分析可知，X为O、W为Cl，Cl在氧化物中显正价(如ClO2中Cl为+4)，C错误； D．由分析可知，X为O、Y为Na，Na2O2含共价键(O-O键)和离子键，D错误； 故答案为：B。 解题要点 元素推断题的一般思路 ①由元素原子或离子的核外电子排布推断 ②由元素单质或化合物的性质(特性)推断 ③由元素在周期表中的位置推断 【变式3-1】如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是 A．气态氢化物的热稳定性：X<W B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在 C．简单离子半径：Z<W D．推测T元素有助于制造出新农药 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍，W为S，X为O，由元素周期表中的相对位置可知，Y为Si，Z为P，T为As。 【详解】A．W为S，X为O，同主族从上往下元素的非金属性减弱，故气态氢化物的热稳定性：H2O>H2S，A错误； B．自然界中存在硫单质（如火山口附近），B错误； C．W为S，Z为P，简单离子分别为S2-和P3-，核外均18个电子，核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：P3-> S2-，C错误； D．As处在金属元素和非金属元素的交界处，As有助于制造出新农药，D正确； 故选D。 【变式3-2】净化污水用到的某种絮凝剂含的5种短周期主族元素，并在每个短周期中均有分布，X是地壳中含量最多的金属元素，Y与E同周期，Y2是空气中含量最多的气体，Z是原子半径最小的元素，M与E均为第 VIA族元素。下列说法正确的是 A．非金属性： E>Y>Z B．Z与E 只能形成一种化合物 C．原子半径： X>E>Y D．X(EZ)3不能与强酸、强碱反应 【答案】A 【分析】X为Al（地壳含量最多的金属），Y为N（Y2是N2，空气中含量最多），Z为H（原子半径最小）， E为O（与Y同周期，VIA族）， M与E同族，M为S，据此回答。 【详解】A．根据同周期从左往右非金属性增强可知，非金属性O＞N，在氨气中N为-3价，H为+1价，则非金属性N＞H，故非金属性O＞N＞H，A正确； B．H和O可形成H2O和H2O2，B错误； C．Al在第三周期，原子半径最大，N＞O（同周期原子半径递减），原子半径为：Al＞N＞O，C错误； D．Al(OH)3为两性氢氧化物，能与强酸、强碱反应，D错误。 故选A。 基础达标 1．（24-25高一上·上海浦东新·期末）自然界中36Cl的含量非常少， 紫金山天文台的专家在原始碳质球粒陨石中发现了36Cl的衰变证据， 这有助于研究太阳系的起源。关于36Cl说法正确的是 A．与35Cl的质子数相同 B．与35Cl的中子数相同 C．与37Cl⁻的电子数相同 D．与37Cl的质量数相同 【答案】A 【分析】表示核素，其中A表示质量数，Z表示质子数，所以36Cl与35Cl是质子数相同，中子数不同的两种核素，两者互为同位素，据此分析解答。 【详解】A．36Cl与35Cl的质子数均为17，A正确； B．36Cl的中子数为36-17=19，35Cl的中子数为35-17=18，两者不同，B错误； C．36Cl的电子数等于其质子数，为17，但37Cl⁻的电子数为17+1=18，两者不相同，C错误； D．36Cl的质量数为36，37Cl的质量数为37，两者不相同，D错误； 故选A。 2．（24-25高一上·贵州黔西·阶段练习）2021年4月，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象见下图，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为，引发国内外民众的严重不满。(已知：NA代表阿伏加德罗常数)下列有关氚的说法正确的是 A．卡通形象中标“+”号的小球表示中子 B．氚的核素符号为 C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水()所含中子数为6NA 【答案】D 【详解】A．中子不带电，卡通形象中标“+”号的小球应表示质子，A不正确； B．氚的质量数为3，核素符号为3H，B不正确； C．氚及其同位素的化学性质相同，但物理性质有一定的差异，C不正确； D．氚水()的相对分子质量为3×2+16=22，中子数为2×2+8=12，则11g氚水()所含中子数为=，D正确； 故选：D。 3．（24-25高一上·上海·期中）、是锶元素两种核素，它们具有相同的 A．质子数 B．质量数 C．中子数 D．物理性质 【答案】A 【分析】具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；、是锶元素两种核素，锶为38号元素； 【详解】A．质子数均为38， A正确； B．质量数分别为87和90，B错误； C．中子数分别为87-38=49和90-38=52，C错误； D．两者化学性质相似，物理性质不同，D错误； 故选A。 4．（24-25高一上·上海·期中）科学家发现月壤中有而地球土壤中没有的。是一种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：，下列说法正确的是 A．和Q互为同位素 B．等质量的和具有相同的中子数 C．与是同种核素 D．由组成的单质为 【答案】A 【详解】A．根据可知，Q为，故和Q互为同位素，A正确； B．和的中子数之比为1：1，但等质量的和中子数之比为2∶3，B错误； C．与质子数相同，中子数不同，为不同的核素，C错误； D．氦单质为单原子单质，故由组成的单质为，D错误； 故选A。 5．（23-24高一上·上海·期中）2023年8月24日，日本开始将核污染水排海，含包括氢的一种核素氚在内的64种核放射性物质，则下列互为同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【详解】具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素，和为化合物，和均为单质，和的质子数不同，和的质子数均为17、中子数不同，所以和互称同位素，故答案为：D。 6．（23-24高一上·上海·期中）可用于治疗甲状腺疾病，下列关于说法正确的是 A．中子数与质子数之差为23 B．核外电子数为80 C．原子序数为131 D．相对原子质量为53 【答案】A 【详解】碘元素的原子序数为53，的质子数为53、质量数为131，则原子的核外电子数为53，相对原子质量为为131，中子数为131-53=78，中子数与质子数之差为78—53=23，故选A。 7．（23-24高一下·上海虹口·期末）和可用作核反应堆的热载体，下列说法正确的是 A．和互为同素异形体 B．和具有相同的化学性质 C．Li元素相对原子质量为7 D．、、属于氢元素的三种核素 【答案】B 【详解】A．和质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误； B．和为同种元素，具有相同的化学性质，B正确； C．Li元素相对原子质量为6.9，C错误； D．、、均为氢元素形成的氢单质，不是三种核素，D错误； 故选B。 8．（22-23高一上·上海杨浦·阶段练习）规范的化学试卷的上方总有相对原子质量一项，如Na-23；Cl-35.5；Br-80；I-127等，这些数值确切地说是 A．核素的相对原子质量 B．元素的近似平均相对原子质量 C．元素的平均相对原子质量 D．元素的平均相对原子质量的近似值 【答案】D 【详解】同种元素可能有多种核素，不同核素的相对原子质量不同，Na-23；Cl-35.5；Br-80；I-127等，这些数值是元素的平均相对原子质量的近似值，故选D。 9．（23-24高一上·上海黄浦·阶段练习）26Al和27Al________(选填编号)。 A．属于同一种元素 B．属于同一种核素 C．具有相同的中子数 D．具有不同的电子数 【答案】A 【详解】26Al和27Al属于铝元素的两种不同核素，属于同一种元素，具有相同的质子数与核外电子数，但含有的中子数不同，故答案为A。 10．（25-26高一上·上海·阶段练习）Si元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 27.977 92.23 28.976 4.67 29.974 3.10 (1)原子核外能量最高的电子位于___________层。 A．K B．L C．M D．N (2)Si和C的化学性质相似，猜想主要是由于二者在原子结构上存在怎样的相似之处： 。 (3)Si元素的相对原子质量为 (计算结果保留两位小数)。 【答案】(1)C (2)最外层电子数相同 (3)28.09 【详解】（1）原子核外有3个电子层，原子核外能量最高的电子位于M层，故选C。 （2） Si的原子结构示意图为：，C的原子结构示意图为：，故Si和C为同一主族元素，Si和C的化学性质相似，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是最外层电子数相同。 （3）元素的相对原子质量等于该元素各种天然稳定核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和，硅元素的相对原子质量=27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10%≈28.09。 11．（25-26高一上·上海·阶段练习）氢正离子是宇宙化学中的重要粒子，可以由任意三种氢核素组合而成。 (1)若某个三氢正离子由两个氕原子和一个氘原子组成，该离子的质子数为 ，中子数为 ，电子数为 。 (2)研究发现，含中子较多的微粒因核束缚更强，更稳定，下列几种离子最稳定的是___________。 A．普通 B．部分氘代H2D+ C．部分氘代 D．全氘代 (3)已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%，推测星际介质中H2D+比更 (填字母)，理由是 。 A．常见            B．不常见 【答案】(1) 3 1 2 (2)D (3) A 天然氢元素中氕的丰度远大于氘和氚，H2D+中氕的质量分数大于 【详解】（1）氕原子含有1个质子、没有中子和1个电子，氘原子含有1个质子、1个中子和1个电子，若某个三氢正离子由两个氕原子和一个氘原子组成，质子数为1+1+1=3，中子数为1，电子数为1+1+1-1=2。 （2）普通的中子数为0，部分氘代H2D+的中子数为1，部分氘代的中子数为2，全氘代的中子数为3，研究发现，含中子较多的微粒因核束缚更强，更稳定，则最稳定的是全氘代，故选D。 （3）天然氢元素中氕的丰度远大于氘和氚，推测星际介质中H2D+比更常见，故选A。 12．（25-26高一上·上海·开学考试）判断下列每组中前后两者的关系，将合适的编号填入相应空格： A．同素异形体       B．同位素        C．同种物质        D．同种核素 (1)和T： 。    (2)和： 。    (3)和： 。 【答案】 D C A 【详解】(1)和T都是具有相同质子数为1，相同中子数为2的同一元素的同种原子，是同种核素，故答案为：D； (2)和都是由N元素组成的氮气，是同一种物质，故答案为：C； (3)和是由硫元素形成的不同单质，故互为同素异形体，故答案为：A。 13．（24-25高一上·上海·期末）在离子中，电子数、质子数和中子数之比为 。 【答案】10：11：8 【详解】质子数计算：氮原子（N）质子数为7；3个氢原子（H）每个质子数为1，共3×1=3；氘原子（D）质子数为1。总质子数 = 7 + 3 + 1 = 11。 中子数计算：氮原子（¹⁴N）中子数 = 14 - 7 = 7；3个氢原子（H）中子数均为0；氘原子（D）中子数为1。总中子数 = 7 + 0 + 1 = 8。 电子数计算：中性分子中电子数等于质子数之和（11）；带+1电荷时，失去1个电子。总电子数 = 11 - 1 = 10。 综上，电子数、质子数、中子数之比为 10 : 11 : 8。 14．（24-25高一上·上海·期末）已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。则氢元素的相对原子质量计算表达式 。 【答案】×99.98%+×0.016%+×0.004% 【详解】相对原子质量=，则氕、氘、氚原子的相对原子质量分别为：、、，结合丰度可知氢元素的相对原子质量计算表达式为：×99.98%+×0.016%+×0.004%。 15．（24-25高一上·上海·期中）氯元素有35Cl和37Cl两种核素，它们互为氯元素的 。 【答案】同位素 【分析】质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素； 【详解】35Cl和37Cl两种核素属于质子数都是17相同，中子数一个为35-17=18，一个是37-17=20，中子数不同，二者互为同位素。 综合应用 1．（25-26高一上·上海·阶段练习）下列说法中，正确的是 A．质子数与中子数之和等于其原子的相对原子质量 B．质子数相同的微粒一定是同一种原子或互为同位素 C．两种微粒，若核外电子排布相同，则化学性质一定相似 D．钠离子比钠原子稳定 【答案】D 【详解】A．质子数与中子数之和是原子的质量数，等于其近似相对原子质量，故A错误； B．质子数相同的微粒不一定是原子或同位素，例如H2O和NH3的质子数均为10，它们是分子而非同位素，故B错误； C．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如S2-、Ar核外电子排布相同，但它们的化学性质不同，故C错误； D．钠离子具有8电子稳定结构，钠原子最外层仅1个电子，易失电子，故钠离子更稳定，故D正确； 选D。 2．（24-25高一上·福建福州·期中）下列说法中正确的是 A．原子结构模型演变历史可以表示为： B．和互为同素异形体 C．和互为同位素，后者常用于考古学中确定文物的年代 D．在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动 【答案】C 【详解】A．人类对元素原子结构的认识，经过的漫长的历史时期，原子结构模型演变历史可概括为：道尔顿实心球模型后来到汤姆生“葡萄干面包”模型，再后来发展到卢瑟福的核式模型，再发展到玻尔轨道模型，故A错误； B．H2和属于结构和组成相同的单质，不属于不同的单质，故不互为同素异形体，故B错误； C．14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法，二是以14C标记化合物为示踪剂，12C和14C质子数相同中子数不同，互为同位素，故C正确； D．在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较远的区域内运动，故D错误； 答案选C。 3．（23-24高一上·上海·期末）科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中25Mg/24Mg比例差异，为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg A．互为同素异形体 B．具有相同质量数 C．化学性质几乎完全相同 D．具有相同的中子数 【答案】C 【详解】A．25Mg与24Mg是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A错误； B．25Mg与24Mg的质量数分别为25、24，故B错误； C．25Mg与24Mg核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同，故C正确；     D．25Mg的质子数为13，24Mg的中子数为12，故D错误； 选C。 4．（23-24高一上·上海·期中）放射性同位素在工农业生产、科学研究、医学领域有着重要的应用，以下属于放射性同位素应用领域的组合是 ①探测金属器件缺陷    ②辐射育种    ③治疗诊断肿瘤    ④探究反应机理 A．①③④ B．①②③④ C．①②③ D．②③ 【答案】B 【详解】①放射性同位素在致密性不同的金属中传播不同，因而可用于金属制品零件探伤，①正确； ②放射性同位素能够诱导农作物的遗传物质发生改变，这种改变是由遗传物质改变引起的，因而属于可遗传的变异，性能好的可以作为新品种进行培育，因此可用于农作物育种，②正确； ③放射性同位素对细胞有很强的杀伤力，因此在疾病治疗方面可用于治疗肿瘤，为人类健康保驾护航，③正确； ④用放射性同位素原子标记的物质分子发生反应，通过研究该同位素原子在哪种生成物中的存在，可进一步确定化学反应的断键方式，从而可确定反应机理，④正确； 属于放射性同位素应用领域的组合是①②③④，选B。 5．（23-24高一上·上海青浦·阶段练习）下列各对物质中，互为同位素的是 ①H、H  ②H2O、D2O  ③Cl、Cl  ④金刚石、石墨  ⑤O2、O3  ⑥D2、H+ A．①②③ B．①③ C．③④⑤ D．①③⑥ 【答案】B 【分析】质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素。 【详解】①H、H的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故正确； ②H2O、D2O是不同氢原子形成的水分子，不是原子，不可能互为同位素，故错误； ③Cl、Cl的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故正确； ④金刚石、石墨是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，不可能互为同位素，故错误； ⑤O2、O3是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，不可能互为同位素，故错误； ⑥D2、H+是不同氢原子形成的不同种微粒，不是原子，不可能互为同位素，故错误； ①③正确，故选B。 6．（23-24高一上·上海徐汇·期中）分类是科学研究的重要方法，下列物质分类错误的是 A．混合物：氢氧化铁胶体、雾、珍珠 B．同素异形体：活性炭、、金刚石 C．酸性氧化物：干冰、二氧化硫、一氧化碳 D．碱性氧化物：氧化钙、氧化铁、氧化镁 【答案】C 【详解】A．氢氧化铁胶体、雾、珍珠均为混合物，A项正确； B．活性炭、C60、金刚石是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B项正确； C．干冰是固体CO2，CO2、SO2属于酸性氧化物，CO不属于酸性氧化物，C项错误； D．氧化钙、氧化铁、氧化镁都是能与酸反应生成盐和水的氧化物，都属于碱性氧化物，D项正确； 答案选C。 7．（24-25高一上·上海·期中）氯元素在自然界有和两种同位素，在以下关于计算式的说法中正确的是：％％=35.453) A．75.77％表示的质量分数 B．24.23％表示的原子百分率 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的相对原子质量 【答案】D 【分析】元素相对原子质量等于元素的同位素原子的相对原子质量乘以其在自然界中的丰度后求和，计算式：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中35.453为氯元素的相对原子质量，34.969为35Cl的相对原子质量，75.77%为35Cl在自然界中的丰度，36.966为37Cl的相对原子质量，24.23%为37Cl在自然界中的丰度； 【详解】A．75.77%表示35Cl的丰度，不是质量分数，故A错误； B．24.23%表示37Cl的丰度，24.23%表示37Cl在自然界所占的原子个数百分比，而不是35Cl在自然界所占的原子个数百分比，故B错误； C．元素的相对原子质量=各元素的质量数×原子百分比，36.966表示37Cl的相对原子质量，不是37Cl的质量数，故C错误； D．氯元素的相对原子质量是用两种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度，35.453为氯元素的相对原子质量，故D正确； 故选：D。 8．（23-24高一上·上海·期末）某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为 A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8% 【答案】B 【详解】 R的近似相对原子质量为85.5是质量数分别为85和87的核素的平均值，由十字交叉法得，85R和87R两种同位素原子的个数比为，所以85R原子的质量分数为×100%=74.6%；答案选B。 9．（22-23高一上·上海普陀·期中）我国科学家首次合成了一种新微粒，符号是。关于的下列说法中不正确的是 A．其原子核内有113个中子 B．是一种新的原子 C．Hf元素的近似相对原子质量为185 D．其原子质量约是1个原子质量的倍 【答案】C 【详解】A．的质子数为72，质量数为185，则其原子核内有185-72=113个中子，A正确； B．是我国科学家首次合成的一种新微粒，则是一种新的原子，B正确； C．的近似相对原子质量为185，Hf元素可能有多种核素，则Hf元素的近似相对原子质量不是185，C不正确； D．依据相对原子质量的定义，1个原子的质量约是1个原子质量的倍，D正确； 故选C。 10．（23-24高一上·上海宝山·阶段练习）某元素在自然界里有两种天然同位素，其原子个数比为2.44：1.05，第一种同位素的原子核内有29个质子和34个中子，第二种同位素原子核中的中子数比第一种多2个，该元素的近似相对原子质量是 A．64.00 B．63.60 C．65.00 D．63.00 【答案】B 【详解】第一种同位素原子的质量数为63，第二种同位素原子的质量数为65，该元素的近似平均相对原子质量：，答案选B。 11．（22-23高一下·上海浦东新·期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z的单质常温下均为气体，W的单质可用于饮用水消毒。由X、Y、Z、W组成的某化合物结构如图所示，分子中所有原子均达到8电子稳定结构。下列说法正确的是    A．元素非金属性：X>Y>Z B．氧化物对应的水化物的酸性：W>X C．氢元素与X、Y、Z均能形成两种或两种以上的二元化合物 D．Z元素气态氢化物的沸点比低 【答案】C 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用于饮用水消毒，W为Cl，由X、Y、Z、W组成的化合物结构如图所示，分子中所有原子都达到8电子稳定结构，则X形成4条键，X为C，Z形成两条键，Z的单质常温下为气体，Z为O，Y形成3条键，其单质常温下为气体，Y为N。 【详解】A．同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性O>N>C，A错误； B．Cl的非金属性强于C，只能说明Cl的最高价氧化物的水化物酸性强于C的最高价氧化物的水化物，选项中未说明是最高价氧化物，B错误； C．H能与C形成多种烃类，与N形成NH3，N2H4等，与O形成H2O、H2O2，C正确； D．O的气态氢化物为H2O，H2O存在分子间氢键故沸点比H2S高，D错误； 故答案选C。 拓展培优 12．（24-25高一上·上海虹口·期末）2023年8月24日，日本政府和东京电力公司强行推进福岛第一核电站核污染水排海，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为。据统计，至今已有超过6万吨的核污染水被排放到海洋中。此举引发日本民众和国际社会强烈反对。 (1)下列有关氚的说法正确的是_______。 A．卡通形象中标“+”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为21H C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水(T216O)所含中子数为6NA (2)有关H2和T2的说法正确的是_______。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 (3)16O的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里“近似”不包括的含义_______。 A．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 B．质子和中子的相对质量都很接近于1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．电子的质量太小 (4)氢元素存在三种天然核素，相关数据如表所示： 核素 氕(1H) 氘(2H) 氚(3H) 丰度 99.98% 0.016% 0.004% 氢元素的近似相对原子质量为 。(计算结果不近似) (5)在离子NH3T+中，电子数:质子数= 。 【答案】(1)AD (2)D (3)C (4)1.00024 (5)10:11 【详解】（1）A．卡通形象中+号表示正电荷，该小球表示质子，故 A 正确； B．氚原子，核电荷数为 1，质量数为1+2= 3，故表示为，B 错误； C．氚及其同位素在周期表中位置相同，物理性质不相同，化学性质相同， C 错误； D．氚水的摩尔质量为22g/mol，11g氚水物质的量为0.5mol， 1分子氚水中含12个中子，则所含中子数为6NA，D 正确； 选AD。 （2）A．同位素指质子数相同中子数不同的原子，而H2和T2都是分子，故H2和T2不互为同位素，A错误； B．同素异形体指同种元素形成的不同单质，而H2和T2是同种元素形成的相同单质，故H2和T2不互为同素异形体，B错误； C．电子数等于原子序数，H和T都是氢元素，故H2和T2电子数相同，C错误； D．H2和T2是同种元素形成的相同单质，是同一种物质，D正确； 选D。 （3）A．元素的近似相对原子质量应该是各同位素的近似相对原子质量与丰度乘积的和，氧的其它同位素的丰度太低，对氧元素的近似相对原子质量影响不大，A正确； B．1个质子的质量为 1.6726×10-27kg，1个中子的质量为 1.6749×10-27kg ，12C质量的十二分之一为 1.6606×10-27kg ，这三者很相近，故质子和中子的相对质量都很接近于1，B正确； C．元素的近似相对原子质量不一定是整数，如氯元素的近似相对原子质量为35.5，所以元素的近似相对原子质量总是取整数不是16O的质量数常被当做氧元素近似相对原子质量的“近似”理由，C错误； D．原子的质量几乎全部集中在原子核上，电子的质量太小，D正确； 选C。 （4）元素的近似相对原子质量应该是各同位素的近似相对原子质量与丰度乘积的和，各同位素的近似相对原子质量等于质量数，则氢元素的近似相对原子质量为1×99.98%+2×0.016%+3×0.004%=1.00024。 （5）N、H、T中电子数依次为7、1、1，质子数依次为7、1、1，该离子中，电子数:质子数=10:11。 13．（24-25高一上·上海·期中）嫦娥五号探测器带回的月壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，其中W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，X、Y、Z原子序数是连续的。 (1)写出W元素的简单离子的电子式 ，Y元素原子的结构示意图 。 (2)Z元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 27.977 92.23 28.976 4.67 29.974 3.10 Z元素的相对原子质量为 (计算结果保留两位小数，下同)，12g 中的质量为 。 【答案】(1) (2) 28.09 0.26g 【分析】W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X，Y，Z原子序数是连续的，W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，W为O元素；设X的最外层电子数为x，则x+x+1+x+2+6=15，整理可得：3x=6， x=2，结合原子序数可知X为Mg，Y为Al，Z为Si，综上所述，X为Mg，Y为Al，Z为Si，W为O元素，据此回答； 【详解】（1） W为O元素，最外层有8个电子，故其电子式为；Y元素为Al元素，是13号元素，其原子结构示意图为； （2）依据定义，元素的相对原子质量等于其各天然核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和，则Z元素的相对原子质量的计算式：27.977×92.23%＋28.976×4.67%＋29.974×3.10%=28.09；12g 中的质量为。 14．（24-25高一上·上海·期中）自然界一共存在三种硅的稳定同位素，分别是、和。 (1)关于、和的说法正确的是 A．属于同一种元素 B．属于同一种核素 C．具有完全相同的性质 D．具有不同的电子数 (2)硅的原子结构示意图为 。 (3)原子核内质子数为 ，中子数为 ，Si原子的电子式为 ，Si与C的化学性质有相似之处，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是 。 (4)计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为：，其中、是指各核素的 ，已知，，，经计算可知硅元素的近似相对原子质量为 (保留2位小数)。 【答案】(1)A (2) (3) 14 14 最外层电子数都是4 (4) 原子丰度 28 【详解】（1）、和的质子数相同、中子数不同，是硅元素的不同种核素，具有相同的电子数，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故选A； （2） 硅的核电荷数为14，核外有3个电子层，最外层电子数为4，原子结构示意图为，故答案为：； （3） 原子核内质子数为14、中子数为28—14=14；硅原子核外有4个成单电子，电子式为；由碳与硅的化学性质相似可知，碳与硅的原子结构相似，原子的最外层电子数都是4，故答案为：14；14；；最外层电子数都是4； （4）由硅元素的近似相对原子质量的计算式可知，a1%、a2%……是指各同位素在自然界中的原子百分含量，即原子丰度；由，，可知，硅元素的近似相对原子质量为≈28.11，故答案为：原子丰度；28.11。 15．（24-25高一上·上海·阶段练习）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。 (1)2021年日本将核废水中的辐射物“氚(T)”做成卡通形象(如图示)，企图将核废水排入大海合理化。引发国内外民众的严重不满。下列有关氚的说法正确的是______。 A．标“+”小球表示质子 B．可表示为 C．和氕、氘的性质完全相同 D．氚水所含中子数为 (2)一个分子的质量约为 (保留3位有效数字)。 (3)已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。则氢元素的相对原子质量计算表达式 。 氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。 (4)有关和的说法正确的是___________(选填序号)。 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 【答案】(1)AD (2) (3)×99.98%+×0.016%+×0.004% (4)D 【详解】（1）A．卡通形象中+号表示正电荷，该小球表示质子， A 正确； B．氚原子核电荷数为 1，质量数为1+2= 3，故表示为，B 错误； C．氚及其同位素在周期表中位置相同，物理性质不相同，化学性质相同， C 错误； D．11g氚水物质的量为11g÷22g/mol=0.5mol， 1分子氚水中含12个中子，则所含中子数为，D 正确； 故选AD。 （2）的摩尔质量为22g/mol，则一个分子的质量约为； （3）由题意，氕、氘、氚原子的相对原子质量分别为：、、，结合丰度可知氢元素的相对原子质量计算表达式为×99.98%+×0.016%+×0.004%。 （4）A．同位素指质子数相同中子数不同的原子，而H2和T2都是分子，故H2和T2不互为同位素，A错误； B．同素异形体指同种元素形成的不同单质，而H2和T2是同种元素形成的相同单质，故H2和T2不互为同素异形体，B错误； C．电子数等于原子序数，H和T都是氢元素，故H2和T2电子数相同，C错误； D．H2和T2是同种元素形成的相同单质，是同一种物质，D正确； 故选D。   学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $