4.1.3 元素 核素 同位素-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构和元素周期表 第3课时 核素 同位素 本节重点: 辨别元素、核素、同位素、同素异形体 日本政府宣布，2023年8月24日启动福岛核污染水排海。日本核污染水排海至少要持续30年，将会影响整个太平洋乃至全球海域。核污水主要含有：碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60，还有铀U-235、钚Pu-239等放射性元素，半衰期有的长达亿年。 福岛核污染水主要放射性元素及对人体影响 3H 半衰期约12年 氢-3 氚 大量进入人体后，轻则导致疲乏无力、嗜睡、食欲减退等;累积一定剂量后可能引起慢性放射病，甚至致癌。 106Ru 半衰期约370天 钌-106 经口摄入后，主要滞留在肾脏和骨骼，对机体产生急性损伤效应。 60Co 钴-60 衰变的过程中会释放出γ射线，如果长期暴露于γ射线中，会引起血液系统的疾病。 半衰期约5年 90Sr 半衰期约29万年 锶-90 被世界卫生组织列入一类致癌物清单易致白血病，危害骨骼健康。 137Cs 铯-137 进入人体后易滞留在全身软组织，尤其是肌肉中，摄入量过大会增加患癌症的风险 半衰期约30年 该符号表示的是元素吗？ 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。 决定元素种类 同种元素原子的质子数一定相同，但中子数可以不同。 同种元素原子的原子核中质子数是相同的。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。 主题1: 元素和核素 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。 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 1 1 氘 或D 1 2 氚 或T 阅读课本96页的相关内容，观察三种原子的结构图，补充下列表格： 质子 中子 电子 主题1: 元素和核素 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 11H 、 21H 、 31H就是氢元素的三种不同核素。 C 、 13 6 C就是碳元素的三种不同核素。 14 6 C 、 12 6 O 、 8 17 16 O 、 8 O 就是氧元素的三种不同核素 8 18 U 、 92 235 234 U 、 92 U 就是铀元素的三种不同核素 92 238 主题1: 元素和核素 ②绝大多数元素都包含多种核素，一种核素就是一种原子。 【思考】在周期表中收入了118种元素，是不是就只有 118种原子呢？ 一种元素可有几种原子，故元素种类118种，而原子1800多种。 ①表示核素要用原子符号：AX Z (一个质量数为A、质子数为Z的X原子) 主题1: 元素和核素 课堂检测 10 8O 18 13 13Al 27 1 2 1H 3 1 0 1 2.下列符号代表几种元素？几种核素？ 4018Ar 4019K 4220Ca 4119K 4020Ca 4019K+ 3种元素：氩、钾、钙 5种核素 【思考】比较三种原子结构的异同，它们是不是同一种元素？ 没有中子 1个中子 2个中子 {范畴: 原子} (类比：同学关系，同桌关系等) 大多数元素都有同位素。 决定原子(核素)种类的是质子数和中子数 同位素：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。 氧元素 O 16 8 O 17 8 O 18 8 碳元素 C 12 6 C 13 6 C 14 6 铀元素 U 234 92 U 235 92 U 238 92 主题2: 同位素和同素异形体 与排座位一样，横向、纵向有一定的规律！元素周期表的编排规律与元素原子核外电子排布规律有关。 10 同位素的特点 元素 核素1 核素n …… 互为同位素 元素、核素、同位素之间的关系 →同种元素，可以有若干种不同的核素。 →核素就是原子 →同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓, 不指具体的原子。 两同：质子数相同、元素相同； 两不同：中子数不同、原子不同。 位置：在周期表里占据同一位置。 结构：质子数相同，中子数不同。 主题2: 同位素和同素异形体 ①同位素的化学性质基本相同,物理性质有的相近，有的差异很大。 ④天然存在的同位素，相互间保持一定的原子个数百分比不变。 ②由同位素形成的“单质”混合在一起是纯净物 ③同位素之间的转化既不是物理变化也不是化学变化，是核反应 如:H2、D2、T2、HD等混合在一起，都是氢气，属纯净物 同位素的性质 符号 核素的相对原子质量 丰度 34.969 75.77% 36.966 24.23% 主题2: 同位素和同素异形体 在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般为定值。 12 (1) 、用于制造氢弹； (3)考古时利用测定一些文物的年代； (2)用于制造原子弹、核发电； 同位素的应用 主题2: 同位素和同素异形体 (4)利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。 同位素的应用 利用放射性同位素治疗恶性肿瘤 主题2: 同位素和同素异形体 “三素”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的总称 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 范畴 同类原子 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，物理性质不同 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 主题2: 同位素和同素异形体 同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。 如：氧气和臭氧、石墨和金刚石、红磷和白磷。 同素异形体 元素 核素1 核素n …… 互为同位素 同种元素形成 单质 单质1 单质n …… 互为同素异形体 主题2: 同位素和同素异形体 1、现有下列9种微粒： (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)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有___种。 按要求完成以下各题： 30 24 7 5 6 课堂检测 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 范畴 特性 决定因素 举例 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、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 同类原子 原子 原子 单质 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 元素相同 性质不同 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 H、C、O 三种元素 1H 1 1H 2 1H 3 三种核素 1H 1 1H 2 1H 3 互称同位素 O2、O3互为同素异形体 项目 内容 元素、核素、同位素、同素异形体的辨析 课堂检测 2.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互称同位素 C. H2O与D2O互称同素异形体 D 1H218O与D216O的相对分子质量相同 H 2 1 必须是单质 1✖2+18=20 2✖2+16=20 C 3.11gD218O所含的中子的物质的量为（ ） A.4.5mol B.5mol C.5.5mol D.6mol D 1.原子的相对原子质量 2.原子的近似相对原子质量 已知：一个16O原子的质量为2.657×10-26 kg =原子的质量数(A) 16O相对原子质量= 1.993×10-26 kg 2.657×10-26 kg ×1/12 =15.9949 16O ：16 17O ：17 （精确值） （近似值） =质子数+中子数 使用范畴：原子 = 四种相对原子质量 主题2: 同位素和同素异形体 是该元素各种天然、稳定的核素的相对原子质量与其所占原子个数百分比(也称“丰度”)乘积之和。 即： Mr ＝Mr1·a%＋Mr2·b%＋Mr3·c%＋……  即：Mr ＝A1·a%＋A2·b%＋A3·c%＋…… 3. 元素的平均相对原子质量： 4. 元素的近似相对原子质量： (A1、A2、A3……为质量数) 是按各种天然同位素原子所占百分比算出的平均值。 使用范畴：元素 主题2: 同位素和同素异形体 如：Cl元素有35Cl、37Cl两种天然、稳定的核素， Cl元素相对原子质量为： Mr(Cl)＝34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453 21 34.969×75.77% + 36.966 × 24.23% =35.453 35×75.77% + 37× 24.23% =35.485 例如，Cl 的相对原子质量为34.969，自然丰度为75.77%， Cl 的相对原子质量为36.966，自然丰度为24.23%， 氯元素的相对原子质量= 氯元素近似原子量= (1)一种元素有几种同位素，就有几种核素的相对原子质量。 (2)元素周期表中所列相对原子质量为元素的平均相对原子质量。 记住：元素无质量数，原子才有质量数。 主题2: 同位素和同素异形体 如：Cl元素有35Cl、37Cl两种天然、稳定的核素， Cl元素相对原子质量为： Mr(Cl)＝34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453 22 课堂检测 1. A D 2．若某元素某原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列叙述中正确的是 A．这种元素的质量数是m＋n B．不能由此确定该元素的相对原子质量 C．若碳原子的质量为wg，则此原子的质量为(m＋n)wg D．该原子核内中子的总质量小于质子的总质量 元素无质量数，原子才有质量数。 B 3. 铜有两种天然同位素63Cu和65Cu,已知铜的相对原子质量是63.5,则63Cu的原子个数百分数是( ) A.75% B.25% C.50% D.45% A Cu元素近似相对原子质量= A1×a1 + A2×a2 = 63×a1+ 65×a2 = 63.5 也可以用“十字交叉法”计算 4、硼元素的平均相对原子质量为10.8，则硼在自然界中的两种同位素10B和11B的原子个数比（ ） A、1:1 B、1:2 C、1:3 D、1:4 D 5、相同温度下，等体积的两个集气瓶分别盛12C、14N、18O三种原子构成的CO和N2，下列说法正确的是（ ） A、质量和分子数相同 B、质量和分子数都不同 C、若压强相同，则含有相同的质子数，但质量不同 D、若压强相同，则含有相同的原子、质子、中子和电子 C 6．氯元素中有3517Cl和3717Cl两种天然、稳定的核素，3517Cl和3717Cl的原子个数比为3∶1。由3517Cl和3717Cl构成的、相对分子质量分别为70、72、74的三种分子的个数比为（ ） A．6∶6∶1 B．3∶3∶1 C．6∶3∶1 D．9∶3∶1 相对分子质量为70、72、74的三种分子分别是： 3517Cl2、3517Cl3717Cl、3717Cl2， 假设其分子个数为x、y、z 则（2x＋y）∶（y＋2z）＝3∶1 解得x＝y＋3z 符合题意的只有C项 C 26 课堂小结 一、元素 是质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。 二、核素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。 表示核素要用原子符号：AX Z 三、同位素 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。如1H、2H、3H都是氢元素的核素，互为同位素。 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 27 Thank you for watching $