4.2 原子结构 第2课时（导学案）化学沪科版2020必修第一册

该高中化学导学案聚焦核素、同位素概念辨析及相对原子质量计算，通过氕氘氚原子结构示意图等实例问题导入，衔接元素周期表前导知识，提供概念对比表格、计算方法总结等学习支架。 资料以表格对比元素、核素、同位素、同素异形体本质与特性，分层讲解四种相对原子质量计算，结合考古、医学等同位素应用实例设计问题探究，习题类型多样。助力学生构建微观结构认知，提升科学思维与证据推理能力，培养结构决定性质的化学观念及科学态度与责任。

4.2 原子结构 第2课时 核素 相对原子质量 一、知识目标 1.明确元素、核素、同位素的含义，能够准确辨析元素、核素、同位素和同素异形体的概念。 2.理解原子的相对原子质量、近似相对原子质量，掌握元素的平均相对原子质量和近似相对原子质量的计算方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素的种类，从微观上理解核素、同位素的本质区别，建立结构决定性质的化学观念。 2.证据推理与模型认知：通过对具体核素和同位素的分析，建立原子结构与性质关系的模型，培养逻辑推理能力。 3.科学态度与社会责任：了解放射性同位素在各领域的应用以及核污染的危害，增强社会责任感和环保意识。 一、学习重点 1.核素、同位素的概念。 2.元素的相对原子质量的计算。 二、学习难点 1.元素、核素、同位素和同素异形体的辨析。 2.元素相对原子质量的理解与计算。 一、元素、核素、同位素 1.概念： ①元素：具有相同_____的一类原子的总称，一种元素可有多种核素。 ②核素：具有一定数目的_____和一定数目的_____的一种原子叫做核素，表示方法X。 ③同位素：_____相同而_____不同的同一元素的不同核素互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。 2.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数_____118种。 ②不同核素可能具有相同的_____数，如H、H；也可能具有相同的_____数，如C、O；也可能具有相同的_____数，如C、N。 ③同位素之间的转化，既不是_____变化也不是_____变化，是_____反应。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全_____。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全_____。 3.同位素的特征 ①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样） ② 相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全_____，物理性质_____。同位素的“六同三不同” ③ 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般_____。 4.氢元素的三种核素 H：名称为_____，不含_____； H：用字母_____表示，名称为_____或_____氢； H：用字母_____表示，名称为_____或_____氢。 5.几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 二、四种相对原子质量 1.原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的_____的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 2.元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的__________按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=_____。 3.核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 4.元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的_____按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=_____。 （一）问题探究 1.核素、元素、同位素概念相关 o问题：展示氕、氘、氚的原子结构示意图，它们是同一种元素吗？为什么？在周期表中收入了 118 种元素，是不是就只有 118 种原子呢？ o答案：元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。氕、氘、氚质子数都为 1，所以它们是同一种元素。一种元素可有几种原子，故元素种类 118 种，而原子有 1800 多种。 2.核素和同位素应用相关 o问题：核素和同位素在哪些领域有应用？请举例说明其应用的重要性。 o答案：核素和同位素应用广泛，如、用于制造氢弹；用于制造原子弹、核发电；考古时利用测定一些文物的年代；放射性同位素在工农业生产、科学研究、医学等领域有着重要的应用，如放射性同位素放射出的射线，可用于金属制品缺陷探测、食物保鲜、辐射育种、肿瘤诊断治疗和探究反应机理等方面。例如，在医学上利用放射性核素进行肿瘤诊断治疗，能更精准地定位和治疗疾病，提高治疗效果。 （二）问题思考 1.核素概念判断 问题：下列关于核素的说法正确的是（ ） A. 核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 B. 核素就是元素 C. 核素的种类与元素的种类一样多 D. 核素都有放射性 答案：选 A。核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，A 正确；核素是原子，元素是具有相同质子数的一类原子的总称，二者不同，B 错误；一种元素可能有多种核素，所以核素的种类比元素的种类多，C 错误；不是所有核素都有放射性，D 错误。 2. 同位素概念判断 问题：下列各组微粒属于同位素的是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 答案：选 B。同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。A 选项中质子数不同，不是同位素；B 选项中质子数都是 6，中子数分别为 6 和 8，是碳元素的两种同位素；C 选项和是同素异形体；D 选项和是化合物，不是原子，不属于同位素。 3. 中子物质的量计算 问题：已知元素的一种核素的质量数为，其阴离子核外有个电子，则中所含中子的物质的量为（ ） A. B. C. D. 答案：选 A。核外有个电子，则原子的质子数为，中子数为，的物质的量为，则所含中子的物质的量为。 4. 原子相对原子质量计算 问题：已知一个原子的质量为，一个原子的质量为，则的相对原子质量为（ ） A. B. C. D. - 答案：选 A。根据相对原子质量的定义，的相对原子质量。 5. 原子近似相对原子质量 问题：某原子的质子数为，质量数为，则该原子的近似相对原子质量为（ ） A. B. C. D. 答案：选 C。原子的近似相对原子质量等于原子的质量数，该原子质量数为，所以近似相对原子质量为。 6.元素平均相对原子质量和近似相对原子质量计算 问题：某元素有两种同位素，可分别表示为和，若元素的近似相对原子质量为 85.5，则原子的质量分数为 （ ） A. 75% B. 74.6% C. 25.4% D. 67.8% 答案：选 B。设的原子个数百分比为，则的原子个数百分比为，根据元素的近似相对原子质量的计算公式可得：，解得，则原子的质量分数为。 （三）归纳总结 1.元素、核素、同位素、同素异形体辨析 o问题：填写元素、核素、同位素、同素异形体的本质、范畴、特性、决定因素和举例。 项目 本质 范畴 特性 决定因素 举例 元素 质子数相同的一类原子 同类原子 只有种类，没有个数 质子数 H、C、O 三种元素 核素 质子数、中子数都一定的原子 原子 化学反应中的最小微粒 质子数、中子数 、、三种核素 同位素 质子数相同、中子数不同的核素 原子 化学性质几乎完全相同 质子数、中子数 、、互称同位素 同素异形体 同种元素形成的不同单质 单质 元素相同，性质不同 组成元素、结构 、互为同素异形体 - **答案**：按照上述表格内容准确填写，强调每个概念的关键要点。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。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。由同位素形成的“单质”混合在一起是纯净物，如$H_2$、$D_2$、$T_2$等混合在一起，都是氢气，属纯净物。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。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.相对原子质量相关总结 o问题：总结原子的相对原子质量、近似相对原子质量，元素的平均相对原子质量和近似相对原子质量的概念、计算公式及使用范畴。 o答案： 原子的相对原子质量：以一个原子质量的作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，叫做这种原子的相对原子质量，计算公式为，使用范畴为原子。 原子的近似相对原子质量：原子的近似相对原子质量等于原子的质量数（，为质子数，为中子数），使用范畴为原子。 元素的平均相对原子质量：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，计算公式为（、等为各核素相对原子质量，、等为各核素丰度）。 元素的近似相对原子质量：是按各种天然同位素原子所占百分比算出的平均值，用质量数代替相对原子质量进行计算，计算公式为（、等为各核素质量数）。一种元素有几种同位素，就有几种核素的相对原子质量。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。元素无质量数，原子才有质量数。 1．2023年9月29日，国家航天局发布消息，探月工程嫦娥六号计划于2024年前后实施发射。我国科学家已在嫦娥五号取回的月壤中检测出了3He。下列关于3He的说法不正确的是 A．质量数为3 B．与4He互为同素异形体 C．与4He互为同位素 D．中子数为1 2．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量。下列说法正确的是 A． 原子核内中子数为247 B．原子核外电子数为96 C．247Bk 与247Cm互为同位素 D．、、互为同素异形体 3．雷雨天时空气中有O3生成。下列说法正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．O2和O3的相互转化是物理变化 C．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数 D．在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数 4．馍(Mc)是115号元素，其原子核外最外层电子数是5，它有多种原子，如Mc、Mc等。下列说法正确的是 A．Mc、Mc互为同素异形体，化学性质几乎相同 B．Mc原子核有173个中子 C．Mc位于周期表的第七周期第VA族，在同族元素中非金属性最强 D．Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc (24-25高一·上海市控江中学·期中)科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如下图所示。 5．和金刚石的关系是(选填序号)。 A．同种物质 B．不同核素 C．互为同位素 D．互为同素异形体 6．若完全转化为，则对反应生成的，下列量不能确定的是(选填序号)。 A．原子数 B．电子数 C．质量 D．体积 7．一个原子的质量约为(选填序号)。 A． B． C． D． 8．若一个原子的质量为，一个1分子的质量为，以中的一个氧原子质量的作为相对原子质量标准，则的相对分子质量为(选填序号)。 A． B． C． D． 一、元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系 1.区别 元素 核素 同位素 同素异形体 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、 中子数不同的核素 同种元素形成 的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只论种类，不论个数 化学性质几乎完全相同 化学性质几乎完全相同 组成元素相同、 性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、O三种元素 、、三种核素 、、互称同位素 O2与O3互为同素异形体 2.联系 二、几种“相对原子质量” 概念 概念理解 原子质量 某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg 原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值 原子的近似相对原子质量(质量数) 原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18 元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…［其中，Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量，a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a％ + b% +…=1］。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 At =Ar（A）·a% + Ar(B)·b% +…，该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量 1．元素周期表中如图所示的氢元素，下列叙述正确的是 A．氢有三种核素H、D、T，且H2、D2、T2互为同位素 B．H2与D2互为同素异形体 C．1.008是氢原子的近似相对原子质量 D．H2O与D2O含有相同的电子数不同的中子数 2．下列互为同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．和碳纳米管 3．核素、、、常被用作陆地生态分析研究。下列说法中错误的是 A．质子数为1 B．的电子数为10 C．和互称为同位素 D．和核内的中子数相差9 4．34号元素硒(Se)是人体必需的微量元素，其最外层有6个电子。下列有关说法不正确的是 A．原子中质子数为34，中子数为78 B．和互为同位素 C．的还原性比的还原性强 D．Se元素位于元素周期表第四周期第ⅥA族 5．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% 6．根据要求回答下列相关问题： （1）科学家进行科学探究时曾用48Ca轰击Bk生成Uus和Uus下列说法错误的是 。 A．Uus和Uus互为同位素 B．48Ca、Bk表示两种核素 C．48Ca、Bk、Uus和Uus属于四种元素 （2）下列关于I和Cs和Cs的说法正确的是___________。 A．Cs和Cs的质子数相同，电子数不同 B．Cs和Cs的质量数相同，电子数不同 C．Cs和Cs的质子数相同，质量数不同 D．I和Cs和Cs的化学性质基本相同 （3）碘原子核外电子层数有 层，最外层电子数是 。 （4）钚的质子数为94。 ①用核素符号表示：钚-238、钚-239和钚-244分别是 、 、 。 ②钚的中子数为 。 7．硅是无机非金属材料的主角，回答下列问题： （1）硅元素存在多种同位素，已知三种天然稳定同位素的数据如下： 硅的同位素 同位素的相对原子质量 自然界中各同位素原子的丰度 27.977 92.23% 28.976 4.67% 29.974 3.10% 的原子的中子数为 ，原子结构示意图为 ，电子式为 。请列出硅元素的相对原子质量的计算式 。 （2）下列有关硅的说法正确的是___________。 A．由变为的变化是化学变化 B．的近似相对原子质量为28 C．比原子核外多两个电子 D．硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同素异形体 8．某元素X构成的气态单质分子(双原子分子)有三种，其相对分子质量分别为70、72、74，标背状况下，V升该气体中此三种分子的物质的量之比为9∶6∶1.完成下列问题： （1）X元素有 种核素。 （2）各种核素的质量数分别为 。 （3）X2的平均相对分子质量为 。 （4）质量数较小的X原子的物质的量分数为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 原子结构 第2课时 核素 相对原子质量 一、知识目标 1.明确元素、核素、同位素的含义，能够准确辨析元素、核素、同位素和同素异形体的概念。 2.理解原子的相对原子质量、近似相对原子质量，掌握元素的平均相对原子质量和近似相对原子质量的计算方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识元素的种类，从微观上理解核素、同位素的本质区别，建立结构决定性质的化学观念。 2.证据推理与模型认知：通过对具体核素和同位素的分析，建立原子结构与性质关系的模型，培养逻辑推理能力。 3.科学态度与社会责任：了解放射性同位素在各领域的应用以及核污染的危害，增强社会责任感和环保意识。 一、学习重点 1.核素、同位素的概念。 2.元素的相对原子质量的计算。 二、学习难点 1.元素、核素、同位素和同素异形体的辨析。 2.元素相对原子质量的理解与计算。 一、元素、核素、同位素 1.概念： ①元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称，一种元素可有多种核素。 ②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做核素，表示方法X。 ③同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。 2.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。 ②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。 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。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 3.同位素的特征 ①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样） ② 相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。同位素的“六同三不同” ③ 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。 4.氢元素的三种核素 H：名称为氕，不含中子； H：用字母D表示，名称为氘或重氢； H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。 5.几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 二、四种相对原子质量 1.原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 2.元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 3.核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 4.元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 （一）问题探究 1.核素、元素、同位素概念相关 o问题：展示氕、氘、氚的原子结构示意图，它们是同一种元素吗？为什么？在周期表中收入了 118 种元素，是不是就只有 118 种原子呢？ o答案：元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。氕、氘、氚质子数都为 1，所以它们是同一种元素。一种元素可有几种原子，故元素种类 118 种，而原子有 1800 多种。 2.核素和同位素应用相关 o问题：核素和同位素在哪些领域有应用？请举例说明其应用的重要性。 o答案：核素和同位素应用广泛，如、用于制造氢弹；用于制造原子弹、核发电；考古时利用测定一些文物的年代；放射性同位素在工农业生产、科学研究、医学等领域有着重要的应用，如放射性同位素放射出的射线，可用于金属制品缺陷探测、食物保鲜、辐射育种、肿瘤诊断治疗和探究反应机理等方面。例如，在医学上利用放射性核素进行肿瘤诊断治疗，能更精准地定位和治疗疾病，提高治疗效果。 （二）问题思考 1.核素概念判断 问题：下列关于核素的说法正确的是（ ） A. 核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 B. 核素就是元素 C. 核素的种类与元素的种类一样多 D. 核素都有放射性 答案：选 A。核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，A 正确；核素是原子，元素是具有相同质子数的一类原子的总称，二者不同，B 错误；一种元素可能有多种核素，所以核素的种类比元素的种类多，C 错误；不是所有核素都有放射性，D 错误。 2. 同位素概念判断 问题：下列各组微粒属于同位素的是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 答案：选 B。同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。A 选项中质子数不同，不是同位素；B 选项中质子数都是 6，中子数分别为 6 和 8，是碳元素的两种同位素；C 选项和是同素异形体；D 选项和是化合物，不是原子，不属于同位素。 3. 中子物质的量计算 问题：已知元素的一种核素的质量数为，其阴离子核外有个电子，则中所含中子的物质的量为（ ） A. B. C. D. 答案：选 A。核外有个电子，则原子的质子数为，中子数为，的物质的量为，则所含中子的物质的量为。 4. 原子相对原子质量计算 问题：已知一个原子的质量为，一个原子的质量为，则的相对原子质量为（ ） A. B. C. D. - 答案：选 A。根据相对原子质量的定义，的相对原子质量。 5. 原子近似相对原子质量 问题：某原子的质子数为，质量数为，则该原子的近似相对原子质量为（ ） A. B. C. D. 答案：选 C。原子的近似相对原子质量等于原子的质量数，该原子质量数为，所以近似相对原子质量为。 6.元素平均相对原子质量和近似相对原子质量计算 问题：某元素有两种同位素，可分别表示为和，若元素的近似相对原子质量为 85.5，则原子的质量分数为 （ ） A. 75% B. 74.6% C. 25.4% D. 67.8% 答案：选 B。设的原子个数百分比为，则的原子个数百分比为，根据元素的近似相对原子质量的计算公式可得：，解得，则原子的质量分数为。 （三）归纳总结 1.元素、核素、同位素、同素异形体辨析 o问题：填写元素、核素、同位素、同素异形体的本质、范畴、特性、决定因素和举例。 项目 本质 范畴 特性 决定因素 举例 元素 质子数相同的一类原子 同类原子 只有种类，没有个数 质子数 H、C、O 三种元素 核素 质子数、中子数都一定的原子 原子 化学反应中的最小微粒 质子数、中子数 、、三种核素 同位素 质子数相同、中子数不同的核素 原子 化学性质几乎完全相同 质子数、中子数 、、互称同位素 同素异形体 同种元素形成的不同单质 单质 元素相同，性质不同 组成元素、结构 、互为同素异形体 - **答案**：按照上述表格内容准确填写，强调每个概念的关键要点。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。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。由同位素形成的“单质”混合在一起是纯净物，如$H_2$、$D_2$、$T_2$等混合在一起，都是氢气，属纯净物。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。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.相对原子质量相关总结 o问题：总结原子的相对原子质量、近似相对原子质量，元素的平均相对原子质量和近似相对原子质量的概念、计算公式及使用范畴。 o答案： 原子的相对原子质量：以一个原子质量的作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，叫做这种原子的相对原子质量，计算公式为，使用范畴为原子。 原子的近似相对原子质量：原子的近似相对原子质量等于原子的质量数（，为质子数，为中子数），使用范畴为原子。 元素的平均相对原子质量：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，计算公式为（、等为各核素相对原子质量，、等为各核素丰度）。 元素的近似相对原子质量：是按各种天然同位素原子所占百分比算出的平均值，用质量数代替相对原子质量进行计算，计算公式为（、等为各核素质量数）。一种元素有几种同位素，就有几种核素的相对原子质量。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。元素无质量数，原子才有质量数。 1．2023年9月29日，国家航天局发布消息，探月工程嫦娥六号计划于2024年前后实施发射。我国科学家已在嫦娥五号取回的月壤中检测出了3He。下列关于3He的说法不正确的是 A．质量数为3 B．与4He互为同素异形体 C．与4He互为同位素 D．中子数为1 【答案】B 2．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量。下列说法正确的是 A． 原子核内中子数为247 B．原子核外电子数为96 C．247Bk 与247Cm互为同位素 D．、、互为同素异形体 【答案】B 【解析】A． 原子核内中子数为247-96=151，A错误； B．原子的质子数为96，核外电子数等于质子数，为96，B正确； C．247Bk 与247Cm是两种不同元素的核素，二者质子数不同，不互为同位素，C错误； D．、、均指Cm的不同核素，三者质子数相同，质量数不同，互为同位素，D错误； 故选B。 3．雷雨天时空气中有O3生成。下列说法正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．O2和O3的相互转化是物理变化 C．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数 D．在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数 【答案】D 4．馍(Mc)是115号元素，其原子核外最外层电子数是5，它有多种原子，如Mc、Mc等。下列说法正确的是 A．Mc、Mc互为同素异形体，化学性质几乎相同 B．Mc原子核有173个中子 C．Mc位于周期表的第七周期第VA族，在同族元素中非金属性最强 D．Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc 【答案】B 【解析】A．Mc、Mc的质子数相同、中子数不同，互为同位素，两者的最外层电子数相同，化学性质几乎相同，A错误；B．Mc原子核有288-115=173个中子，B正确；C．镆元素的原子序数为115，位于元素周期表的第七周期第VA族，在同族元素中金属性最强，C错误；D．根据质量守恒，Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到，该核素符号为Mc，D错误；故选B。 (24-25高一·上海市控江中学·期中)科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如下图所示。 5．和金刚石的关系是(选填序号)。 A．同种物质 B．不同核素 C．互为同位素 D．互为同素异形体 6．若完全转化为，则对反应生成的，下列量不能确定的是(选填序号)。 A．原子数 B．电子数 C．质量 D．体积 7．一个原子的质量约为(选填序号)。 A． B． C． D． 8．若一个原子的质量为，一个1分子的质量为，以中的一个氧原子质量的作为相对原子质量标准，则的相对分子质量为(选填序号)。 A． B． C． D． 【答案】5．D 6．D 7．A 8．B 【解析】5．和金刚石是碳元素的不同单质，二者互为同素异形体。 选D。 6．若完全转化为，则按可知，生成6molCO，对反应生成的： A． 6molCO含原子数为12NA，A不符合；     B． 6molCO含电子的物质的量为(6+8)×6mol电子数为84NA，B不符合； C． 6molCO的质量为6mol×28g/mol=168g，C不符合；     D． 不知道温度和压强，难以计算气体的体积，D符合； 选D。 7．1mol原子的质量为 12g，一个原子的质量约为； 选A。 8．若一个原子的质量为，一个1分子的质量为，可得一个16O原子的质量是g，以中的一个氧原子质量的作为相对原子质量标准，则的相对分子质量为。 选B。 一、元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系 1.区别 元素 核素 同位素 同素异形体 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、 中子数不同的核素 同种元素形成 的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只论种类，不论个数 化学性质几乎完全相同 化学性质几乎完全相同 组成元素相同、 性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C、O三种元素 、、三种核素 、、互称同位素 O2与O3互为同素异形体 2.联系 二、几种“相对原子质量” 概念 概念理解 原子质量 某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg 原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值 原子的近似相对原子质量(质量数) 原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18 元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…［其中，Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量，a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比，a％ + b% +…=1］。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 At =Ar（A）·a% + Ar(B)·b% +…，该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量 1．元素周期表中如图所示的氢元素，下列叙述正确的是 A．氢有三种核素H、D、T，且H2、D2、T2互为同位素 B．H2与D2互为同素异形体 C．1.008是氢原子的近似相对原子质量 D．H2O与D2O含有相同的电子数不同的中子数 【答案】D 【解析】A．H、D、T 互为同位素，而 H2、D2、T2是结构相同的三种单质，不能称之为同位素，A错误； B．H2、D2是结构相同的氢的单质，不是同素异形体，B错误； C．1.008 是氢元素的近似相对原子质量， C 错误； D．H2O与 D2O都含有10个电子数，H2O含有 8 个中子数，D2O含有10个中子，D正确； 故答案选D。 2．下列互为同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．和碳纳米管 【答案】C 【解析】A．和是H、O元素组成的不同化合物，故不选A；B．和是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故不选B；C．和是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故选C；D．和碳纳米管是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故不选D；选C。 3．核素、、、常被用作陆地生态分析研究。下列说法中错误的是 A．质子数为1 B．的电子数为10 C．和互称为同位素 D．和核内的中子数相差9 【答案】D 【解析】A．H元素是1号元素，质子数为1，故A正确；     B．H原子核外有1个电子、O原子核外有8个电子，的电子数为10，故B正确；C．和是质子数相同、中子数不同的原子，互称为同位素，故C正确；D．中子数为34-16=18，核内的中子数为15-7=8，和核内的中子数相差10，故D错误；选D。 4．34号元素硒(Se)是人体必需的微量元素，其最外层有6个电子。下列有关说法不正确的是 A．原子中质子数为34，中子数为78 B．和互为同位素 C．的还原性比的还原性强 D．Se元素位于元素周期表第四周期第ⅥA族 【答案】A 【解析】A．原子中质子数为34，中子数为78 −34=44，故A错误；B．和是质子数相同，中子数不同，因此两者互为同位素，故B正确；C．O的非金属性比Se强，根据非金属性越弱，其氢化物还原性越强，则的还原性比的还原性强，故C正确；D．Se元素最外层有6个电子，因此Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族，故D正确。 综上所述，答案为A。 5．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 【解析】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。 6．根据要求回答下列相关问题： （1）科学家进行科学探究时曾用48Ca轰击Bk生成Uus和Uus下列说法错误的是 。 A．Uus和Uus互为同位素 B．48Ca、Bk表示两种核素 C．48Ca、Bk、Uus和Uus属于四种元素 （2）下列关于I和Cs和Cs的说法正确的是___________。 A．Cs和Cs的质子数相同，电子数不同 B．Cs和Cs的质量数相同，电子数不同 C．Cs和Cs的质子数相同，质量数不同 D．I和Cs和Cs的化学性质基本相同 （3）碘原子核外电子层数有 层，最外层电子数是 。 （4）钚的质子数为94。 ①用核素符号表示：钚-238、钚-239和钚-244分别是 、 、 。 ②钚的中子数为 。 【答案】（1）C （2）C （3）5 7 （4）Pu Pu Pu 150 【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数加中子数。 【解析】（1）A．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；和互为同位素，A正确；B．、两者的质子数、质量数不同，表示两种核素，B正确；C．和两者质子数相同，属于一种元素，故共3种元素，C错误；故选C；（2）A．原子中质子数=电子数，和的质子数相同，电子数相同，A错误；B．和的质量数不相同，B错误；C．和的质子数均为55相同，质量数分别为134、137不同，C正确；D．和是表示两种不同的元素，化学性质不同，D错误；故选C；（3）碘为53号元素，位于第五周期ⅦA族，原子核外电子层数有5层，最外层电子数是7；（4）①钚为94号元素，元素符号为Pu；用核素符号表示：钚-238、钚-239和钚-244分别是、、；②钚-244的中子数为244-94=150。 7．硅是无机非金属材料的主角，回答下列问题： （1）硅元素存在多种同位素，已知三种天然稳定同位素的数据如下： 硅的同位素 同位素的相对原子质量 自然界中各同位素原子的丰度 27.977 92.23% 28.976 4.67% 29.974 3.10% 的原子的中子数为 ，原子结构示意图为 ，电子式为 。请列出硅元素的相对原子质量的计算式 。 （2）下列有关硅的说法正确的是___________。 A．由变为的变化是化学变化 B．的近似相对原子质量为28 C．比原子核外多两个电子 D．硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同素异形体 【答案】（1）15 27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10% （2）D 【解析】（1）的原子的中子数为29-14=15，原子结构示意图为，电子式为；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，则硅元素的相对原子质量的计算式为：27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10%； （2）A．28Si转化为29Si只有中子数发生了变化，化学变化研究的最小粒子是原子，因此原子核内的变化不属于化学变化，A错误；B．的近似相对原子质量等于其质量数，为29，B错误；C．与原子核外的电子数相等，均为14，C错误；D．无定形硅和晶体硅是硅元素形成的两种单质，所以无定形硅和晶体硅互为同素异形体，故D正确；故答案为：D； 8．某元素X构成的气态单质分子(双原子分子)有三种，其相对分子质量分别为70、72、74，标背状况下，V升该气体中此三种分子的物质的量之比为9∶6∶1.完成下列问题： （1）X元素有 种核素。 （2）各种核素的质量数分别为 。 （3）X2的平均相对分子质量为 。 （4）质量数较小的X原子的物质的量分数为 。 【答案】（1）2 （2）35、37 （3）71 （4）75% 【解析】（1）三种双原子单质分子只可能由两种核素两两组合构成，由同种核素组成的双原子分子有2种，还有1种分子分别由2种核素对应的1个原子构成。故答案为2。 （2）根据三种分子的相对分子质量分别是70、72、74，其中一种核素的质量数为，另一种核素的质量数为。 （3）双原子分子有三种，其相对分子质量分别为70、72、74，标准状况下，V升该气体中此三种分子的物质的量之比为9∶6∶1，则 X2的平均相对分子质量为=71。 （4）元素X的相对原子质量为，则35Cl的物质的量分数a%由下式求得：35×a%＋37(1－a%)＝35.5，a%＝75%。 / 学科网（北京）股份有限公司 $