第1章 第1节 第1课时 原子结构(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦原子结构与核素同位素核心知识点，先系统梳理原子构成微粒、质量数及微粒间关系，再深入解析核素定义、同位素性质及元素与核素、同位素的辨析，形成从微观结构到宏观应用的学习支架。 通过14C测年代、锎-252医疗应用等探究活动，结合交流讨论与分层练习题，培养学生基于事实的科学思维和探究实践能力。课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，深化化学观念理解。

第1课时　原子结构 1.了解原子的结构，知道X的含义，掌握构成原子的各微粒数的关系。 2.知道元素、核素、同位素的含义及其区别。 知识点一　原子结构及原子各微粒之间的关系 1.原子及其构成微粒 原子 2.质量数 原子核中质子数和中子数之和称为质量数。 3.构成原子微粒的作用 （1）质子数决定元素的种类。 （2）质子数和中子数决定原子的质量数。 （3）原子的最外层电子数决定元素的化学性质。 4.构成原子或离子微粒间的三种关系 （1）等量关系 核电荷数＝质子数，原子中：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数。 （2）质量关系 质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。 （3）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 5.元素符号周围数字的含义 【探究活动】 　材料一：14C能够测得出土文物所处年代，14C的衰变极有规律，其精确性被称为自然界的标准时钟，我国曾用14C法测定许多出土文物的年代。 材料二：锎-252，核素符号252Cf，半衰期为2.645年，可用于制作小型中子源、医用、辐射育种、活化分析、湿度测量和科学研究等不同领域。1 mg锎每秒钟约能放出2.34×109个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。 【交流讨论】 1.请分析14C和14N的原子结构异同点。 2.锎原子的质子数、中子数和质量数分别是多少？ 3.已知R原子中有b个中子，R2＋核外有a个电子。则R原子的质量数是多少？ 1.（2025·福建福州期中）钇（Y）在新能源电池中有重要应用。钇（Y）的一种原子为Y，该原子的中子数为（　　） A.89　 　 B.50 C.39　 　 D.128 2.（2025·江苏徐州期中）我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获Ca原子，实现了对同位素Ca的灵敏检测。下列说法正确的是（　　） A.Ca原子核内中子数为41 B.Ca的核电荷数为21 CCa原子的核外电子数为20 D.一个Ca原子的质量为41 g 3.某阳离子Mn＋的核外共有x个电子，核内有y个中子，则M原子的质量数为（　　） A.y－x－n B.y＋x＋n C.y＋x－n D.y－x＋n 知识点二　核素　同位素 1.核素 （1）元素：具有相同　　　　　　（即质子数）的同一类原子总称。 （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实例 a.氢元素的三种核素 H（H） H（D） H（T） 名称 氕 氘 氚 俗称 － 重氢 超重氢 质子数 1 1 1 中子数 b.碳元素的三种核素C、　C。 c.氧元素的三种核素OO、　　。 2.同位素 （1）概念：质子数　　　　而中子数　　　　的同一种元素的不同核素。 （2）实例：如HHH互为同位素UU、U互为同位素ClCl互为同位素。 （3）性质 ①互为同位素的原子化学性质几乎完全相同，物理性质有所不同。 ②由互为同位素的不同原子构成的单质（或化合物），化学性质几乎相同而物理性质都有一定的差别。 ③在天然存在的某种元素中，无论是游离态还是化合态，各种核素在自然界里的丰度一般不变。 （4）几种同位素及对应用途 C在考古工作中用于测定文物的年代C用作相对原子质量的计算标准。 U用于核反应堆的燃料。 HH用于制造氢弹。 ④放射性同位素最常见的应用是进行同位素示踪和用作放射源P进行同位素示踪。 3.元素的相对原子质量 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。 注意：原子（核素）的近似相对原子质量＝质量数。 4.元素、核素、同位素与同素异形体辨析 （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、中子数不同的同一种元素的不同核素 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 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 H、C、O 三种核素 HHH互为同位素 O2与O3互为同素异形体 （2）联系 提醒：有的元素只有一种核素，如F、Na等。 【探究活动】 　重氢D2是制造氢弹的原料，1 g D2全部聚合为氦时可释放10万千瓦时的能量，且核聚变产生的污染小，不会造成放射性垃圾。海水中约含35亿吨D2，按目前能源消耗的水平，其能量足够全世界人用上200亿年，因此称为“未来的燃料”。 【交流讨论】 1.你知道H与D的关系吗？ 2.氢的三种原子的原子结构可用图示形象地表示： 其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则①②③分别代表什么？它们的关系如何？ 1.（2025·福建福州期中）下列互为同位素的是（　　） A.H2O和H2O2 B.O2和O3 CSe和Se D.C60和金刚石 2.（2025·河北保定期中）医学界通过用14C标记的C60发现了一种C60的羧酸衍生物，这种羧酸衍生物在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖。已知：NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A.12C60的碳原子数为60NA B.1 mol 14C与14N含的中子数均为8NA C.14C60是12C60的同素异形体 D.14C与12C互为同位素，化学性质相同 3.（2025·河北沧州期中OO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OHeOXOHeOY。下列说法正确的是（　　） A.X 、Y互为同位素 B.上述人工合成反应中涉及2种元素、5种核素 CO原子比O原子少三个核外电子 D.在O中存在：质子数＝中子数＝核外电子数 1.Se广泛应用于机械的无损检测。下列关于Se的说法正确的是（　　） A.质子数是75 B.中子数是34 C.电子数是34 D.质量数是109 2.我国科研团队采用Ar和Hf（铪）熔合蒸发技术合成了新核素Th。下列说法错误的是（　　） A.ThTh互为同位素 BTh含有142个中子 CAr化学性质不活泼 DHf的核电荷数为176 3.（2025·上海期中）科学家发现月壤中有而地球土壤中没有的3He。3He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：3He＋2H4He＋Q，下列说法正确的是（　　） A.2H和Q互为同位素 B.等质量的3He和2H具有相同的中子数 C.3He与4He是同种核素 D.由3He组成的单质为3He2 4.随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，、H3、O4、12C60等已被发现。下列有关说法正确的是（　　） A.中含有36个电子 B.O2和O4互为同位素 C.12C60中含有720个中子 D.H2和H3互为同素异形体 5.用以下微粒的化学式回答下列问题： Li　Li　N　C　O　⑥C60 ⑦C70　Na　Mg （1）上述微粒共涉及　　　　（填数字）种元素。 （2）互为同位素的核素是　　　　。 （3）上述核素中，中子数相同的核素为　　　　　和　　　　　　，　　　　　　和　　　　　　。 提示：完成课后作业　第1章　第1节　第1课时 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章　原子结构　元素周期律 第1节　原子结构与元素性质 第1课时　原子结构 知识点一 1.原子核　质子　正　中子　1　核外电子　负 探究活动 1.提示：质量数相同，质子数和中子数都不同。 2.提示：98、154、252。 3.提示：（a＋2）＋b。 对点训练 1.BY的质量数为89，质子数为39，中子数＝质量数－质子数＝89－39＝50。 2.CCa原子核内核电荷数为20，核外电子数为20，中子数为41－20＝21，A、B错误，C正确；一个Ca原子的质量为，D错误。 3.B　某阳离子Mn＋的核外共有x个电子，则M原子的质子数为x＋n，核内有y个中子，所以M原子的质量数为x＋n＋y。 知识点二 1.（1）核电荷数　（2）①质子　中子　②a.0　1　2　bC　cO　2.（1）相同　不同 探究活动 1.提示：互为同位素。 2.提示：H、D、T，互为同位素。 对点训练 1.C　H2O和H2O2是H、O元素组成的不同化合物，A错误；O2和O3是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，B错误；C60和金刚石是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，D错误。 2.D　12C60的分子数未知，无法求碳原子数，A错误；1个14C和1个14N的中子数分别为8、7，B错误；14C60与12C60是碳元素的同种单质，不互为同素异形体，C错误；14C与12C是质子数相同、中子数不同的核素，互为同位素，同一元素的化学性质相同，D正确。 3.A　根据质子守恒、质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He，二者互为同位素，A正确；上述人工合成反应中涉及O、 He两种元素OOOHeHeHe共6种核素，B错误O与O核外电子数相等，都是8，C错误O中质子数＝核外电子数＝8，质量数为15，则中子数为7，D错误。 【随堂演练】 1.CSe的质子数是34，A错误Se的中子数是75－34＝41，B错误；原子中电子数等于质子数Se的电子数是34，C正确Se质量数是75，D错误。 2.DThTh的质子数相同，质量数不同，二者互为同位素，A正确Th的质量数为232，质子数为90，中子数为232－90＝142，B正确Ar的质子数为18，原子结构示意图为，原子的最外层电子数为8，所以化学性质不活泼，C正确Hf的质子数为72，则核电荷数为72，D错误。 3.A　根据3He＋2H4He＋Q可知，Q为H，故2H和Q互为同位素，A正确；3He和2H的中子数之比为1∶1，但等质量的3He和2H中子数之比为2∶3，B错误；3He与4He质子数相同，中子数不同，为不同的核素，C错误；氦单质为单原子单质，故由3He组成的单质为3He，D错误。 4.D　中的核外电子数比质子数少1，即含有的电子数为 7×5－1＝34，A项错误；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，O2和O4，H2和H3分别互为同素异形体，B项错误，D项正确；12C60中的中子数为（12－6）×60＝360，C项错误。 5.（1）6　（2LiLi　（3CO（两者可互换位置） NaMg（两者可互换位置） 解析：（1）质子数决定元素的种类，题述微粒中含Li、C、N、O、Na、Mg 6种元素。（2LiLi的质子数均为3，中子数不同，二者互为同位素。（3）题给微粒中为核素的是LiLi、NCONa和 Mg，中子数为8的核素为C和O，中子数为12的核素为Na和Mg。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $