1.1第3课时核素 高中化学必修二同课异构教学课件PPT .ppt

1、第3课时 核 素 一一 、原子的构成、原子的构成 质量数质量数 1.1.原子的构成原子的构成 2.2.质量数质量数 质子和中子的相对质量都近似为质子和中子的相对质量都近似为1,1,如果忽略电子的质如果忽略电子的质 量量, ,将原子核内所有将原子核内所有_的相对质量取近似整的相对质量取近似整 数值相加数值相加, ,所得的数值即为质量数所得的数值即为质量数, ,用符号用符号_表示。表示。 3.3.两个关系两个关系 (1)(1)质量数质量数(A)=_+ _(A)=_+ _(质量关系质量关系) ) (2)(2)原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数=_=_=核外电子数核外电子数( (原子中原子中 的数

2、量关系的数量关系) ) 质子和中子质子和中子 A A 质子数质子数(Z)(Z) 中子数中子数(N)(N) 质子数质子数 (3) (3) 的质量数为的质量数为_,_,质子数为质子数为_,_,中子数为中子数为_。 的质量数为的质量数为_,_,质子数为质子数为_,_,核外电子数为核外电子数为_。 1414 6 6 8 8 2323 1111 1010 14 6 C 23 11 Na 【巧判断巧判断】 (1)(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成。所有原子都由质子、中子和核外电子构成。( ( ) ) 提示提示: :。 中无中子。中无中子。 (2)(2)原子的种类大于元素的种类。原子的种类大于元素的

3、种类。 ( ( ) ) 提示提示: :。一种元素可以形成几种不同原子。一种元素可以形成几种不同原子, ,故原子的故原子的 种类大于元素的种类。种类大于元素的种类。 1 1H (3)(3)某种氯原子的中子数是某种氯原子的中子数是18,18,则其质量数是则其质量数是35,35,核外核外 电子数是电子数是1717。 ( ( ) ) 提示提示: :。质量数。质量数= =质子数质子数+ +中子数中子数, ,正确。正确。 二、核素二、核素 同位素同位素 1.1.核素核素 (1)(1)定义定义: :具有一定数目具有一定数目_和一定数目和一定数目_的一种原的一种原 子。子。 质子质子 中子中子 (2)(2)实

4、例实例氢的三种核素。氢的三种核素。 ( )( ) 原子名称原子名称 氢元素的原子核氢元素的原子核 质子数质子数(Z)(Z) 中子数中子数(N)(N) 氕氕 _ _ 氘氘 _ _ 氚氚 _ _ A Z X 1 1H 2 1 HD或 3 1 HT或 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 2 2 2.2.同位素同位素 (1)(1)定义定义: :_相同而相同而_不同的同一元素的不同不同的同一元素的不同 原子互称为同位素原子互称为同位素, ,即同一元素的不同即同一元素的不同_互称为同互称为同 位素位素, ,如如 互称为同位素。互称为同位素。 质子数质子数 中子数中子数 核素核素 123 111 H H

5、(D) H(T)、 (2)(2)特点。特点。 (3)(3)用途。用途。 在考古工作中测定文物年代的是在考古工作中测定文物年代的是_。 用于制造原子弹、核发电的是用于制造原子弹、核发电的是_。 用于制造氢弹的是用于制造氢弹的是_、_。 14 6 C 235 92 U 2 1 H 3 1 H 【情境情境思考思考】 核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能 量量, ,产生爆炸作用产生爆炸作用, ,并具有大规模杀伤破坏效应的武器并具有大规模杀伤破坏效应的武器 的总称。其中主要利用铀的总称。其中主要利用铀235(235(235 235U) U) 或钚或

6、钚239(239(239 239Pu) Pu)等等 重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器, ,通常通常 称为原子弹称为原子弹; ;主要利用重氢主要利用重氢( (2 2H,H,氘氘) )或超重氢或超重氢( (3 3H,H,氚氚) )等等 轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器, , 通常称为氢弹。通常称为氢弹。 (1)(1)235 235U U与 与234 234U U、 、238 238U U属于什么关系 属于什么关系? ? 提示提示: :235 235U U与 与234 234U U、 、238

7、 238U U具有相同的质子数和核外电子数 具有相同的质子数和核外电子数, , 但中子数不同但中子数不同, ,互为同位素。互为同位素。 (2)(2)2 2H H2 2和和3 3H H2 2互为同位素吗互为同位素吗? ? 提示提示: :2 2H H2 2和和3 3H H2 2是分子是分子, ,不互为同位素。不互为同位素。 知识点一知识点一 原子的构成与微粒数目间的关系原子的构成与微粒数目间的关系 1.1.原子的微粒构成原子的微粒构成 2.2.原子结构中的微粒关系原子结构中的微粒关系 (1)(1)原子原子 (2)(2)离子的核外电子数离子的核外电子数 3.3.一个信息丰富的符号解读一个信息丰富的符

8、号解读 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)13 13C C和 和15 15N N核内中子数差值是多少 核内中子数差值是多少? ? 提示提示: :1 1。13 13C C和 和15 15N N的中子数分别是 的中子数分别是7 7和和8,8,差值是差值是1 1。 (2) (2) 中中, ,质量数之和是质子数之和的两倍吗质量数之和是质子数之和的两倍吗? ? 提示提示: :是。是。 的质量数是的质量数是20,20,质子数是质子数是10,10,是二倍关是二倍关 系。系。 16 2 DO 16 2 DO 【案例示范案例示范】 【典例典例】(2019(2019湖北高一检测湖北高一检测) )某元素原子的质量数

9、某元素原子的质量数 为为A,A,它的阳离子它的阳离子X Xn+ n+核外有 核外有x x个电子个电子,w,w克这种元素的原子克这种元素的原子 核内中子数核内中子数 为为 ( ( ) ) W AxnA Axn A. mol B. mol AW W AxnW Axn C. mol D. mol AA 【思维建模思维建模】求一定质量的某物质中微粒数的解题流求一定质量的某物质中微粒数的解题流 程程 【解析解析】选选C C。w w克这种元素的原子的物质的量为克这种元素的原子的物质的量为 mol,mol, 阳离子阳离子X Xn+ n+核外有 核外有x x个电子个电子, ,则质子数为则质子数为x+n,x+n

10、,中子数为中子数为A A- -(x(x +n)=A+n)=A- -x x- -n,n,则则w w克这种元素的原子核内中子数为克这种元素的原子核内中子数为 molmol (A(A- -x x- -n)= n)= molmol。 W A W A W Axn A 【易错提醒易错提醒】 微粒数计算规避“三”误区微粒数计算规避“三”误区 (1)(1)质量数质量数= =质子数质子数+ +中子数中子数, ,该关系适用于原子和离子。该关系适用于原子和离子。 (2)(2)核电荷数核电荷数( (质子数质子数)=)=核外电子数核外电子数, ,只适用于原子和只适用于原子和 分子。分子。 (3)(3)对离子进行电子数与

11、质子数换算时应该注意阳离子对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子 和阴离子的区别。和阴离子的区别。 阴离子核外电子数阴离子核外电子数= =核电荷数核电荷数+ +所带电荷数所带电荷数 阳离子核外电子数阳离子核外电子数= =核电荷数核电荷数- -所带电荷数所带电荷数 【知识知识巩固巩固】 1.1.下列分子中下列分子中, ,其中子总数为其中子总数为2424的是的是 ( ( ) ) 18217 322 14161416 22 AO B HO CN O DC O 【解析解析】选选D D。A A项项, ,18 18O O3 3中子数为 中子数为(18(18- -8)8)3=30,3=30,错误错误;

12、 ; B B项项, , 中子数为 中子数为(2(2- -1)1)2+(172+(17- -8)8)2=20,2=20,错误错误;C;C项项, , 1414N N1616O O2 2中子数为 中子数为(14(14- -7)+(167)+(16- -8)8)2=23,2=23,错误错误;D;D项项, ,14 14C C1616O O2 2 中子数为中子数为(14(14- -6)+(166)+(16- -8)8)2=24,2=24,正确。正确。 217 22 HO 2.2.已知已知R R原子有原子有b b个中子个中子,R,R2+ 2+核外有 核外有a a个电子。表示个电子。表示R R原原 子符号正确

13、的是子符号正确的是 ( ( ) ) 【解析解析】选选C C。R R2+ 2+核外有 核外有a a个电子个电子, ,则则R R原子的质子数为原子的质子数为 a+2,a+2,质量数为质量数为a+b+2,a+b+2,则则R R原子符号表示为原子符号表示为 。 bab 2ab2ab a a 2 a2a2 A. R B.R C.R D.R ab2 a2R 知识点二知识点二 元素、核素、同位素、同素异形体的辨析元素、核素、同位素、同素异形体的辨析 1.1.区别区别 2.2.联系联系 3.3.同位素的“同位素的“6 6同同3 3不同”不同”( (辨析点辨析点) ) 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)核素种类

14、与质子数、中子数和质量数有何关系核素种类与质子数、中子数和质量数有何关系? ? 提示提示: :核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一 种原子种原子, ,因此核素种类由质子数、中子数共同决定。因此核素种类由质子数、中子数共同决定。 质量数质量数= =质子数质子数+ +中子数中子数, ,故不同的核素也可能具有相故不同的核素也可能具有相 同的质量数同的质量数, ,如如 和和 , ,故核素种类与质量数无直故核素种类与质量数无直 接关系。接关系。 14 6 C 14 7 N (2)(2)由由 所代表的物质中 所代表的物质中, ,共有多少种元素共有多少种元素? ?

15、 多少种原子多少种原子? ?多少种分子多少种分子? ?互为同位素的原子有哪些互为同位素的原子有哪些? ? 提示提示: : 所代表的物质共有 所代表的物质共有H H、O O两种元素两种元素, , 有有1 1H H 、2 2H H 、16 16O O、 、17 17O O四种原子 四种原子, ,有有 两种分 两种分 子子, ,1 1H H和和2 2H H、16 16O O和 和17 17O O分别互为同位素。 分别互为同位素。 116217 22 HOHO与 116217 22 HOHO与 116217 22 HOHO与 【案例示范案例示范】 【典例典例】C C60 60分子是一种由 分子是一种由

16、6060个碳原子构成的分子个碳原子构成的分子, ,它形它形 似足球似足球, ,因此又名足球烯。它可用作新型高效的催化剂因此又名足球烯。它可用作新型高效的催化剂; ; 用于气体的贮存用于气体的贮存,C,C60 60所贮存的氢气比金属或其合金要多 所贮存的氢气比金属或其合金要多; ; 用于制造光学材料用于制造光学材料, ,有望在光计算、光记忆、光信号处有望在光计算、光记忆、光信号处 理及控制等方面有所应用。最近医学界通过用放射性理及控制等方面有所应用。最近医学界通过用放射性 1414C C标记的 标记的C C60 60, ,发现一种 发现一种C C60 60的羧酸衍生物在特定条件下 的羧酸衍生物在

17、特定条件下 可通过断裂可通过断裂DNADNA杀死细胞杀死细胞, ,从而抑制艾滋病病毒。从而抑制艾滋病病毒。 下列有关下列有关14 14C C的说法中正确的是 的说法中正确的是 ( ( ) ) A.A.14 14C C原子与 原子与C C60 60中普通碳原子的化学性质不同 中普通碳原子的化学性质不同 B.B.14 14C C原子与 原子与14 14N N原子中所含中子数相同 原子中所含中子数相同 C.C.14 14C C与 与C C60 60互为同素异形体 互为同素异形体 D.D.14 14C C与 与12 12C C、 、13 13C C互为同位素 互为同位素 【解题指南解题指南】解答本题应

18、注意以下两点解答本题应注意以下两点: : (1)(1)认真分析符号表示的意义。认真分析符号表示的意义。 (2)(2)判断某微粒是同位素还是同素异形体判断某微粒是同位素还是同素异形体, ,关键是要确关键是要确 定微粒的类别。定微粒的类别。 【解析解析】选选D D。构成。构成C C60 60的碳原子为 的碳原子为12 12C, C,它与它与14 14C C互为同 互为同 位素位素, ,二者化学性质几乎完全相同二者化学性质几乎完全相同,A,A项错误项错误; ;14 14C C原子的 原子的 中子数为中子数为1414- -6=8,6=8,14 14N N原子的中子数为 原子的中子数为1414- -7=

19、7,7=7,二者所含二者所含 中子数不同中子数不同,B,B项错误项错误; ;14 14C C是碳元素的一种核素 是碳元素的一种核素, ,是原是原 子子,C,C60 60是碳元素组成的一种单质 是碳元素组成的一种单质, ,二者不是同素异形体二者不是同素异形体 的关系的关系,C,C项错误项错误; ; 12 12C C 、1 13 3C C 、14 14C C质子数相同 质子数相同, ,中子数中子数 不同不同, ,互为同位素互为同位素,D,D项正确。项正确。 【规律方法规律方法】分析核素、同位素、同素异形体试题的分析核素、同位素、同素异形体试题的 “三个明确”“三个明确” (1)(1)明确本质。判断

20、核素、同位素、同素异形体时明确本质。判断核素、同位素、同素异形体时, ,要要 抓住各种微粒的本质区别。质子数相同的原子属于同抓住各种微粒的本质区别。质子数相同的原子属于同 种元素种元素; ;质子数和中子数均相同的是同种原子质子数和中子数均相同的是同种原子, ,也称为也称为 核素核素, ,同种元素的不同核素互称同位素同种元素的不同核素互称同位素; ;同种元素的不同种元素的不 同单质互为同素异形体同单质互为同素异形体, ,且这些单质的结构有差异性。且这些单质的结构有差异性。 (2)(2)明确符号。依据明确符号。依据 进行判断进行判断: :只要只要Z Z相同相同, ,就是同就是同 种元素种元素;Z;

21、Z和和A A均相同均相同, ,是同种核素是同种核素;Z;Z相同相同,A,A不相同的互不相同的互 为同位素为同位素;Z;Z不同、不同、A A相同相同, ,不属于同种元素。不属于同种元素。 (3)(3)明确规律明确规律 的得的得( (失失) )电子能力相同电子能力相同, ,原子个数百原子个数百 分比保持一定分比保持一定, ,不能通过化学变化实现其相互转化。不能通过化学变化实现其相互转化。 A Z X A Z X 【情境情境迁移迁移】 自然界中氧以自然界中氧以16 16O O、 、17 17O O、 、18 18O O三种同位素的形式存在。氧 三种同位素的形式存在。氧 同位素在地球科学中广泛用于确定

22、成岩成矿物质来源同位素在地球科学中广泛用于确定成岩成矿物质来源 及成岩成矿温度。氧同位素在地理学中被用作年代确及成岩成矿温度。氧同位素在地理学中被用作年代确 定的参考定的参考, ,常用于冰川的断代。常用于冰川的断代。 (1)(1)16 16O O、 、18 18O O的物理性质相同吗 的物理性质相同吗? ?化学性质呢化学性质呢? ? 提示提示: :16 16O O、 、18 18O O的物理性质不同 的物理性质不同, ,化学性质相似。化学性质相似。 (2)(2)16 16O O 18 18O O与 与17 17O O2 2各 各1 1个分子所含中子数是否相同个分子所含中子数是否相同? ? 提示

23、提示: :相同相同, ,均含均含1818个中子。个中子。 【知识知识巩固巩固】 1.(20191.(2019淮北高一检测淮北高一检测) )下列各组微粒属于同位素的下列各组微粒属于同位素的 是是 ( ( ) ) A.A. B.B. C.C. D.D. 1618 2222 1618118216 8 822 3537 1717 OO HD OO HOHO ClCl 和和 和和 和 【解析解析】选选B B。同位素是原子和原子之间的互称。同位素是原子和原子之间的互称, , 均不是原子均不是原子, ,只有是原子只有是原子, ,而且质子数相同而且质子数相同, ,中子中子 数不同数不同, ,符合同位素的定义。

24、符合同位素的定义。 2.2.下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( ( ) ) 质子数相同的粒子一定是同一元素质子数相同的粒子一定是同一元素 质子数相同质子数相同 且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子, ,另一种另一种 是离子是离子 电子数相同的粒子不一定是同种元素电子数相同的粒子不一定是同种元素 一种元素不可以形成不同单质一种元素不可以形成不同单质 某元素的相对原某元素的相对原 子质量取整数值就是质量数子质量取整数值就是质量数 A.A. B.B. C.C. D.D. 【解析解析】选选B B。质子数相同。质子数相同, ,一种是分子而另一种是原一种是

25、分子而另一种是原 子时子时, ,则不是同一元素则不是同一元素, ,如如H H2 2O O、Ne,Ne,错误错误; ;质子数相质子数相 同、电子数也相同的两种微粒同、电子数也相同的两种微粒, ,电性、电量必然相同电性、电量必然相同, , 不可能一种是分子不可能一种是分子, ,另一种是离子另一种是离子, ,正确正确; ;电子数相同电子数相同 的粒子不一定是同种元素的粒子不一定是同种元素, ,如如NaNa+ +、NeNe均为均为1010电子微粒电子微粒, , 正确正确; ;一种元素可以形成不同的单质一种元素可以形成不同的单质, ,如如O O2 2、O O3 3, ,金刚金刚 石、石墨石、石墨, ,红

26、磷、白磷等红磷、白磷等, ,错误错误; ;由于绝大多数元素存由于绝大多数元素存 在多种核素在多种核素, ,元素的相对原子质量不等于某种核素原子元素的相对原子质量不等于某种核素原子 的相对原子质量的相对原子质量, ,因此元素的相对原子质量取整数值也因此元素的相对原子质量取整数值也 不一定是质量数不一定是质量数, ,错误。错误。 3. (20193. (2019泰州高一检测泰州高一检测) )核泄漏地区可检测到的放射核泄漏地区可检测到的放射 性元素有性元素有137 137Cs Cs、134 134Cs Cs、131 131I I等。下列叙述正确的是 等。下列叙述正确的是 ( ( ) ) A. A.

27、形成的单质物理性质相同形成的单质物理性质相同 B. B. 多多3 3个中子个中子 C. C. 形成的单质化学性质几乎完全相同形成的单质化学性质几乎完全相同 D. D. 都是铯的同素异形体都是铯的同素异形体 134137 55 55 CsCs和 134131 55 53 CsI比 134137 55 55 CsCs和 134137 55 55 CsCs与 【解析解析】选选C C。A A项项, ,同位素原子形成的单质化学性质几同位素原子形成的单质化学性质几 乎相同乎相同, ,物理性质不同物理性质不同;B;B项项,(134,(134- -55)55)- -(131(131- -53)=1;C53)=

28、1;C项项, , 互为同位素互为同位素, ,形成的单质化学性质几乎完形成的单质化学性质几乎完 全相同全相同;D;D项项, , 互称同位素。互称同位素。 134137 55 55 CsCs和 134137 55 55 CsCs和 4.(20194.(2019济南高一检测济南高一检测) ) 是最早发现的氖元素的是最早发现的氖元素的 稳定同位素稳定同位素, ,汤姆逊和阿斯通在汤姆逊和阿斯通在19131913年发现了年发现了 。下。下 列有关说法正确的是列有关说法正确的是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号( ( ) ) A. A. 是同素异形体是同素异形体 B. B. 属于不同的核素属于不同的核素 C.

29、C. 的性质完全相同的性质完全相同 D. D. 转变为转变为 为化学变化为化学变化 20 10 Ne 20 10 Ne 2220 1010 NeNe和 2220 1010 NeNe和 2220 1010 NeNe和 20 10 Ne 22 10 Ne 【解析解析】选选B B。 的质子数相同的质子数相同, ,中子数不同中子数不同, , 互为同位素互为同位素,A,A错误错误 的质子数相同的质子数相同, ,中子数中子数 不同不同, ,属于不同的核素属于不同的核素,B,B正确正确 的化学性质的化学性质 几乎完全相同几乎完全相同, ,物理性质不同物理性质不同,C,C错误错误 转变为转变为 中没有新物质生成中没有新物质生成, ,不是化学变化不是化学变化,D,D错误。错误。 2220 1010 NeNe和 2220 1010 NeNe和 2220 1010 NeNe和 20 10 Ne 22 10 Ne 【课堂回眸课堂回眸】