高中化學-第四章-第一節(jié)-第三課時-核素教案-新人教版必修第一冊-新人教版高一第一冊化學教案

第三課時核素[明確學習目標]1.了解核素、同位素的概念。2.知道eq\o\al(A,Z)X的含義。學生自主學習核素1.概念具有一定數(shù)目eq\o(□,\s\up4(01))質子和一定數(shù)目eq\o(□,\s\up4(02))中子的一種原子。2.核素的表示方法即：eq\o\al(A,Z)X表示eq\o(□,\s\up4(05))質量數(shù)是A，eq\o(□,\s\up4(06))質子數(shù)是Z的X原子。3.實例——氫的三種核素同位素1.概念質子數(shù)相同而eq\o(□,\s\up4(01))中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為eq\o(□,\s\up4(02))同位素，即同一元素的不同核素互稱為同位素。2.特點——兩同兩不同(1)兩同：eq\o(□,\s\up4(03))質子數(shù)相同，元素相同。(2)兩不同：eq\o(□,\s\up4(04))中子數(shù)不同，eq\o(□,\s\up4(05))質量數(shù)不同。3.性質(1)同位素在周期表里占據(jù)eq\o(□,\s\up4(06))同一位置。(2)同位素的化學性質幾乎完全相同。(3)天然存在的同位素，相互間保持一定的比率。4.用途eq\o(□,\s\up4(07))eq\o\al(14,6)C在考古工作中用于測定文物的年代；eq\o\al(235,92)U用于制造原子彈、核發(fā)電；eq\o(□,\s\up4(08))eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H用于制造氫彈等。原子的相對原子質量與元素的相對原子質量1.原子的相對原子質量＝eq\f(一個該原子的質量,一個12C原子質量×\f(1,12))。2.元素的相對原子質量，是按照該元素各種核素所占的一定百分比計算出的平均值。1.質量數(shù)相同的原子一定屬于同種元素嗎？提示：不一定屬于同種元素。質子數(shù)相同的原子屬于同一種元素，而質量數(shù)相同的原子不一定屬于同種元素，如eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N。2.X元素原子的質量數(shù)為m，核內中子數(shù)為n，則agX含有的電子的物質的量是多少？提示：eq\f(a,m)(m－n)mol。3.18O2和16O2互為同位素嗎？提示：不是，同位素指的是質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子，這兩種微粒屬于分子，是同一種物質。4.互為同位素的不同核素的物理性質不同，而它們的化學性質為什么幾乎完全相同？提示：互為同位素的不同核素其原子的電子層結構相同，故它們的化學性質幾乎完全相同。課堂互動探究知識點一構成原子的粒子1已知氮原子的質量數(shù)為14，在NH3D＋中，電子數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)之比為()A.10∶7∶11 B．11∶11∶8C.11∶10∶8 D．10∶11∶8[批注點撥][解析]氮原子的質子數(shù)為7，已知其質量數(shù)為14，則其中子數(shù)為7，NH3D＋的質子數(shù)為7＋4＝11，電子數(shù)為11－1＝10，H中不含中子，D中含1個中子，故NH3D＋的中子數(shù)為7＋1＝8，則電子數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)之比為10∶11∶8，故D正確。[答案]D[練1]eq\o\al(A,Z)X與eq\o\al(A＋1,Z)X＋兩種微粒，下列敘述正確的是()A.一定都是由質子、中子、電子構成的B.化學性質幾乎完全相同C.質子數(shù)一定相同，質量數(shù)和中子數(shù)一定不相同D.核電荷數(shù)和核外電子數(shù)一定相同答案C解析若eq\o\al(A,Z)X為eq\o\al(1,1)H，原子核內則沒有中子，故A錯誤；eq\o\al(A,Z)X與eq\o\al(A＋1,Z)X＋核外電子數(shù)不同、化學性質不同，故B錯誤；eq\o\al(A,Z)X的質子數(shù)為Z，質量數(shù)為A，中子數(shù)為A－Z，而eq\o\al(A＋1,Z)X＋的質子數(shù)為Z，質量數(shù)為A＋1，中子數(shù)為A＋1－Z，故C正確；eq\o\al(A,Z)X的核外電子數(shù)為Z，eq\o\al(A＋1,Z)X＋的核外電子數(shù)為Z－1，故D錯誤。[練2]已知R2－的核內有n個中子，R原子的質量數(shù)為M，則mgR2－里含有電子的物質的量為()A.eq\f(mM－n,M)mol B.eq\f(M－n－2,Mm)molC.eq\f(mM－n－2,M)mol D.eq\f(mM－n＋2,M)mol答案D解析R2－含有電子數(shù)為(M－n＋2)個，mgR2－的物質的量為eq\f(m,M)mol，則mgR2－含有電子的物質的量為eq\f(mM－n＋2,M)mol。方法規(guī)律質量數(shù)的應用(1)在計算時可以用質量數(shù)代替原子的相對原子質量，如eq\o\al(1,1)H2的相對分子質量為2，eq\o\al(2,1)H2的相對分子質量為4。(2)根據(jù)中子數(shù)＋質子數(shù)＝質量數(shù)，利用質量數(shù)計算原子的中子數(shù)或質子數(shù)。知識點二元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系1.區(qū)別2.聯(lián)系2重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法錯誤的是()A.氘(D)原子核外有1個電子B.1H與D互為同位素C.H2O與D2O互為同素異形體D.1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對分子質量相同[批注點撥][解析]同素異形體是指同種元素形成的性質不同的單質，H2O和D2O為化合物，故C錯誤。[答案]C[練3]下列說法錯誤的是()A.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子B.eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、石墨和金剛石均為同素異形體C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D.12C和14C互為同位素，物理性質不同，但化學性質幾乎完全相同答案B解析元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，A項中的四種微粒是氫元素的四種不同粒子；12C和14C由于其質子數(shù)均為6，而中子數(shù)分別為6和8，故它們互為同位素，同理，eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca互為同位素其物理性質不同但化學性質幾乎完全相同；金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質，它們互為同素異形體。[練4]下列各組微粒互為同位素的是()①16O2和18O2②H2和D2③eq\o\al(16,8)O和eq\o\al(18,8)O④1Heq\o\al(18,2)O和2Heq\o\al(16,2)O⑤eq\o\al(35,17)Cl和eq\o\al(37,17)ClA.①②B．③⑤C．④D．②③答案B解析同位素是原子和原子之間的互稱，①②④均不是原子，只有③⑤是原子，而且質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，符合同位素的定義。方法規(guī)律(1)同位素中“同位”指幾種核素的質子數(shù)相同，在元素周期表中占據(jù)同一個位置。同位素屬于同一種元素，但不是同種原子。例如：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是三種不同的原子，但都是氫元素。(2)同種元素可以有多種不同的核素，所以元素的種類數(shù)遠小于原子的種類數(shù)。本課歸納總結1.元素種類由質子數(shù)決定，核素種類由質子數(shù)和中子數(shù)共同決定。2.具有一定數(shù)目質子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子，互稱同位素，同位素間的化學性質基本相同，物理性質不同。3.元素周期表中的相對原子質量是指元素的平均相對原子質量，而不是該元素的某種核素的相對原子質量。學習效果檢測1.下表符號中“2”的含義正確的一組是()答案B解析eq\o\al(2,1)H中2表示質量數(shù)，2He中2表示質子數(shù)，Cl2中2表示含有2個氯原子，Ca2＋中的2表示帶2個正電荷。2.諾貝爾化學獎得主GerhardErtl對金屬Pt表面催化CO氧化反應的模型進行了深入研究。下列關于eq\o\al(202,)eq\a\vs4\al(78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的說法正確的是()A.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的質子數(shù)相同，互稱為同位素B.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的中子數(shù)相同，互稱為同位素C.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的核外電子數(shù)相同，是同一種核素D.eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt的質量數(shù)不同，不能互稱為同位素答案A解析根據(jù)同位素定義“質子數(shù)相同，中子數(shù)不同的核素互為同位素”判斷，A項正確，B、D兩項錯誤；eq\o\al(202,78)Pt和eq\o\al(198,78)Pt是Pt的兩種核素，C項錯誤。3.下列描述中，不正確的是()A.14N與15N具有相同的質子數(shù)B.18O和17O具有相同的電子數(shù)C.18O和19F具有相同的中子數(shù)D.12C與13C具有相同的質量數(shù)答案D解析14N與15N的質子數(shù)都是7；18O和17O的電子數(shù)都是8；18O和19F的中子數(shù)都是10；12C與13C的質量數(shù)分別為12和13。4.有六種微粒，它們分別是eq\o\al(40,19)M、eq\o\al(40,20)N、eq\o\al(40,18)X、eq\o\al(40,19)Q＋、eq\o\al(40,20)Y2＋、eq\o\al(40,17)Z－，它們所屬元素的種類為()A.3種B．4種C．5種D．6種答案B解析質子數(shù)決定元素的種類，eq\o\al(40,19)M、eq\o\al(40,19)Q＋是K元素形成的微粒，eq\o\al(40,20)N、eq\o\al(40,20)Y2＋表示Ca元素形成的微粒；eq\o\al(40,18)X表示Ar原子，eq\o\al(40,17)Z－表示Cl－。5.簡單原子的原子結構可用下圖形象地表示：其中“”表示質子或電子，“”表示中子，則下列有關①②③的敘述正確的是()A.①②③互為同素異形體B.①②③互為同位素C.①②③是三種化學性質不同的粒子D.①②③具有相同的質量數(shù)答案B解析由題圖可知三個原子的質子數(shù)、核外電子數(shù)相同，而中子數(shù)不同，所以三者互為同位素，同位素的化學性質相同。6.我國著名化學家張青蓮教授測定的銻元素的相對原子質量為121.760，被國際原子量委員會采用為國際新標準。已知銻有兩種以上天然同位素，則121.760是()A.按照銻的各種天然同位素的質量數(shù)與這些同位素所占的原子百分比計算出來的平均值B.按照銻的各種天然同位素的相對原子質量與這些同位素所占的原子百分比計算出來的平均值C.一個銻原子的質量與12C原子質量的eq\f(1,12)的比值D.銻元素的質量與12C原子質量的eq\f(1,12)的比值答案B解析元素的相對原子質量是根據(jù)各種天然同位素的相對原子質量和這些同位素所占的原子百分比計算出來的平均值。7.用A.質子數(shù)B．中子數(shù)C．核外電子數(shù)D．最外層電子數(shù)E．電子層數(shù)，填寫下列空格(用字母代號填寫)：(1)同位素種類由________決定。(2)元素種類由________決定。(3)某元素有無同位素由________決定。(4)核素相對原子質量由________決定。(5)主族元素的化學性質主要由________決定。(6)核電荷數(shù)由________決定。(7)堿金屬原子失電子能力相對強弱由________決定。(8)原子得失電子能力相對強弱由________決定。答案(1)A、B(2)A(3)B(4)A、B(5)D(6)A(7)E(8)D、E解析