2018-2019学年高中化学 第1章 物质结构元素周期律 第一节 第3课时 核素学案 新人教版必修2.docx

第3课时核素1了解核素和同位素的概念。2了解质量数和X的含义。一、质量数1概念忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值。2数值关系质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。3.X的含义表示一个质量数为A，质子数为Z的X原子。原子(X)如Cl表示质量数为37，质子数为17的氯原子。二、核素与同位素1核素(1)定义：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(2)氢的三种核素原子符号(X)原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)H氕10H或D氘11H或T氚122.同位素(1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。即同一元素的不同原子互称同位素。(2)用途C在考古工作中用于测定一些文物的年代。U用于制造原子弹、核电站发电等。H和H用于制造氢弹。放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。1下列关于原子的构成，正确的是()A由质子和电子构成B由原子核和核外电子构成C由质子和中子构成D由中子和电子构成解析：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，故选B项。答案：B2(2018太原市第五中学阶段检测)3H、14C、14N、16O、32S等在科学研究中应用广泛，下列针对它们的说法正确的是()A14C和14N互为同位素B3H的核外电子比2H多一个C16O和32S原子核内的中子数相等D等物质的量的14NO和14C16O2所含质子数相等解析：14C和14N的质子数不相同，不能互为同位素，A错误；3H、2H的核外电子一样多，均是1个，B错误；16O和32S原子核内的中子数分别是1688、321616，中子数不同，C错误；等物质的量的14NO和14C16O2所含质子数相等，均是22 mol，D正确。答案：D3在U、N、Na、Mg、U、C中：(1)_和_互为同位素。(2)_和_质量数相等，但不能互称同位素。(3)_和_的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。解析：(1)质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故U和U互为同位素。(2)N和C质量数相等，但二者质子数不同，不互为同位素。(3)Na和Mg的中子数均是12，但二者质子数不同，不是同一种元素。答案：(1)UU(2)NC(3)NaMg构成原子或离子的微粒间的数量关系1粒子组成符号及其含义AZXab2构成原子或离子的微粒间的数值关系(1)质量关系质量数(A)质子数(Z)中子数(N)(2)数量关系核电荷数质子数核外电子数(3)电性关系中性原子：质子数核外电子数阳离子：核外电子数质子数所带电荷数阴离子：核外电子数质子数所带电荷数已知R原子有b个中子，R2核外有a个电子。表示R原子符号正确的是()A.RB.RC.RD.R【解析】R2表示R原子失去2个电子得到的阳离子，R原子含有的电子数为a2，R原子的质子数为a2，根据公式：质量数质子数中子数，可计算出R原子的质量数为ab2，则R原子符号表示为R，C项正确。【答案】C(2018辽宁六校协作体期中)一些科学家预言，存在稳定的超重元素，如：Z114，N184的原子，它位于元素周期表的第七周期，第A族，下列说法正确的是 ()A第七周期有50种元素B该原子的质量数为184C该元素的相对原子质量为298D该原子核外有114个电子解析：根据元素周期表的结构可知，第7周期若排满，容纳的元素是32种，A错误；质量数是ZN114184298，B错误；由于元素大部分都有同位素，所以该核素的质量数不能代表该元素的相对原子质量，C错误；质子数等于核外电子数，所以该原子核外有114个电子，D正确。答案：D元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系1区别名称内容项目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、O、S三种元素H、H、H三种核素H、H、H互称同位素O2与O3互为同素异形体2.联系(1)一种单质可能由不同核素构成，如：HD、HT等均为氢元素的单质。(2)一种核素可以构成不同的单质，如16O2、16O3，它们互称为同素异形体。自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127(I)。日本福岛第一核电站事故释放出的放射性物质中，含有人工放射性核素碘-131(I)。碘-131(I)一旦被人体吸入，就可能会引发甲状腺疾病。对于这两种核素的下列说法正确的是()A.I2和I2互为同素异形体B.I和I互为同位素C.I的摩尔质量为131D.I中子数与质子数之差为74【解析】I2和I2结构相同，不互为同素异形体，A项错误；I和I质子数相同，属于同种元素，二者质量数不同，其中子数也不同，互为同位素，B项正确；摩尔质量的单位为g/mol，C项错误；I的中子数为1275374，中子数与质子数之差为745321，D项错误。【答案】B【点评】(1)同位素的判断方法：看类属：是否属于原子；看质子数和中子数：同位素的质子数相同，中子数不同。(2)同素异形体的判断方法：看类属：是否属于同种元素形成的不同的单质；看元素：是否由同种元素形成。(2018大庆中学阶段检测)下列说法中，正确的是()O与O是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的O2与O2化学性质不同H2、H2、H2互为同位素C60与12C、14C互为同位素科学家已发现了H3分子，H2与H3互为同素异形体稀土元素Sm与Sm的质量数不同，属于两种元素H2O与D2O互称同素异形体Ti和Ti质子数相同，互为同位素A BC D解析：O与O是不同的核素，也是O元素的两种同位素，由它们形成的单质O2和O2的物理性质不同，但化学性质几乎相同，错误；H2、H2、H2是由H的三种同位素H、H、H形成的单质，错误；C60是由C元素形成的单质，而12C、14C是C元素的两种同位素，错误；H2与H3都是由H元素形成的单质，它们互为同素异形体，正确；稀土元素Sm与Sm的质量数不同，但质子数相同，所以它们是同一种元素，错误；H2O与D2O是由H的两种同位素与O形成的化合物，不是同素异形体，错误；Ti和Ti质子数相同，则为同一种元素，但质量数不同，即中子数不同，所以互为同位素，正确。答案：D1.U是重要的核工业原料。下列有关U、U说法正确的是()A.U原子核中含有92个中子B.U原子核外有143个电子C.U与U互为同位素D.U与U互为同素异形体解析：U原子核中含有92个质子，中子数是23592143，A错误；质子数等于核外电子数，则U原子核外有92个电子，B错误；质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则U与U互为同位素，C正确； 根据选项C中的分析可知U与U互为同位素，同素异形体是指由同一种元素形成的不同单质，D错误。答案：C216O的“16”表示的含义是氧元素的()A相对原子质量B某种同位素质量数C近似相对原子质量D某种同位素质子数解析：A项氧元素的相对原子质量是根据氧元素的各种同位素的相对原子质量结合各同位素的百分比算出的平均值，错误；B项正确；C项元素的近似相对原子质量是利用各同位素的质量数代替同位素的相对原子质量并结合各同位素的百分比算出的平均值，错误；D项同位素的质子数标在元素符号的左下方，错误。答案：B3(2018甘肃师大附中期末)最近医学界通过用放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关14C的叙述正确的是()A14C与C60中普通碳原子的化学性质不同B14C与12C互为同位素C14C是C60的同素异形体D14C与14N含的中子数相同解析：14C与C60中普通碳原子，为同种元素的碳原子，则碳原子的化学性质相同，A错误；14C与12C的质子数均为6，中子数不同分别为8、6，互为同位素，B正确；14C是原子，不是单质，与C60单质不是同素异形体，C错误；14C的中子数为1468,14N的中子数为1477，二者不同，D错误。 答案：B4在粒子NH3D中，电子数、质子数和中子数之比为()A10711B11118C11810D10118解析：在粒子NH3D中有1个N、3个 H、1个H，NH3D中含有的电子数为731110，质子数为73111，中子数为718，故选D项。答案：D5某元素的同位素X，已知M30，且MZ16，用化学用语填空：(1)X元素为_。(2)X的气态氢化物与碳的气态氢化物中较稳定的是_。(3)X单质与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(4)X的氧化物与HF反应的化学方程式为_。解析：30Z16，所以Z14，即硅元素，与碳同主族，碳的非金属性强于硅，故CH4比SiH4稳定。由已学知识写出Si与NaOH溶液反应及SiO2与HF反应的方程式即可。答案：(1)Si(2)CH4(3)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2(4)SiO24HF=SiF42H2O1两种互为同位素的原子，不同的是()A核电荷数B电子层结构C核外电子数D质量数解析：两种互为同位素的原子核电荷数、核外电子数、电子层结构、质子数均相同，中子数、质量数均不同，故选D项。答案：D2有六种微粒，它们分别是4019M、4020N、4018X、4019Q、4020Y2、4017I，它们所属元素的种类为()A3种B4种C5种D6种解析：元素的种类是由质子数决定的，而上述六种微粒中质子数有17、18、19、20四种质子数，所以元素种类有4种。答案：B3已知质量数为A的某阳离子Rn，核外有X个电子，则核内中子数为()AAXBAXnCAXnDAXn解析：Rn核外有X个电子，故R原子内质子数为Xn，故R核内中子数为AXn，故选B项。答案：B4(2018六安市第一中学段考)不具有放射性的同位素称为稳定同位素，其得到广泛的应用，如在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是()A34S原子核内中子数为18B1HO和1HO互称同位素C13C和15N原子核内的质子数相差2D2H结合OH的能力比1H的更强解析：34S的中子数为18，A正确；H2O表示水分子或水，不表示元素，故不可能为同位素，B错误；两种原子的质子数相差1，C错误；2H和1H的化学性质相同，结合OH的能力一样，D错误。答案：A5下表符号中“2”的含义正确的一组是()H2He2ClCa2A质量数中子数质子数电荷数B质量数质子数原子个数电荷数C质子数中子数原子个数电子数D质量数质子数中子数电荷数解析：H中的2为质量数，2He中的2为质子数，2Cl中的2表示原子个数，Ca2中的2表示离子所带电荷数，故选B项。答案：B6230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是()ATh元素的质量数是232BTh元素的相对原子质量是231C232Th转化成233U是化学变化D230Th和232Th的化学性质几乎相同解析：A项Th元素有2种核素，230Th和232Th的质量数分别为230、232，错误；B项不知道钍的各种同位素的含量，无法求出元素的相对原子质量，错误；C项原子核发生了变化，故此反应不为化学反应，错误；D项二者核外电子层结构相同，故二者化学性质几乎相同，正确。答案：D7有H、D、T三种原子，各自可形成双原子分子H2、D2、T2，请填写下列各小题：(1)标准状况下，它们的密度之比为_。(2)相同物质的量的三种单质中，质子数之比为_。(3)各1 g三种单质中，它们的质子数之比为_。(4)同温同压下，1 L各单质气体中所含电子数之比为_。解析：(1)三种氢气分子H2、D2、T2的相对分子质量分别为2、4、6，则相同状况下1(H2)2(D2)3(T2)M(H2)M(D2)M(T2)246123。(2)由于是同位素组成的双原子单质，质子数之比为111。(3)质量相同时，质子数之比为632。(4)同温同压下，同体积的气体具有相同的分子数，而组成单质的H2、D2、T2的质子数相同，故它们具有相同的核外电子数。答案：(1)123(2)111(3)632(4)1118某元素的原子M，它的氯化物MCl 1.17 g溶于水制成溶液后，加入1 mol/L的AgNO3溶液20 mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有12个中子，求：(1)Z值和A值；(2)把M的单质在空气中燃烧，有何现象？写出反应的化学方程式。解析：(1)MCl AgNO3=AgClMNO3 (A35.5)g 1 mol 1.17 g 1 mol/L20 mL103 L/mL，A23，ZAN231211，由此可断定M为Na。(2)Na在空气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生淡黄色固体。答案：(1)1123(2)剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体，2NaO2Na2O2。1(2018商丘市第一高级中学段测)下列说法中不正确的是()质子数相同的微粒一定属于同种元素同位素的性质几乎完全相同质子数相同、电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子电子数相同的微粒不一定是同一种元素一种元素只能有一种质量数某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数ABCD解析：质子数相同的粒子不一定属于同种元素，比如S与O2，错误；同位素的物理性质不完全相同，错误；质子数相同，电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子，正确；电子数相同的微粒不一定是同一种元素，正确；原子的质量数质子数中子数，同种元素质子数相同，但中子数不一定相同，因此一种元素不一定只有一种质量数，错误；原子有质量数，元素没有质量数，错误。答案：D2YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是一种重要超导材料，下列关于Y的说法错误的是()A属于金属元素B质子数与中子数之差为50C原子的核外电子数是39D.Y和Y是两种不同的核素解析：Y是钇，由元素名称可知其为金属元素，其核外电子数、质子数均为39，中子数为50，故二者差为11，故A、C两项正确；B项错误；D项二者质子数相同，中子数不同，故二者为同一元素的不同核素，正确。答案：B3下列说法正确的是()A钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的C核素指一种原子，而元素是指一类原子：核素间互称同位素，元素包含同位素D.Ar、K、Ca的质量数相同，所以它们互为同位素解析：钠原子失去一个电子后，其电子数与氖原子相同，均含有10个电子，但钠原子质子数不变，其元素种类不变，A项错误；1H中不含中子，B项错误；Ar、K、Ca质子数不同，不是同种元素，不能称为同位素，D项错误。答案：C4(2018湖南五市十校期中)某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在a g Hm X中所含质子的物质的量是()A.(ANm)mol B.(AN)molC.(AN)mol D.(ANm)mol解析：根据题意可知，X原子的质子数为(AN)个，1个HmX分子中所含质子数为(ANm)个，a g HmX中所含质子的物质的量为(ANm)(ANm)mol，选A。答案：A5通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：(1)用化学符号表示下列4种微粒：A_，B_，C_，D_。(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式_。解析：C和E为阳离子，锁定在Na、Mg2、Al3、NH、H3O之内，D为阴离子，它可能是OH、O2、F、NH、NH2、N3，A和B为分子，它们可能是CH4、NH3、H2O、HF。A(分子)B(分子)MC(阳离子)D(阴离子)，联想NH3H2ONH3H2ONHOH，故C为NH，D为OH，“B溶于A”，暗示：B为气体，则A为液体，A为H2O，B为NH3；“A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀”：白色沉淀可能为Al(OH)3或Mg(OH)2，说明E为Al3或Mg2。答案：(1)H2ONH3NHOH(2)Al33NH33H2O=Al(OH)33NH或Mg22NH32H2O=Mg(OH)22NH