《原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)》第1課時名師學(xué)案

第第頁第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)課時1原子核核素目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解原子的結(jié)構(gòu)。(微觀探析)2.知道質(zhì)量數(shù)和eq\o\al(A,Z)X的含義，掌握構(gòu)成原子的各微粒間的關(guān)系。(微觀探析)3．了解元素、核素、同位素的含義。(宏觀辨識與微觀探析)4.了解元素的相對原子質(zhì)量的含義和計算方法。(宏觀辨識與微觀探析)一、原子核1．原子及構(gòu)成微粒原子eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子：帶有一個單位正電荷,中子：不帶電)),核外電子：帶有一個單位負(fù)電荷))對于一個確定的原子存在關(guān)系：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。2．質(zhì)量數(shù)3．原子的表示方法一般用符號eq\o\al(A,Z)X表示，字母表示意義如下：如eq\o\al(37,17)Cl表示質(zhì)量數(shù)為37、質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子。微點撥：(1)原子中不一定含有中子，且中子數(shù)不一定等于質(zhì)子數(shù)，如eq\o\al(1,1)H。(2)同種元素的原子與其相應(yīng)離子的質(zhì)量數(shù)相等，如23Na與23Na＋。二、核素1．核素具有相同數(shù)目的質(zhì)子和相同數(shù)目的中子的一類原子。2．同位素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互為同位素。如氫元素的三種核素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H俗稱－重氫超重氫符號HDT質(zhì)子數(shù)111中子數(shù)0123.幾種重要的核素(1)制造氫彈的原料為eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。(2)核反應(yīng)堆的燃料是eq\o\al(235,92)U。(3)作為相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定用的標(biāo)準(zhǔn)原子為eq\o\al(12,6)C。微點撥：同位素的兩個特點(1)相同存在形態(tài)的同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。(2)天然存在的某種元素，不論是化合態(tài)還是游離態(tài)，各種同位素在自然界里豐度一般是不變的。4．元素的相對原子質(zhì)量元素的相對原子質(zhì)量是其各種核素的相對原子質(zhì)量分別與各種核素在自然界里的豐度的乘積之和。如氯元素有兩種核素：eq\o\al(35,17)Cl，相對原子質(zhì)量為34.97，其豐度為75.77%；eq\o\al(37,17)Cl，相對原子質(zhì)量為36.97，其豐度為24.23%。故氯元素的相對原子質(zhì)量為34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。微點撥：近似相對原子質(zhì)量(1)核素的近似相對原子質(zhì)量就是核素的質(zhì)量數(shù)。(2)元素的近似相對原子質(zhì)量就是按照該元素各種核素的質(zhì)量數(shù)和各種核素原子在自然界中的豐度算出的平均值。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)原子核是由質(zhì)子和核外電子構(gòu)成的。 ()(2)質(zhì)子數(shù)為118、質(zhì)量數(shù)為293的原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)為175。 ()(3)O2和O3、紅磷和白磷均互稱同位素。 ()(4)同位素原子的物理、化學(xué)性質(zhì)均完全相同。 ()(5)核素的相對原子質(zhì)量是指一個核素原子的質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的1/12的比值。 ()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2.eq\o\al(13,6)C-NMR可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析，eq\o\al(13,6)C所表示的碳原子()A．核外有13個電子B．核內(nèi)有6個質(zhì)子，核外有7個電子C．質(zhì)量數(shù)為13，核外電子數(shù)為6，核內(nèi)有7個質(zhì)子D．質(zhì)量數(shù)為13，核外電子數(shù)為6，核內(nèi)有7個中子[答案]D3．下列微粒中，互為同位素的是()A．D2O和H2O B.eq\o\al(40,19)X和eq\o\al(40,20)ZC.eq\o\al(126,52)Y和eq\o\al(128,52)Y D．O2和O3C[同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素。A項中兩物質(zhì)均為化合物，D項中兩物質(zhì)均為單質(zhì)，B項中eq\o\al(40,19)X和eq\o\al(40,20)Z的質(zhì)子數(shù)不同，是兩種不同元素的原子，故只有C項符合題意。]構(gòu)成原子的微粒之間的關(guān)系1.質(zhì)量關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。(2)原子的相對原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)。2．電性關(guān)系微粒等量關(guān)系不等量關(guān)系原子質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－陽離子核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－陽離子所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)陰離子核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋陰離子所帶電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)[素養(yǎng)養(yǎng)成]微觀探析：關(guān)于原子構(gòu)成的幾個易錯點(1)原子中一定含有質(zhì)子，但不一定含有中子，如eq\o\al(1,1)H。(2)原子的質(zhì)量數(shù)和相對原子質(zhì)量的含義不同，但是原子的質(zhì)量數(shù)一般等于該原子相對原子質(zhì)量數(shù)值的整數(shù)部分。(3)對離子進(jìn)行電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)換算時應(yīng)該注意陽離子和陰離子的區(qū)別?！镜淅?】不具有放射性的同位素稱之為穩(wěn)定同位素，如2H、13C、15N、18O、34S等在陸地生態(tài)系統(tǒng)研究中，常用作環(huán)境分析指示物。下列有關(guān)說法正確的是()A．34S原子核內(nèi)中子數(shù)為16B．1H2eq\o\al(16)O和1H218O的相對分子質(zhì)量不同C．13C和15N原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相差2D．2H＋不含中子和電子B[A項中34S原子核內(nèi)中子數(shù)為18，故A項不正確；B項中H2O的相對分子質(zhì)量由H和O的質(zhì)量數(shù)決定，兩種分子中O的質(zhì)量數(shù)不同，則兩種分子的相對分子質(zhì)量也不同，故B項正確；C項中兩種原子的質(zhì)子數(shù)相差1，故C項不正確；D中2H＋含一個中子不含電子，故D項不正確。](1)34S2－的核外電子數(shù)是多少？(2)典例1中所給各原子中中子數(shù)最大的是哪種原子？[答案](1)18。34S的電子數(shù)為16,34S2－帶兩個單位負(fù)電荷，則電子數(shù)為18。(2)34S。34S的質(zhì)量數(shù)為34，質(zhì)子數(shù)為16，則中子數(shù)為18，在題中所有原子中最大。1.eq\o\al(235,92)U是重要的核工業(yè)原料，在自然界的豐度很低。eq\o\al(235,92)U的濃縮一直為國際社會關(guān)注。下列有關(guān)eq\o\al(235,92)U說法正確的是()A.eq\o\al(235,92)U原子核內(nèi)含有92個中子B.eq\o\al(235,92)U原子核外有143個電子C.eq\o\al(235,92)U原子的質(zhì)量數(shù)為235D.eq\o\al(235,92)U原子的核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是143C[對于原子eq\o\al(235,92)U,92表示的是質(zhì)子數(shù)，235表示的是質(zhì)量數(shù)(質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù))，故A、D項錯誤，C項正確；對于原子而言，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，故B項錯誤。]元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系1.區(qū)別名稱內(nèi)容項目元素核素同位素同素異形體概念質(zhì)子數(shù)相同的同一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素同種元素形成的不同的單質(zhì)范圍原子原子原子單質(zhì)特性只有種類，沒有個數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒由同位素組成的單質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，物理性質(zhì)不同由一種元素組成，可獨立存在決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)舉例H、C、N三種元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U互為同位素石墨與金剛石2．聯(lián)系【典例2】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微粒B.eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、金剛石和石墨均互為同位素C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的兩種核素D.eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,6)C互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同B[元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，A中的四種微粒是氫元素的四種不同微粒，A正確；金剛石和石墨是由碳元素組成的不同單質(zhì)，它們互為同素異形體，B不正確；eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是質(zhì)子數(shù)均為1、中子數(shù)不同的氫原子，它們是不同的核素，C正確；eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(14,6)C中C的質(zhì)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，其物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，D正確。]，只要Z相同，就是同種元素；Z和A均相同，就是同一種核素；Z相同、A不同的互為同位素；Z不同的不論A是否相同，均不是同種元素，更不能稱為同位素。2．“玉兔”號月球車用eq\o\al(238,94)Pu作為熱源材料。下列關(guān)于eq\o\al(238,94)Pu的說法正確的是()A.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U互為同位素B.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu互為同素異形體C.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu具有相同的最外層電子數(shù)D[A.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素，錯誤；B.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu均是核素，不是單質(zhì)，不能互為同素異形體，錯誤；C.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U的質(zhì)子數(shù)不同，屬于不同的元素，不可能具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)，錯誤；D.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(239,94)Pu的質(zhì)子數(shù)相同，具有相同的最外層電子數(shù)，正確。]1．下列敘述錯誤的是()A．13C和14C屬于同一種元素，它們互為同位素B．1H和2H是不同的核素，它們的質(zhì)子數(shù)相等C．14C和14N的質(zhì)量數(shù)相等，它們的中子數(shù)不等D．6Li和7Li的電子數(shù)相等，中子數(shù)也相等D[13C和14C質(zhì)子數(shù)均為6，中子數(shù)分別為7和8，互為同位素，故A正確；1H和2H質(zhì)子數(shù)均為1，屬于不同的核素，故B正確；14C和14N的質(zhì)量數(shù)均為14，中子數(shù)分別為8和7，故C正確；6Li和7Li的電子數(shù)均為3，由于質(zhì)量數(shù)不相同，故中子數(shù)一定不相同，故D錯誤。]2．簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示其中“”表示質(zhì)子或電子，“”表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是()A．①、②、③互為同位素B．①、②、③互為同素異形體C．①、②、③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的微粒D．①、②、③具有相同的質(zhì)量數(shù)[答案]A3．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互稱同位素C．H2O與D2O互稱同素異形體D．1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對分子質(zhì)量相同C[同種元素形成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體，C錯誤。]4．已知R2＋核外有a個電子，它含有b個中子。表示R原子符號正確的是()A.eq\o\al(b,a)R B.eq\o\al(a＋b－2,a－2)RC.eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)R D.eq