第一节　元素周期表(第3课时)

内容标准
活动与探究建议
1.了解元素和核素的含义。
2.理解质量数和X的含义。
A
Z
查阅资料并讨论：放射性元素，放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。


科学家们发现有3种氢原子：氕、氘、氚，这3种氢原子中质子、中子和电子的数量关系如下图所示：

氕、氘、氚原子中质子、中子和电子的数量关系示意图
氕、氘、氚的原子结构有什么异同？它们是同一种元素吗？
提示：这三种氢原子只是在中子数上存在差异，它们都是氢元素。

一、原子的组成
1．组成微粒
原子Error!
2．数值关系
(1)质量数：忽略电子的质量，将核内所有__________的相对质量取近似值相加所得的数值。
(2)数值关系
质量关系：质量数(A)＝____________
数量关系：原子序数＝核电荷数＝______＝__________
3．原子构成的表示方法
一般用符号X表示，字母表示意义如下：
A
Z
A表示______，Z表示______，X表示______，如Cl表示______为37、________为
3
7
1
7
17的氯原子。
二、核素
1．定义
具有一定数目____和一定数目____的一种原子。
2．氢的三种核素
氢元素的原子核
质子数(Z)
中子数(N)
原子名称
原子符号(X)
A
Z
1
0
氕
H
1
1


1
1
氘
____或____
1
2
氚
____或____

自主思考1：所有的原子核内一定含有质子和中子吗？
三、同位素
1．概念
______相同而______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____互称同位素。
2．用途
(1)______在考古工作中用于测定一些文物的年代。
(2)______用于制造原子弹、核电站发电等。
(3)________用于制造氢弹。
(4)放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
自主思考2：教材上元素周期表中有112种元素，是否可以说只有112种原子？
答案：一、1.质子　中子
2．(1)质子和中子
(2)质子数(Z)＋中子数(N)　质子数　核外电子数
3．质量数　质子数　元素符号　质量数　质子数或核电荷数
二、1.质子　中子
2．H　D　H　T
2
1
3
1
自主思考1
提示：不一定。原子核中一定含质子，但不一定有中子，如H中只有质子而没有中
1
1
子。
三、1.质子数　中子数　核素
2．(1) C　(2)U　(3)H和H
1
4
6
2
3
5
9
2
2
1
3
1
自主思考2
提示：原子种类超过112种，因为有些元素不止一种核素。

一、原子构成及粒子间的关系
1．原子组成符号及其含义
Error!
A
Z
X

a
b
2．构成原子的粒子间的关系
(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
Error!
3
电
性
关
系
二、元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系
1．区别

2.联系


(1)一种单质可能由不同核素构成，如：HD、HT等；
(2)一种核素可以构成不同单质，如：16O2、16O3。

知识点1 原子内的几个数量关系
【例题1】 某元素的一种同位素X的原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是(　　)。
A.(A－N＋m) molB.(A－N) mol
a
A
＋
m

a
A

C.(A－N) molD.(A－N＋m) mol
a
A
＋
m

a
A


解析：根据题意，X原子的质子数为(A－N)，1个HmX分子中所含质子数为[m＋(A－N)]，则a g HmX中所含质子的物质的量为：
×[m＋(A－N)]
a
 
g
A
＋
m
 
g
·
m
o
l
－
1

＝(A－N＋m) mol。
a
A
＋
m

答案：A
点拨：分清质子数、核电荷数、质量数、中子数、核外电子数之间的关系，并看清要求哪种微粒的量。
知识点2 对元素、核素、同位素的理解
【例题2】 下列说法错误的是(　　)。
A.H、H、H、H＋和H2是氢元素的五种不同粒子
1
1
2
1
3
1
B．石墨和金刚石互为同位素，化学性质相似
C.H和H是不同的核素
1
1
2
1
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
解析：元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的五种微粒是氢元素的五种不同粒子；H和H是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素；
1
1
2
1
12C和14C其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同；石墨与金刚石是由碳元素组成的不同单质，不互为同位素。
答案：B
点拨：(1)原子得失电子形成的阴、阳离子中，质子数和电子数不相等，并且离子中也不一定含有电子，如H＋就没有电子。
(2)有时题目中限定的是“单核粒子”，包括原子和离子，而不一定是“原子”，要注意加以区分。
【例题3】 下列对概念理解的说法中，不正确的是(　　)。
A．元素可以理解为同位素的总称
B．同位素的质量数不同，中子数不同，质子数相同，核外电子数相同，其物理性质有差异，其化学性质几乎相同
C．同一元素的不同核素之间互称同位素
D．同位素是针对原子而言的，核素是针对元素而言的
解析：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子叫做元素。原子里具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素。有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，叫做核素。所以A、B、C都正确。同位素是针对原子而言的，核素也是针对原子而言的，D不正确。
答案：D
点拨：对于概念，重在理解，要把握它们的内涵、外延。可采用列表对比的方法，找出其异同，帮助理解。

1．已知R2＋核外有a个电子，b个中子，表示R原子符号正确的是(　　)。
A.  B.C.  D.
Rba
2 2Raba
2 2Raba
2Raba
2．(2012·甘肃嘉峪关一中高一下学期月考)下列各组粒子中属于同位素的是(　　)。
A．16O和18O B．H2O和D2OC．金刚石和石墨  D．24Mg和24Na

3．最近医学界通过用14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则有关14C的正确叙述是(　　)。
A．与12C60的碳原子化学性质不同B．与14N含的中子数相同
C．是12C60的同素异形体D．与12C、13C互为同位素
4科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是(　　)。
A．该粒子不显电性B．该粒子质量数为4
C．在元素周期表中与氢元素占同一位置D．该粒子质量比氢原子大
5．的衰变方程式为===，其中υe是反中微子，它的电荷为零，
6027Co
6027Co
 01eNi+e+AZv
静止质量可以为零。
(1)下列关于的叙述中，错误的是______(填序号)。
6027Co
A．质子数是27B．电子数是27
C．质量数是27D．中子数是60
(2)在上述衰变方程中，衰变产物Ni的质量数A为________，核电荷数Z为________。
(3)元素的化学性质主要取决于______(填序号)。
A．最外层电子数B．核内中子数C．核内质子数D．质量数
(4)不同种元素的本质区别是______(填序号)。
A．质子数不同B．中子数不同C．电子数不同D．质量数不同
答案：1．C　由R2＋的电荷数可知R原子的电子数为(a＋2)；原子的电子数等于质子数。再由“质子数＋中子数＝质量数”可得质量数为(a＋b＋2)。
2．A　同位素是指同一元素的不同核素之间，质子数相同，而中子数不同。因属于同一元素，必然用同一元素符号表示，故D错误。
3．D　14C是碳元素的一种同位素，原子核内有14－6＝8个中子。12C60是由碳元素原子组成的单质，与金刚石、石墨等属于同素异形体。同位素原子的中子数不同，但最外层电子数相同，故化学性质几乎完全相同。
4．C　因中子显电中性，所以“四中子”不显电性，A对；质量数为质子数与中子数的和，所以“四中子”的质量数为4，B对；该粒子的质子数为零，所以在周期表中该粒子与氢元素不在同一位置，C不正确；“四中子”质量数为4，氢原子质量数为1，D对。
5．答案：(1)CD　(2)60　28　(3)A　(4)A
解析：(1)中质子数为27，质量数为60，中子数为60－27＝33；(2)在衰变过程
6027Co
中，衰变出的电子和反中微子，使得衰变产物质量数没变化，但质子数变为27＋1＝28，核电荷数与质子数相同。(3)元素的化学性质主要由最外层电子数决定。(4)元素是指具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。