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(共44張PPT)
第1章　原子結(jié)構(gòu)　元素周期律
第1節(jié)　原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
課時1　原子核　核素
學(xué)習(xí)任務(wù)一　原子結(jié)構(gòu)
任務(wù)探究·深度學(xué)習(xí)
自主學(xué)習(xí)
舊知回顧

結(jié)合碳原子的示意圖回答下列問題:
(1)組成物質(zhì)的微粒主要有　　　　　　　　 ;
(2)構(gòu)成原子的微粒有　　　　　　　　　　 ;
(3)一般情況下,構(gòu)成原子核的微粒有　　　 ;
(4)原子中帶正電的微粒是　　　 ,帶負(fù)電的微粒是　　　 ;
(5)元素是 。

分子、原子、離子
質(zhì)子、中子和電子
質(zhì)子和中子
質(zhì)子
電子
質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))相同的一類原子的總稱

1.原子及其構(gòu)成微粒

新知梳理
對于原子來說:核電荷數(shù)=④　　　 數(shù)=⑤　　　 數(shù)。
質(zhì)子
正
中子
質(zhì)子
核外電子
2.質(zhì)量數(shù)

質(zhì)子數(shù)
中子數(shù)
質(zhì)子數(shù)
中子數(shù)
相對原子質(zhì)量
3.原子的表示方法
一般用符號 X表示,字母表示的意義如下:


質(zhì)量數(shù)
質(zhì)子數(shù)
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
1.所有的原子中都含有質(zhì)子和中子 (　　)
2.1 O的摩爾質(zhì)量為20 g·mol-1 (　　)
易錯辨析
3. 和S2-具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù) (　　)
4.13C和15N核內(nèi)中子數(shù)相差1 (　　)

√
√
√
互動探究
1.氫彈是利用原子彈爆炸的能量點(diǎn)燃氘等輕原子核的聚變反應(yīng)瞬時釋放出
巨大能量的核武器。研究氫彈的范疇主要是物理科學(xué)還是化學(xué)科學(xué)
答案　化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律,元素的種類不能改變,一旦元素種類發(fā)生
改變,則不屬于化學(xué)研究的范疇,因此研究氫彈的范疇屬于物理科學(xué)。
2.原子中質(zhì)子帶正電荷,核外電子帶負(fù)電荷,為什么原子卻不帶電
答案　由于質(zhì)子帶的正電荷總數(shù)等于核外電子所帶的負(fù)電荷總數(shù),所以整個
原子不帶電。
3.Na和Na+的摩爾質(zhì)量是否近似相同
答案　相對于質(zhì)子和中子的質(zhì)量,電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì),所以元素原子和
其簡單離子的摩爾質(zhì)量近似相同。
4.H3O+和OH-中的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)是否相同
答案　H3O+的質(zhì)子數(shù)為11,電子數(shù)為10;OH-的質(zhì)子數(shù)為9,電子數(shù)為10。所以
二者質(zhì)子數(shù)不相等,電子數(shù)相等。
5.人們通過研究仿生學(xué),并且應(yīng)用最新的技術(shù)和材料,在龐大的飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)了
“隱形”。軍事上的“隱形飛機(jī)”并非飛機(jī)真的隱形,而是將 Po涂于飛機(jī)
表面,這使得飛機(jī)可以吸收和屏蔽雷達(dá)波和紅外線輻射,從而達(dá)到隱形的目
的。 Po核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是多少

答案　根據(jù)原子結(jié)構(gòu)中各微粒間的關(guān)系可知 Po的中子數(shù)為125,核外電子
數(shù)為84,二者之差為125-84=41。
1.構(gòu)成原子微粒的應(yīng)用
(1)質(zhì)子數(shù)決定元素的種類。
(2)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定原子的質(zhì)量。
(3)原子的最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)。
提煉歸納
2.構(gòu)成原子或離子的微粒間的三種關(guān)系
(1)質(zhì)量關(guān)系:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。
(2)等量關(guān)系:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù),對于原子而言,核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子
數(shù)。
(3)大小關(guān)系
陽離子(Rm+) 質(zhì)子數(shù)>電子數(shù) 質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)+m
陰離子(Rm-) 質(zhì)子數(shù)<電子數(shù) 質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)-m
3.元素符號周圍數(shù)字的含義

1.核磁共振(NMR)技術(shù)已廣泛用于分子結(jié)構(gòu)測定與醫(yī)療診斷。已知質(zhì)量數(shù)
為奇數(shù)的原子能產(chǎn)生NMR信號。下列原子能產(chǎn)生NMR信號的是 (　　)

A H　　　　　　B N　　　　　　C S　　　　　　D C
典題精練
A
解析 　在表示原子組成時,元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù),左上角表示質(zhì)
量數(shù)。根據(jù)原子的符號可判斷 H的質(zhì)量數(shù)是奇數(shù)。
2.鈦元素被稱為“二十一世紀(jì)的金屬”,有關(guān) Ti的說法不正確的是 (　　)
A.該原子的質(zhì)子數(shù)為22　　B.該原子的質(zhì)量數(shù)為46
C.該原子的中子數(shù)為22　　D.該原子的核外電子數(shù)為22
C
解析 　題述原子是質(zhì)子數(shù)為22、質(zhì)量數(shù)為46的鈦原子,其中子數(shù)為24,核
外電子數(shù)為22。
3.下表所列符號中“2”的含義表示正確的一組是 (　　)
選項(xiàng) 2H 2He 2Cl Ca2+
A 質(zhì)量數(shù) 中子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 電荷數(shù)
B 質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù) 原子個數(shù) 電荷數(shù)
C 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 原子個數(shù) 電荷數(shù)
D 質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 電荷數(shù)
B
解析 2H中的“2”代表質(zhì)量數(shù),2He中的“2”代表質(zhì)子數(shù),2Cl中的“2”
代表原子個數(shù),Ca2+中的“2”代表電荷數(shù)。
4.已知R2+核外有a個電子,b個中子。正確表示R原子符號的是 (　　)
A R　　　 　　B R　　　 　　C R　　　 　　D R
C
解析 R2+核外有a個電子,則R原子核外有(a+2)個電子,即核內(nèi)有(a+2)個
質(zhì)子,R原子的質(zhì)量數(shù)為a+2+b。
學(xué)習(xí)任務(wù)二　核素 同位素
自主學(xué)習(xí)
新知梳理
1.核素
具有相同數(shù)目的①　　　 和相同數(shù)目的②　　　 的一類原子。
2.同位素
(1)定義:③　　　 相同而④　　　 不同的同一種元素的不同核素互為同
位素。
(2)分類:同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。
(3)氫元素的三種同位素
質(zhì)子
中子
質(zhì)子數(shù)
中子數(shù)
H H H
名稱 氕 氘 氚
符號 ⑤　　 ⑥　　 ⑦　　
質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) ⑧　　 ⑨　 ⑩　　
(4)常見核素及其用途
a.核反應(yīng)堆的燃料: 　　　 。
b.確定磷在植物中的作用部位: 　　　 。
c.制造氫彈: 　　　　　 。
H
D
T
0
1
2

判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
1.23Na和23Mg互為同位素 (　　)
2.2 O的摩爾質(zhì)量為20 g·mol-1 (　　)
易錯辨析
3.互為同位素的原子的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同,物理性質(zhì)不同 (　　)
4.不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)或質(zhì)量數(shù),也可能質(zhì)子數(shù)、中
子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同 (　　)
5.O2和O3、紅磷和白磷均互為同位素 (　　)


√
√

1.在自然界中是否所有元素都有多種核素
互動探究
答案　不是。有些元素只有一種核素,如鈉元素等。
2.金屬鈉在700~800 ℃時與四氯化鈦(TiCl4)反應(yīng)可制取金屬鈦,該反應(yīng)的化學(xué)
方程式為4Na+TiCl4 4NaCl+Ti。 Ti4+中所含電子數(shù)是多少 23 g金屬鈦
中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是多少
答案　由于 Ti4+是質(zhì)子數(shù)為22的鈦原子失去四個電子形成的,故該離子中所
含電子數(shù)是18;23 g Ti的物質(zhì)的量是0.5 mol,其所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為11 mol。
3.目前科學(xué)家們在火星上發(fā)現(xiàn)了巨大的地下蓄水層,這增大了火星上存在生
命的可能性。這個湖大約有20公里寬,在一個巨大的極地冰川下,位于火星表
面下1.5公里處。

我們知道水是由氫、氧兩種元素組成的物質(zhì),在自然界中存在的氧原子和氫
原子有以下六種 O O O H H H。
(1)上述所給微粒中有多少種核素
(2)上述所給微粒中互為同位素的有哪些
(3)這些原子可以構(gòu)成水分子,其可構(gòu)成多少種水分子
(4)這六種原子構(gòu)成的水分子中,相對分子質(zhì)量有幾種情況
答案　(1)一種原子就是一種核素,故有6種核素。
(2)三種氫元素的核素互稱為同位素,三種氧元素的核素互稱為同位素。
(3 H H H三種原子可以形成六種組合,它們分別與16O、17O、18O三種原子
形成H2O,可以構(gòu)成6×3=18種水分子。
(4)形成的18種水分子中,相對分子質(zhì)量有7種情況,分別為18、19、20、21、
22、23、24。
1.同位素的“六同三不同”


提煉歸納
2.核素、同位素、同素異形體的比較
核素 同位素 同素異形體
概念 具有相同質(zhì)子數(shù)和相同中子數(shù)的一類原子 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 由同一種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)
研究范圍 原子 原子 單質(zhì)
特性 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)幾乎完全相同,物理性質(zhì)不同 由一種元素組成,可獨(dú)立存在
決定因素 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 O Na三種核素 U U U互為同位素 石墨與金剛石
3.元素的相對原子質(zhì)量與原子的相對原子質(zhì)量
(1)元素的相對原子質(zhì)量
①定義: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(某種
核素在這種元素的所有天然核素中所占的比例)的乘積之和。
②計(jì)算式:M=M1×n1%+M2×n2%+M3×n3%+……如氯元素有兩種核素 Cl和 Cl,
其中 Cl的相對原子質(zhì)量為34.97,其豐度為75.77% Cl的相對原子質(zhì)量為36.
97,其豐度為24.23%。則氯元素的相對原子質(zhì)量為34.97×75.77%+36.97×24.2
3%≈35.45。
(2)原子的相對原子質(zhì)量
①計(jì)算方法:原子的相對原子質(zhì)量= 。
②數(shù)值:近似等于該原子的質(zhì)量數(shù)。
1.下列關(guān)于 Pt和 Pt的說法正確的是 (　　)
A Pt和 Pt的核外電子數(shù)相同,是同一種核素　
B Pt和 Pt的中子數(shù)相同,互稱為同位素
C Pt和 Pt的質(zhì)子數(shù)相同,互稱為同位素　　　
D Pt和 Pt的質(zhì)量數(shù)不同,不能互稱為同位素
典題精練
C
解析 C　A項(xiàng) Pt和 Pt為同一元素的不同核素;B項(xiàng) Pt的中子數(shù)為124
Pt的中子數(shù)為120;D項(xiàng) Pt和 Pt雖然質(zhì)量數(shù)不同,但質(zhì)子數(shù)相同,互稱為同位
素。
2.14C能夠測得出土文物所屬年代。因14C是碳的一種放射性同位素,14C的衰變
極有規(guī)律,其精確性被稱為自然界的“標(biāo)準(zhǔn)時鐘”。下列說法正確的是
( 　)
A.14C的半衰期(一半發(fā)生衰變所用的時間)較短
B.14C在生物體中的含量較多
C.14C與12C、13C所含的質(zhì)子數(shù)相同
D.14C是12C、13C的同素異形體
C
解析 　由題給信息可知,14C能用于測定文物所屬年代,故其半衰期較長;
盡管自然界中不斷產(chǎn)生著14C,但它不能由其他放射性同位素衰變生成,而是
由宇宙射線穿過高層大氣層產(chǎn)生,所以生物體中含量較少;14C與12C、13C互為
同位素,質(zhì)子數(shù)相同。
3.(2020山東臨沂高一月考)第116號元素Lv的名稱為 Lv是該元素的一種
核素。
(1 Lv的質(zhì)子數(shù)為　　　 ,中子數(shù)為　　　 ,核外電子數(shù)為　　 　 。
(2)Lv在化合物中常顯+4價,其氧化物的化學(xué)式為 LvO2。若取32.5 g該氧化
物,則:
①該氧化物的摩爾質(zhì)量為　　　 ;
②該氧化物的物質(zhì)的量為　　　 ;
116
③該氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為　　　 ;
④該氧化物中的Lv4+所含電子的物質(zhì)的量為　　 。
177
116
325 g·mol-1
0.1 mol　
13.2 mol　
11.2 mol
解析　(1)根據(jù)原子符號可知題述原子的質(zhì)子數(shù)為116,核外電子數(shù)為116,質(zhì)
量數(shù)為293,中子數(shù)為177。(2)由元素的氧化物的化學(xué)式可以判斷,其摩爾質(zhì)
量為325 g·mol-1,故所取氧化物的物質(zhì)的量為0.1 mol,因此所含質(zhì)子的物質(zhì)的
量為13.2 mol,0.1 mol Lv4+所含電子的物質(zhì)的量為11.2 mol。
1.法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種只由4個中子構(gòu)成的微粒,這種微粒稱為“四中子”,
也有人稱之為“零號元素”。下列關(guān)于“四中子”微粒的說法不正確的是
(　　)
A.該微粒不顯電性　　 B.該微粒質(zhì)量比氫原子大
C.該微粒質(zhì)量數(shù)為4　　D.與氫原子的質(zhì)子數(shù)相同
評價檢測·課堂達(dá)標(biāo)
D
解析 　由于中子不帶電,所以該微粒不顯電性,A正確;中子的質(zhì)量與質(zhì)子
接近,而氫原子只有一個質(zhì)子,最多有2個中子,故該微粒的質(zhì)量比氫原子大,B
正確;這種微粒是由四個中子構(gòu)成的,沒有質(zhì)子,故其質(zhì)量數(shù)是4,C正確;氫原子
的質(zhì)子數(shù)是1,而該微粒的質(zhì)子數(shù)為0,二者并不相同,D錯誤。
2.某元素的簡單原子的原子結(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.①②③互為同位素 B.①②③互為同素異形體
C.①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子 D.①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)
A
解析 　本題三種原子的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為1,而中子數(shù)分別為0、1、2,
因此三者分別是氫元素的核素H、D、T,互為同位素。
3.下列有關(guān)“LiH、LiD、LiT”的敘述正確的是 (　　)
A.等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)質(zhì)子數(shù)之比為1∶2∶3
B.等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)中子數(shù)之比為1∶1∶1
C.三種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之比為8∶9∶10
D.三種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同
C
解析 　H、D、T 3種原子質(zhì)子數(shù)相同,故等物質(zhì)的量的LiH、LiD、LiT 3
種物質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同,A項(xiàng)錯誤;H、D、T 3種原子中子數(shù)分別為0、1、2,故等
物質(zhì)的量的LiH、LiD、LiT 3種物質(zhì)中子數(shù)不相等,B項(xiàng)錯誤;LiH、LiD、LiT
3種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量分別為8 g·mol-1、9 g·mol-1、10 g·mol-1,C項(xiàng)正確;H、D、
T 3種核素均屬于氫元素,故LiH、LiD、LiT化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,D項(xiàng)錯
誤。
4.金屬鈦對人體體液無毒副作用且能與肌肉和骨骼生長在一起,有“生物金
屬”之稱。下列有關(guān) Ti和 Ti的說法正確的是 (　　)

A Ti和 Ti中均含有22個中子
B Ti和 Ti具有相同的質(zhì)子數(shù)
C Ti和 Ti的物理性質(zhì)相同
D Ti和 Ti為同一種核素
B
解析 　因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),所以 Ti和 Ti的中子數(shù)分別為26、
28,故A錯誤;同一種核素是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)也相同的原子 Ti和 Ti的
質(zhì)子數(shù)均為22,而中子數(shù)不同,屬于不同的核素,故B正確、D錯誤;同位素的化
學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)不同,故C錯誤。
5.(2020天津高一月考)某公司生產(chǎn)的奶粉中檢測出放射性核素 Cs。關(guān)于Cs
元素的敘述正確的是 (　　)
A Cs的核外電子數(shù)為74
B Cs的中子數(shù)為82
C.一個 Cs的質(zhì)量約為137 g
D Cs+的質(zhì)子數(shù)為54
B
解析 Cs的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=55,中子數(shù)為137-55=82,形成的 Cs+的
質(zhì)子數(shù)為55,1 mol Cs的質(zhì)量約為137 g,故選B。
6.用 X表示原子:
(1)中性原子的中子數(shù)N=　　　 。
(2)AXn+共有x個電子,則該陽離子的中子數(shù)N=　　　 。
(3)AXn-共有x個電子,則該陰離子的中子數(shù)N=　　　 。
(4)12C16O2分子中的中子數(shù)N=　　　 。
(5)A2-核內(nèi)有x個中子,其質(zhì)量數(shù)為m,則n g A2-所含電子的物質(zhì)的量為
　　　 　 。
A-Z
A-x-n
A-x+n
22
解析　根據(jù)“質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)”可知:(1)N=A-Z;(2)AXn+共有x個電子,
中性原子X的電子數(shù)為x+n,則N=A-x-n;(3)A 共有x個電子,中性原子X的電子
數(shù)為x-n,則N=A-x+n;(4)12C16O2分子中的中子數(shù)為6+8+8=22;(5)A2-所含電子數(shù)
為m-x+2,則n g A2-所含電子的物質(zhì)的量為 mol。

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