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第四节 探究物质组成的奥秘
第一课时
元素
回忆一下上节课学的内容：
1.写出35号元素的原子结构示意图
2.怎么让原子成为阳离子？
失去一个电子
元素
我们平常有没有见过元素？或者聊到过元素？
平常肯定都见过这种广告宣传图片。
图片中说富含硒的猕猴桃，这个硒，就是指的硒元素。
物质都是由元素组成的，元素是组成物质的基本成分。
元素
的一类原子统称为元素。
科学上，我们把具有相同的核电荷数
好，停一下，突击问答，什么叫核电荷数？
（就是质子数）
思考：那么在科学上，我们怎么对元素进行定义呢？
意思是，只要质子数相同，就是同一类元素。
那么就有一个问题：难道质子数相同的元素也有不同的类型吗？
元素
答案是肯定的。
举个例子:
自然界中最常见的碳原子有6个质子和6个中子，我们用碳-12表示。
但是还有6个质子和7个中子的碳-13
以及还有6个质子和8个中子的碳-14
碳-12、碳-13、碳-14虽然中子数不一样，但是质子数一样，所以都是碳元素。
元素
答案是肯定的。
再举个例子:
自然界中常见钠原子有11个质子和11个电子，我们用Na表示。
但是钠离子只有11个质子和10个电子，我们用Na+表示
钠原子Na和钠离子Na+虽然电子数不一样，但是质子数一样，所以都是钠元素。
元素
那么元素和原子的区别在什么地方呢？
元素：
原子：
1.是一个宏观的概念。
1.是一个微观的概念。
2.只讲种类，不谈个数。
2.既谈种类，也谈个数。
元素用于描述物质的宏观组成。
水是由氢元素和氧元素组成。
不能说水是由两个氢元素和一个氧元素组成。
如：
元素
那么再回到前面提到过的碳元素。
碳-12、碳-13、碳-14
它们长的很像，又有点不一样。
像我们家里的亲兄弟，亲姐妹一样。
那么我们把这种质子数相同，中子数不同的同类原子，称为同位素原子。
元素
同位素：
1.元素是同位素原子的总称。
2.同位素原子质子数相同，核外电子数相同，所以化学性质相同。
3.同位素原子中子数不同，原子质量不同，所以物理性质不同。
4.大多数元素都有同位素原子。
元素
同位素的表达方式：
为了区分同一种元素的同位素原子，我们书写为
X表示原子种类。
Z表示质子数。
A表示质子数和中子数的和。
氢的同位素
氢的同位素：
氢有三种同位素原子。
氕（piē）
氘（dāo）
氚（chuān）
它们的原子符号表达形式：
1个质子，0个中子。
1个质子，1个中子。
1个质子，2个中子。
元素
同位素的实际应用：
1. 核能：同位素应用最初主要集中在核能领域。例如，铀-235同位素常用于核反应堆中的核裂变，产生能量。另外，镭-226同位素广泛用于治疗癌症和进行放射性标记。
2. 放射性标记：通过将放射性同位素引入物质中，可以进行追踪和测量。这在环境研究、生物医学和工业中都有应用。放射性同位素标记的应用包括示踪污染物、研究生物分子的代谢过程等。
元素
同位素的实际应用：
3. 放射性药物：某些放射性同位素用于医学诊断和治疗。例如，碘-131广泛用于治疗甲状腺疾病。放射性药物的应用主要依赖于同位素的放射性衰变特性。
4. 碳同位素测年法：通过测量物质中的放射性碳同位素（碳-14）含量来确定物质的年龄。这在考古学和地质学中常用于测定有机物和地质样品的年代。
元素
同位素的实际应用：
5. 同位素激光：一些同位素可以用于激光器的放大介质。例如，氦-3和氖-3同位素可以用于制造氦-氖激光器，被广泛应用于科学研究和工业领域。
元素
地壳中元素的分布：
1.主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。
2.含量最高的是氧，其次是硅。
3.金属元素含量最高的是铝，其次是铁。
元素
人体中的元素：
1.人体中最多的三种元素是氧、碳、氢。
2.人体中最多的金属元素是钙。
元素
人体内大约含有30多种元素，其中11种为常量元素（碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钙、镁、钠、钾），约占 99.95%，其余为微量元素。它们中有些是必需元素，每一种必需元素在体内都有一个适量范围，过多或过少都不利于人体健康。
人体中元素的作用
元素
①构成各种组织，如钙和磷构成骨骼、牙齿等，碳、氢、氧、氮、硫构成血液、毛发、肌肉等。
人体中元素的作用
②运载作用，如含铁的血红蛋白对氧气和二氧化碳的运载作用。
③组成酶或酶的激活剂，发挥催化的功能。如锌元素与人体中100多种酶有关，参与蛋白质和核酸的合成等。
元素
④调节体液的物理化学特性，如钠离子、钾离子和氯离子能保持体液中水、电解质平衡和酸碱平衡等。
⑤信息传递作用，如硒、碘、锰、铜等。人体内也含有一些有害元素，如镉、汞、铅等。这些元素的存在和食物、水体及大气的污染关系密切。
人体中元素的作用
元素
现在我们已经学习了元素的概念，明白了什么是元素。
这个自然界中的元素仅有100多种，其中20多种是人造元素。
但是组成的物质千变万化，有数以万计，数以亿计的物质。
元素
人造元素视频
元素
思考：自然界中元素是怎么组成物质的呢？
元素
第一种：单质。
什么是单质？
单质：由同种元素组成的单一物质。
如：
氧气O2
臭氧O3
氢气H2
氯气Cl2
铁Fe
铜Cu
镁Mg
氦气He
这种只由一种元素，没有第二种元素，便能组成物质的类型，我们称之为单质。
元素
第二种：化合物。
什么是化合物？
化合物：由不同种元素组成的单一物质。
如：
水H2O
这种由两种及以上的元素，组成的物质类型，我们称之为化合物。
二氧化碳CO2
一氧化碳CO
二氧化硫SO2
三氧化二铁Fe2O3
氯化钠NaCl
高锰酸钾KMnO4
练习
1．下列有关元素的说法正确的是（ ）
①地壳中最多的金属元素是铝，也就是金属铝
②对人体而言锌是有害元素
③地壳中非金属元素的总含量大于金属元素，但种类少于金属元素
④人体中H、O元素含量很高，这跟水占人体质量的2/3以上有关
A．③④ B．②③④ C．②④ D．①③
A
练习
2．如果“●”“○”分别表示不同元素的原子，则其中表示化合物的是（ ）
C
A.
B.
C.
D.
练习
3．碘-131是一种质子数为53、中子数为78的碘原子；碘-127是一种质子数是53，中子数是74的碘原子。碘-131和碘-127属于（ ）
A．同种元素 B．同种物质
C．同种分子 D．同种原子
A
感谢观看新版科学 第二章 第四节 探究物质组成的奥秘
（第一课时）
基础练习：
1.在我们日常生活中出现了加碘盐、增铁酱油、高钙牛奶、富硒茶叶等，这里的碘、铁、钙、硒应理解为( )
A.单质 B.分子
C.元素 D.氧化物
2.下列为由和 两种不同质子数的原子组成的四种物质的模型，其中属于单质的是（ ）
A. B.
C. D.
3.思维导图有助于建构知识，如图是小金建立的有关物质宏观组成和微观构成的思维导图，其中“▲”应填入的是（ ）
A.原子 B.质子 C.电子 D.中子
4.液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的,瓶内压强是大气压强的7 8倍。液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。下列有关丁烷的叙述正确的是( )
A.丁烷中碳、氢元素的个数比为2:5
B.丁烷分子中氢元素的个数最多
C.丁烷是由碳、氢原子构成的化合物
D.在通常状况下，丁烷是气体
5.地壳中含量最多的元素是（ ）
A.氧 B.硅 C.铝 D.钙
6.每100克黑木耳中含铁185毫克，这里的“铁”应理解为（ ）
A.分子 B.原子 C.离子 D.元素
7.由于波音飞机的两起重大事故，我国的C919大型客机迎来了发展的机遇。C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝（Al）元素和锂（Li）元素的本质区别是（ ）
A.元素符号不同 B.相对原子质量不同
C.原子的质子数不同 D.原子的电子数不同
8.考古学家对有关遗址出土的文物用测定碳-14的含量来推测其年代。碳-14原子与碳-12原子不同的是（ ）
A、中子数 B、核电荷数 C、电子数 D、质子数
9.如图所示为氢的三种同位素，比较它们的结构可得出的结论是（ ）
A.同位素的质子数不同 B.同位素的电子数不同
C.同位素的质子数相同，但中子数不同 D.同位素的质子数相同，但电子数不同
10.用“”“”和“●”分别表示质子、中子和电子，如图表示四种原子结构模型，下列有关说 法正确的是（ ）
A.甲、丁互为同位素 B.乙、丁为同一种元素
C.甲、丙的核电荷数不同 D.甲、丙为同一种原子
11.下表各组别表示的粒子中,是阳离子的是 (填字母,下同),互为同位素的是 。
组别 质子数 中子数 电子数
A 14 14 14
B 26 30 24
C 26 30 26
D 14 16 14
12.2018 年 1 月 31 日，与地球分别 150 年的“超级蓝色血月全食”，终于又来了。此次月食让全世界的目光再次聚焦月球，其实月球并没有我们想象的那么贫瘠，它的矿产资源极为丰富，地球上最常见的 17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层 5 厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，这里的“铁”指的是 （填“元素”、“分子”或“原子”），已知铁原子的核电荷数为 26，相对原子质量为 56，则铁原子的核外电子数是 ，核内中子数是 。
提高训练：
13.已知X、Y两种微粒的质子数与电子数都相等，则两种微粒可能是：①同种元素；②不同种分子；③不同种离子；④分子和离子；⑤原子和分子（ ）
14.甲、乙、丙、丁四种元素:甲是空气中含量最多的元素；乙是地壳中含量最多的金属元素:丙是地壳中含量最多的元索；丁元素原子核外只有一个电子。请写出相关符号:
甲元素________；乙元素________；丙元素________；丁元素为________。
15.如图表示的是地壳里所含各种元素的质量分数。请根据下图回答下列问题：
（1）地壳中含量最多的非金属元素是 ；
（2）图中表示出的金属元素共有 种；
（3）地壳中含量最多的金属元素是 ；
（4）这幅图属于符号还是模型？ 。
16.化学上用符号“X”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和，已知Xn+和Ym-这两种微粒的核外电子数目完全相同，则下列关系正确的是（ ）
A.b-a=d-c B.a-n=c+m C.a+n=c-m D.b-n=d+m
参考答案：
1-5 CAADA 6-10 DCACB
11. B ; A、D
12. 元素；26；30；
13. B
14. N Al O H
15.（1）氧（2）6（3）铝（4）模型
16. 【答案】B
【解析】根据题意，符号“X”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知别是Xn+、Ym-的核外电子数目相同，分和X、Y原子失去n个电子、得到m个电子得到的，据此进行分析解答。
【分析】本题难度不大，掌握Z表示原子核内的质子数、原子中质子数=核外电子数、原子和离子的相互转化是正确解答本题的关键。
【详解】符号“”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和。已知Xn+和 Ym-的核外电子数目相同，分别是X、Y原子失去n个电子、得到m个电子得到的；X、Y原子的核内质子数分别是a、c,原子中质子数=核外电子数，则其原子的核外电子数分别是a、b；故a-n=c+m。故选：B。
