2020-2021学年新教材高中化学人教版第一册 4.1.1原子结构　核素 学案

第1课时　原子结构　核素
学习目标
1.了解原子结构以及质量数、元素、核素、同位素、相对原子质量的概念。
2.初步学会将元素在周期表中的位置与元素组成微粒的结构联系起来的能力。
教学重点
同位素、质量数和?ZAX的含义。
自主学习
写出下列元素:Na、Cl、S、N、Al、Si的原子结构示意图,并从周期表中找出这些元素的位置,思考原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系?
(1)原子中:原子序数=　　　　　　　=　　　　　　　　　=　　　　　　　　。?
(2)如果是阳离子或阴离子呢,上述关系还成立么?如果不成立,那又是什么情况?
阳离子:　。?
阴离子:　。?
课堂探究
1.原子结构
(1)原子原子核质子中子核外电子
构成原子的粒子及其性质:
构成原子的粒子
电子
质子
中子
电性和电量
1个电子带1个
单位的负电荷
1个质子带1个
单位的正电荷
不显电性
质量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量
11 836(电子与质
子的质量之比)
1.007
1.008
　　[思考与交流1]从表格得出原子的质量主要取决于哪种微粒?
[点拨]原子的质量主要集中在　　　　　　上,质子和中子的相对质量都近似为1,如果忽略电子的质量,将核内所有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　所得数值称为质量数。?
(2)质量数与质子数和中子数间的关系:
质量数(A)=　　　　　　+　　　　　　　。?
表示方法:在元素符号的左下角标出其质子数,左上角标出质量数,即?ZAX。
【思考与交流2】ZAXdc+中Z、A、c、d各代表什么?
【针对练习1】
1.若有某种新元素,它的原子核内有161个中子,质量数为272。该元素的原子序数与原子核内中子数的关系是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定
2.填表:
粒子符号
质子数(Z)
中子数(N)
质量数(A)
用?ZAX表示为
①O
8
18
②Al
14
27
③Ar
18
22
④Cl
?1735Cl
⑤H
?11H
　　3.分别写出?ZAXn+和?ZAXn-中的质子数、中子数、质量数和电子数。
2.元素、核素及同位素
(1)元素:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【思考与交流3】在周期表中收入了118种元素,是不是就只有118种原子呢?
【点拨】科学研究证明,同种元素原子的原子核中,中子数　　　　　。如组成氢元素的氢原子,就有以下三种:?
三种不同的氢原子
原子符号
质子数
中子数
氢原子的名称和简称
①11H
氕(H)
②12H
氘(D)
③13H
氚(T)
　　(2)核素:我们把　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　称为核素。?
【思考与交流4】上面的?11H、12H和?13H就是三种核素。11H、12H和?13H之间互称为什么?
(3)同位素
①同位素:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。?
②同位素的特点:　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③应用:同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途,如考古时可利用　　　　测定一些文物的年代,　　　　和　　　　用于制造氢弹,利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤等。?
【针对练习2】
1.在?36Li、714N、1123Na、1224Mg、37Li、614C中:
(1)　　　　和　　　　互为同位素。?
(2)　　　　和　　　　的质量数相等,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。?
2.下列各组中互为同位素的是(　　)
A.40K与40Ca B.T2O和H2O
C.40K与39K D.金刚石与石墨
3.相对原子质量
(1)原子(核素)的相对原子质量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
实际上原子的相对原子质量的近似整数值就等于它的　　　　　　　。?
【思考与交流5】Cl元素有两种天然同位素?1735Cl、1737Cl。
1.在形成的Cl2分子中,会有　　　　种不同的分子,它的相对分子质量分别为　　　　、　　　　　、　　　　。?
2.1735Cl的相对原子质量是35,1737Cl的相对原子质量是37,而我们在平时的计算中所用到的35.5是怎么回事?
3.观察下表,归纳总结。
(1)
项目
?1735Cl
?1737Cl
氯原子的相对原子质量
34.969
36.966
氯原子的近似相对原子质量
35
37
在氯原子总数中所占的百分数
75.77%
24.23%
氯元素的相对原子质量
氯元素的近似相对原子质量
　　(2)元素的相对原子质量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
核心素养专练
1.11H、12H、13H、H+、H2是(　　)
A.氢的五种同位素 B.五种氢元素
C.氢的五种核素 D.氢元素的五种不同粒子
2.aX和bY分别是元素X和元素Y的一种同位素,已知a>b,则元素X和Y相对原子质量之间的关系是(　　)
A.大于 B.小于
C.等于 D.无法确定
3.下列说法正确的是(　　)
①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢原子的两种同位素　②氢元素是指?11H　③11H、12H、13H是氢元素的三种同位素,是同一元素的三种原子　④12H和?13H的化学性质几乎完全相同
A.②③ B.③④ C.①③④ D.②③④
4.某元素二价阳离子核外有18个电子,质量数为42,该元素原子的原子核中的中子数为(　　)
A.18 B.20 C.22 D.16
5.RO3n-共有x个核外电子,R的质量数为A,R的中子数为　　　　,设NA表示阿伏加德罗常数的值,m g该微粒所含的中子数的个数为　　　　　　　　。?
6.36 g H2O与80 g D2O的物质的量之比是　　　　,分子中所含质子数之比是　　　　,所含中子数之比是　　　　,它们分别与Na反应时,所放出气体体积之比(同条件)是　　　　,质量之比是　　　　。?
7.A.质子数;B.中子数;C.核外电子数;D.最外层电子数;E.电子层数。用字母序号填写下列空格。
(1)原子种类由　　　　决定。?
(2)元素种类由　　　　决定。?
(3)元素有无同位素由　　　　决定。?
(4)元素的化学性质主要由　　　　决定。?
参考答案
　　自主学习
　　　　　　　　　　
第三周期ⅠA族　第三周期ⅦA族　第三周期ⅥA族
　　　　　　　　　　
第二周期ⅤA族　第三周期ⅢA族　第三周期ⅣA族
(1)核电荷数　质子数　核外电子数
(2)阳离子:核外电子数=质子数-电荷数
阴离子:核外电子数=质子数+电荷数
课堂探究
1.原子结构
(1)[思考与交流1]原子核　[点拨]原子核　质子和中子的相对质量取近似整数值相加
(2)质子数(Z)　中子数(N)
[思考与交流2]Z代表质子数,A代表质量数,c代表离子所带的电荷,d代表原子个数
[针对练习1]
1.B
2.10　818O　13　1327Al　40　1840Ar　17　18　35　1　0　1
3.
微粒
质子数
中子数
质量数
电子数
?ZAXn+
Z
A-Z
A
Z-n
?ZAXn-
Z
A-Z
A
Z+n
　　2.元素、核素及同位素
(1)具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称
[思考与交流3]不是　[点拨]不一定相同
1　0　1　1　1　2
(2)具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
[思考与交流4]同位素
(3)①质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称为同位素
②a.同位素在周期表里占据同一位置;
b.同一元素的各种同位素的物理性质有差异,化学性质几乎完全相同;
c.在天然存在的某种元素中,不论是游离态,还是化合态,各种同位素所占的丰度(各核素所占的百分比)一般是不变的。
③614C　12H　13H
[针对练习2]
1.(1)36Li　37Li　(2)714N　614C　(3)1123Na　1224Mg
2.C
3.相对原子质量
(1)原子的真实质量与12C真实质量的112的比值　质量数
[思考与交流5]
1.3　70　72　74
2.35.5是氯元素的近似相对原子质量
3.(1)书写:
氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%≈35.453
氯元素的近似相对原子质量=35×75.77%+37×24.23%=35.484 6≈35.5
(2)该元素的所有同位素的相对原子质量×它在该元素所有原子中所占的原子个数百分比之和
核心素养专练
1.D　2.D　3.C　4.C
5.A-x+n+24　mA+48(A-x+n+48)NA
6.1∶2　1∶2　2∶5　1∶2　1∶4
7.(1)A、B　(2)A　(3)B　(4)D