4.1.3 核素（自主学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（人教版2019必修第一册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（自主学
案）
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第3课时 核素
课程学习目标
1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3．熟悉 X中各微粒数间的关系。
学科核心素养
通过对“X”的学习，培养宏观辨识和微观探析能力。
【知识回顾】
1．元素是指原子核内__质子数 ( 核电荷数 ) __相同的一类原子的总称。
2．原子一般由__质子__、__中子__和__核外电子__构成，其中__质子__数等于__核外电子__数。
3．碳原子、氯原子中的质子数分别为__6__、__17__，Na＋、Cl－中的电子数分别为__10__、__18__。
4．金刚石和石墨、O2和O3互为__同素异形体__。
【新知学习】
一．原子的表示
在化学上，我们为了方便地表示某一原子，在元素符号的左下角标出其质子数，左上角标出其质量数：
Z
A
X
【思考】 它表示的含义是什么？
质子数为 1，质量数为 1的氢原子。
【科学探究】1．填写下表，总结 A与相对原子质量的关系。
原子 质子数
（Z）
中子数
（N）
质子数＋中子数
（A）
相对原子质
量
F 9 10 19 18．998
Na 11 12 23 22．990
Al 13 14 27 26．982
2．原子形成离子之后构成原子的微粒哪些发生了变化？如何改变？质量数呢？
原子失去电子后，质子数多于核外电子数，形成阳离子，带正电；
原子得到电子后，质子数少于核外电子数，形成阴离子，带负点。质量几乎不改变。
【课堂练习】1．完成表格 1
符号 质子数 中子数 质量数 电子数
18 22 40 18
11 12 23 10
12
24
Mg 12 12 24 12
20
40
Ca2+ 20 20 40 18
2．完成表格 2
元素符号 原子符号 核电荷数 中子数 电子数
H
1
1
H1 0 1
1
2
H1 1 1
1
3
H1 2 1
C
C6 6 6
6 7 6
6
14
C6 8 6
【总结和比较】： 和 中的质子数、中子数、质量数和电子数。
质子数
Z 中子数
A-Z 质量数
A 电子数
Z-N
质子数
Z 中子数
A-Z 质量数
A 电子数
Z+N
二．核素和同位素
核素： 把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素
有的元素有多种核素，如 H元素 C元素；有的元素只有一种核素如：Na 元素。
同位素： 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
如H,D,T 三种核素都是氢的 同位素
。同位即指核素的质子数相同，在周期表中占有
的位置。
互为同位素的核素化学性质 相同
，物理性质有的相同或相近，有的差别很大。
【思考与交流】
1．元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了 118 种元素，是不是就只有 118 种原子呢？
不是，有的元素存在同位素，有多种核素。原子种类多于 118 种。
2．Cl 元素有两种天然同位素 、 。
⑴在形成的 Cl2分子中，会有 3 种不同的分子，它的相对分子质量分别为 70 、 72 、 74 。
⑵从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是 35.5，这是为什么？
这是根据三种核素在自然界中的丰度，计算的平均相对原子质量。
【注意】同素异形体
同种元素形成的不同单质；如 O2和O3为同素异形体。
三．相对原子质量的计算
1.原子的相对原子质量（1）含义：原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与 12C质量的 1/12 的比值。
（2）计算公式：原子的相对原子质量==
（3）常用关系：原子的近似相对原子质量===质量数
2.元素的相对原子质量
（1）元素的平均相对原子质量：
①含义：根据各种核素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算平均值。
②计算公式 ==A*a%+B*b%+C*c%+ …… 其中 A、B、C分别为各同位素的相对原子质量；a%、b%、c%
分别为自然界中各种同位素所占的原子的含量或原子个数的组成分数， 是元素的平均相对原子质量。
③实例：如氧有三种天然同位素，它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素原子含量（即原子个数百分
比）的数据分别为：
15.995 99.759% 16.999 0.037% 17.999 0.204%
则氧元素的相对原子质量为： == 15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204% == 15.999
④元素的近似相对原子质量
可根据各种核素（同位素）的质量数按上法计算
【知识进阶】
原子结构与微粒数目间的关系“四同”概念比较
问题探究：
1．质子数相同而中子数不同的微粒一定是同位素吗？
2．同位素在周期表中位于同一位置，那么在周期表中位于同一位置的元素一定为同位素吗？
探究提示：1.不一定，如 Ne 和H2O中质子数相同，中子数不同，但二者不是同位素。
2．不一定。因为同位素的质子数(原子序数)相同，所以在周期表中位于同一位置；但在周期表中位于同一位置
的镧系和锕系元素，因其质子数不同，不属于同种元素，不属于同位素。
【知识归纳总结】
1．原子的构成微粒及作用
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