高中化学第一节 开发利用金属矿物和海水资源精品第3课时一课一练

第3课时　核素　同位素

一、质量数

1．定义

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____。忽略电子的

质量，将____________________________的相对质量取____________相加，所得的数值

叫做质量数。

2．关系式

质量数(A)＝____________＋____________。

3.X表示的意义

它表示的是________为Z，________为A的X元素的原子。

二、元素、核素、同位素

1．概念辨析

(1)元素：具有相同____________的________原子的总称。

(2)核素：具有一定数目的________和一定数目的________的________原子。

(3)同位素：________相同而________不同的同一元素的________原子，互称同位素。

2．元素、核素、同位素之间的关系

(1)同种元素可以有若干不同的________，这些________之间互称________；

(2)核电荷数相同的不同核素，虽然它们的________不同，但仍属________元素；

(3)同位素是指同一元素的不同核素之间的相互称谓，不指具体的原子。

3．同位素的特点

(1)同位素的各种核素的化学性质基本相同，在元素周期表占据________________，物理

性质有差别。

(2)天然存在的同位素，相互间保持________________。

4．同位素的应用

考古利用____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________、治疗________和________等。

知识点一　质量数的应用及计算

1．据报道，某些花岗岩会产生具有放射性的氡(Rn)，从而对人体造成伤害，该核素核

内中子数与质子数之差为(　　)

A．86       B．136

C．50       D．222

2．R元素的质量数为A，Rn－的核外电子数为x，则Wg Rn－所含中子的物质的量为(　　)

A．(A－x＋n) mol       B．(A－x－n) mol

C.(A－x＋n) mol       D.

3．硼有两种天然同位素10B和11B，硼元素的相对原子质量为10.8，则10B与11B的质

量之比为(　　)

A．1∶4     B．5∶22     C．10∶1     D．1∶1

知识点二　核素、同位素

4．2010年以来我国严格抑制了稀土资源的开发和出口，从而引起了美国等西方国家的

不满和恐慌。下列有关稀土资源和的说法正确的是(　　)

A. 和互为同位素

B. 和的质量数相同

C. 和是同一种核素

D. 和的核外电子数和中子数均为62

5.H、H、H、H＋、H2是(　　)

A．氢的5种同位素

B．5种氢元素

C．氢的5种同素异形体

D．氢元素的5种不同粒子

6．下列叙述错误的是(　　)

A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素

B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等

D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

练基础落实

1．下列微粒中，决定元素种类的是(　　)

A．质子数       B．中子数

C．质量数       D．核外电子数

2．决定核素种类的是(　　)

A．质子数       B．中子数

C．原子的最外层电子数    D．质子数和中子数

3．下列互为同位素的是(　　)

A．H2　D2       B．14N　14C

C．16O　17O      D．金刚石　石墨

4.－NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，表示的是(　　)

A．核外有13个电子，其中6个能参与成键

B．核内有6个质子，核外有7个电子

C．质量数是13，原子序数是6，核内有7个质子

D．质量数是13，原子序数是6，核内有7个中子

5．下列关于指定粒子构成的几种描述中，不正确的是(　　)

A．37Cl与39K具有相同的中子数

B．第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数

C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数

D．O与S2－具有相同的质子数和电子数

6．有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q＋、Y2＋、Z－，它们所属元素的种类

为(　　)

A．3种       B．4种

C．5种       D．6种

7．法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子为“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．在周期表中与氢元素占同一位置

D．该粒子质量比氢原子大

8．已知X元素的某种同位素的氯化物XCln 为离子化合物，在该化合物中X元素的微

粒的核内中子数为m，核外电子数为y，则该同位素的符号是(　　)

A.X       B.　yX

C.X      D.X

练方法技巧——相对原子质量的计算技巧

9．铜有两种天然同位素Cu和Cu，已知铜元素的近似相对原子质量为63.5，则Cu

的原子个数百分数是(　　)

A．75%       B．25%

C．50%       D．45%

10．自然界中氯化钠是由Na与Cl和Cl所构成的。已知氯元素的相对原子质量是35.5，

则11.7 g氯化钠中，含Cl的质量为(　　)

A．1.5 g        B．1.65 g

C．1.775 g        D．1.85 g

练综合拓展

11．按要求填空：

(1)X原子的中子数：N＝________。

(2)阳离子的中子数：AXn＋共有x个电子，则N＝________。

(3)阴离子的中子数：AXn－共有x个电子，则N＝________。

(4)中性分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N＝________________。

(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为

________________。

12．据报道，某些花岗岩会产生放射性的氡()，从而对人体产生伤害。请回答：

(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。

(2)请将以下Rn的原子结构示意图补全。

(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质：

A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应

B．比较活泼，能与钠等金属反应

C．不太活泼，与氮气性质相似

D．很难与其他物质发生反应

你选择________选项，理由是_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)研究发现，镭能衰变为，故称为镭射气；钍能衰变为，故将

称为钍射气；锕能衰变为，故将称为锕射气。、、是

________(填字母序号)。

A．同种元素       B．同位素

C．同种核素       D．同种原子

第3课时　核素　同位素

基础落实

一、

1．原子核　1　核内所有质子和中子　近似整数值

2．质子数(Z)　中子数(N)

3．质子数　质量数

二、

1．(1)核电荷数　同类　(2)质子　中子　一种

(3)质子数　中子数　不同

2．(1)核素　核素　同位素　(2)中子数　同一

3．(1)同一个位置　(2)一定的比率

4．14C　2H　3H　育种　癌症　肿瘤

对点训练

1．C　[该核素中子数＝222－86＝136，质子数为86，二者之差为136－86＝50。]

2．C　[Rn－核外电子数为x，则R原子有x－n个电子，核内有x－n个质子，A－(x－n)＝A－x＋n个中子，Wg Rn－的物质的量为 mol，则所含中子的物质的量为 mol。]

3．B　[10B与11B的原子数之比为(11－10.8)∶(10.8－10)＝1∶4，则10B与11B的质量之比为(1×10)∶(4×11)＝5∶22。]

4．A　[质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素，具有一定数目质子数和中子数的原子称为核素。和质量数不同，B错；和是不同的核素，C错；和的中子数不同，D错。]

5．D

6．D　[6Li与7Li的电子数相等，中子数不等。]

课后作业

1．A　[元素是具有相同数目的质子数的同一类原子的总称。]

2．D　[核素的种类取决于原子中的质子数和中子数。]

3．C　[同位素是同种元素、不同核素之间的互称，其研究对象是原子，而A、D项中的物质为单质；B项中两原子的质子数不同，不属于同种元素；C项中两原子属于同种元素，但质量数不同，即中子数不同，故互为同位素。]

4．D　[表示的是质量数为13、质子数为6的碳原子，根据质量数为质子数和中子数之和，可计算出中子数为7，故D项正确。]

5．C　[37Cl和39K具有的中子数都是20，A正确；与的核电荷数之差为114－82＝32，即相差一个电子层，属于同一主族元素，最外层有相同的电子数，B正确；H3O＋与OH－具有相同的电子数但质子数不同，C错误；O与S2－的电子数都是18，质子数都是16，D正确。]

6．B　[质子数相同的原子(单核离子)属于同种元素，M与Q＋质子数相同，属于同种元素，N和Y2＋质子数也相同，属同种元素。]

7．C　[该粒子无质子，故在周期表中不与氢元素占同一位置。]

8．C　[XCln中X的化合价为＋n，其离子符号为Xn＋，其核外电子数为y，则其质子数为y＋n；其中子数为m，则其质量数为m＋n＋y，则X的原子符号为]

9．A　[解法：方法一：代数法。

设Cu的原子个数百分数为x，则Cu的原子个数百分数为(1－x)。根据元素近似相对原子质量的定义得

63×x＋65×(1－x)＝63.5

x＝75%。

方法二：十字交叉法。

因为平均相对原子质量是介于两种同位素的质量数之间，且是根据一定质量分数求和所得，所以可以根据十字交叉法求解。根据题意有

则两种同位素63Cu与65Cu的原子个数比为1.5∶0.5＝3∶1，所以63Cu的原子个数百分数为×100%＝75%，选A。

方法三：估算法。

假设63Cu与65Cu的原子个数百分数各为50%，则铜的相对原子质量应为64，而已知Cu元素的近似相对原子质量为63.5＜64，所以63Cu的原子个数百分数应大于50%，只有A选项符合题意。

点拨：以上三种方法中，以第二种方法相对简洁，更容易理解，且最稳妥。需提醒的是同位素原子的个数百分数不是同位素原子的质量分数，而是物质的量的分数。第三种方法最为快速，但不容易想到，且受选项限制，若题中给出选项60%，则仍需要经过计算才能得到正确的答案。]

10．D

11．(1)A－Z　(2)A－x－ n　(3)A－x＋n

(4)22　(5)(m－x＋2)

解析　本题考查构成粒子的各微粒之间的数量关系，中性原子中N＝A－Z，在分子中其中子数为构成分子的各原子中中子数之和，12C16O2中中子数为6＋8×2＝22；阳离子的核外电子数为质子数与所带电荷数之差，则AXn＋的质子数为x＋n，故其中子数为A－(x＋n); 阴离子的核外电子数为质子数与所带电荷数之和，则AXn－的质子数为x－n，故其中子数为A－(x－n)＝A－x＋n，A2－所含电子数为质子数和所带电荷数之和，即为m－x＋2，则n g A2－含有电子数物质的量为(m－x＋2)。

12．(1)222 　86　 136　(2)　(3)D　Rn原子最外层电子数已达到8电子稳定结构，氡气很稳定　(4)AB

解析　(1)由可知其质量数为222，质子数为86，则其中子数为222－86＝136。(2)原子核外各电子层上的电子数目之和等于核内的质子数，再结合各电子层上排列的电子的规律可确定各电子层上的电子数。(3)Rn原子的最外层电子数为8，已达到该电子层的稳定结构，故其化学性质稳定，很难与其他物质反应。(4) 、、三种原子质子数相同，但质量数不同，即中子数不同，故它们属于同种元素的不同核素。