元素 核素 同位素

1．元素、核素、同位素的概念及相互关系

2．同位素的性质

同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。 3．几种重要的核素

核素 用途 4.相对原子质量

(1)定义：以12C原子质量的1/12(约1.66×10

－27

235 92U 14C 62H 13H 118O 8核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。其

国际单位制(SI)单位为1，符号为1(单位1一般不写)。 (2)诸量比较

①原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。如：一个Cl2分子的m(Cl2)＝2.657×10

－26

kg。

②核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，如35Cl为34.969,37Cl为36.966。

③核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。如：35Cl为35，37Cl为37。

④元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。

⑤元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。 注意 (1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。(2)通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。 深度思考

1．如下是四位同学学习原子结构知识后，对这节内容的认识，你认为不正确的是 ( )

答案 C

2．(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________，因为它们是具有相同______________的同一类原子。

231213141415

(2)在11H、1H、1H、 6C、 6C、 6C、 7N、 7N中，核素、元素的种数分别为______种、______种。 121314(3) 6C、因为它们是具有____________________的同一元素的不同原子。 6C、 6C的关系为__________，

其化学性质几乎完全相同。 答案 (1)氢元素 核电荷数(质子数) (2)8 3

(3)互为同位素 相同的质子数和不同的中子数

313．核聚变，因其释放能量大，无污染，成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为2→41H＋1H―2He＋0n，

因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化，这种说法是否正确？为什么？

答案 不正确，化学变化指的是有新物质生成，但原子种类不变；从微观上讲，既有化学键的断裂，也有化学键的生成，所以核变化不是化学变化。

4．已知一个12C的质量为a g，一个P2O3分子的质量为m g，一个P2O5分子的质量为n g，则氧原子的相对原子质量为__________。 答案

6n－m

a

n－m2n－m

解析 一个氧原子的质量为 g，根据相对原子质量的定义，氧原子的相对原子质量 为＝

21

×a126n－m

。 a

题组一 以同位素为核心的概念辨析

45Fe原子，下列说法不正确的是 1．由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科研小组合成了非常罕见的26

( )

56

A.可以用KSCN溶液检验4526FeCl3和26FeCl3 45Fe与56Fe的电子数相同 B.2625Fe与56Fe互为同位素 C.2625Fe的中子数小于质子数 D.26

答案 A

56Fe和45Fe的电子数均为26，B项正确；根据同位素解析 同位素的化学性质基本相同，A项错误；2625Fe与56Fe互为同位素，C项正确；45Fe的中子数为45－26＝19，D项正确。 的定义，262626

5657582．具有广泛用途的6027Co放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如27Co、27Co、27Co

和5927Co。下列关于钴原子的说法正确的是 ( )

56575860A.27Co、27Co、27Co、5927Co和27Co是摩尔质量不同的五种同素异形体 60B.27Co放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于6

56575859C.27Co、27Co、27Co、27Co和6027Co互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同 56575860D.27Co、27Co、27Co、5927Co和27Co互为同分异构体

答案 B 解析

56575859

27Co、27Co、27Co、27Co

60和27Co互为同位素，物理性质不同，化学性质几乎完全相同，A、C、

D错误；6027Co的中子数为60－27＝33，与电子数之差为33－27＝6，B正确。 题组二 相对原子质量的含义及辨析

3．16O中的“16”表示的含义是 ①氧元素的相对原子质量

②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量 ③氧元素的近似相对原子质量 ④氧元素的一种同位素的质量数 A．①③ 答案 B

解析 元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Mr)与其丰度(n%)乘积的和的值，故①错误；同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与12C原子质量的1/12的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量与

12

( )

B．②④ C．①④ D．②③

C原子质量的1/12的比值的近似整数

倍，在数值上与同位素的质量数相等。因此，②、④正确；元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其丰度乘积的和的值，③错误。

4．某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是 A．它是副族元素 B．它是第6周期元素 C．它的原子核内有63个质子

D．它的一种同位素的核内有个中子 答案 D

解析 核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类数，63－2－8－8－18－18＝9，显然其是第6周期从左到右的第9种元素，而第6周期中包含镧系，所以它应属于副族，A、B项均正确；由于存在同位素，所以其相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152－63＝来计算，D项错。

( )

易错警示

规避同位素、核素、同素异形体概念理解的4个易错点

(1)一种元素可能有多种核素，也可能只有一种核素；

(2)有多少种核素就有多少种原子；

31416

(3)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与1H；也可能具有相同的中子数，如 6C与 8O；也可能具14112有相同的质量数，如14 6C与 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如1H与 6C；

(4)在区别同位素、同素异形体的概念时，可从概念的字面加深理解。同位素的研究对象是原子，“同位”是指同一种元素的几种核素在元素周期表中的位置相同，即质子数相同，中子数不同；同素异形体的研究对象为单质，“同素”是指元素种类相同。