【核心素养】2.4 探究物质组成的奥秘(第1课时)学案(含解析)

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【核心素养】2.4 探究物质组成的奥秘(第1课时)学案(含解析)

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科学观念:知道自然界的物质是由100多种元素组成的;知道元素由核电荷数决定;了解同位素的结构特点。
科学思维:通过建构原子模型,解释元素的种类由核电荷数决定。
探究实践:通过构建原子模型,体验同位素原子的结构。
态度责任:体会科学计量的重要性,通过相对原子质量的计算,培养学生严谨的科学态度。通过认识微观世界粒子的运动的学习活动,培养学生科学求真的态度。
一、认识元素概念
1. 科学家根据元素的原子结构和性质, 把它们科学有序地排列起来,编制出了 。
2. 科学上把具有相同核电荷数(即 )的一类原子统称为 。如氢元素就是所有核电荷数为1的原子的总称。
3. 在物质发生化学变化时, 的种类不变,所以在物质发生化学变化的过程中 的种类也不会改变。
二、同位素
4. 原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为 。
5. 是互为同位素的原子的总称。
◆任务点一:认识元素概念
探索活动:
将你知道的关于元素的知识填入表中。
表2.4-1 元素的作用
你熟悉的元素(名称) 含该元素的物质 该元素的作用
钙 钙片 促进人体骨骼生长
◆任务点二:同位素
1. 思考与讨论:氧的3 种原子的原子核有什么不同?
A原子核中有 个质子,有 个中子;核外电子数 个;
B原子核中有 个质子,有 个中子;核外电子数 个;
C原子核中有 个质子,有 个中子。核外电子数 个。
1.青少年正处于身体的迅速生长发育时期,需要适量补充钙、锌等。这里的“钙”“锌”指的是(  )
A.单质 B.元素 C.离子 D.原子
2.法国物理学家贝克勒尔首先发现某些原子具有放射性,即原子能自动地放射出一些固定的粒子。一种元素的原子经过放射后变成了另一种元素的原子,据此推断放射出的粒子一定是(  )
A.电子 B.中子 C.原子核 D.质子
3.月球上的土壤含有丰富的氦-3,氦-3是理想的核聚变燃料,地球上的氦元素主要以氦-4形式存在。氦-3和氦-4互为同位素原子(如右图),它们不相同的是 (  )
A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.原子数
4. 下列有关元素的说法,正确的是(  )。
A.元素既论种类,也论个数
B.具有相同中子数的原子统称元素
C.元素的种类由该元素原子的核外电子数决定
D.不同元素的本质区别是原子核内质子数不同
5.有3种不同的原子,甲原子核内有6个质子和6个中子,乙原子核内有6个质子和8个中子,丙原子核内有7个质子和7个中子。下列说法正确的是(  )
A.甲和乙的核电荷数不同 B.甲和乙互为同位素原子
C.乙和丙核外电子数相等 D.乙和丙互为同位素原子
6. 下列粒子结构示意图得出的结论中,错误的是(  )
A.①④ 属于同种元素 B.②③④ 属于离子
C.⑤ 易失去电子成为阳离子 D.①⑤ 的结构不稳定
7. 根据下表回答下列问题。
质子数 中子数 电子数
M 1 0 1
N 11 11 11
P 11 12 11
Q 11 12 10
(1) 表中元素的种类共有(  )。
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
(2) 其中属于离子的是(  )。
A.M B.N C.P D.Q
(3) 其中互为同位素原子的是(  )。
A.M和N B.N和P C.M和Q D.P和Q
1.红宝石和蓝宝石的主要成分都是氧化铝,它们颜色不同的原因是蓝宝石中混有少量的钛和铁,红宝石中含有少量的铬。这里的钛、铁和铬指的是(  )
A.分子 B.原子 C.离子 D.元素
2.下图中的四种原子模型,与其他三种原子不属于同位素原子的是(  )
A. B. C. D.
3.有三种原子,A原子核内有8个质子和8个中子,B原子核内有8个质子和9个中子,C原子核内有6个质子和6个中子,则下列说法正确的是(  )
A.A和B是同种原子
B.B和C核外电子数相等
C.A和B是同种元素,且互为同位素原子
D.A和B核电荷数不同
4.如图表示四种原子的结构模型,下列说法正确的是(  )
A.甲、丙的核电荷数不同 B.乙、丁不属于同一种元素
C.甲、丁相对原子质量相同 D.甲、乙为互为同位素原子
5.小金对某元素三种同位素的结构示意图,进行了相关阐述,不合理的是(  )
A.图示的是氢元素
B.“”表示电子,带负电,质量远小于质子
C.“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同
D.“”表示质子,带正电,与中子的个数和质量都相等
6. 在下列横线上,选填“原子”“分子”“元素”。
(1) 碳元素是所有质子数为6的碳   的总称。
(2) 蒸馏水不宜养鱼,因为蒸馏水中几乎不含氧   。
(3) 市场上销售的食用盐有加钙盐、加锌盐、加碘盐等,表明这些食用盐中分别含有钙、锌、碘   。
(4)多吃海带可预防“大脖子病”,是因为海带中含有丰富的碘   。
7.现有四种粒子,其质子数、中子数和核外电子数,如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6
乙 12 12 10
丙 6 7 6
丁 11 12 10
(1)属于阳离子的是   。
(2)属于同种元素的粒子是   。
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科学观念:知道自然界的物质是由100多种元素组成的;知道元素由核电荷数决定;了解同位素的结构特点。
科学思维:通过建构原子模型,解释元素的种类由核电荷数决定。
探究实践:通过构建原子模型,体验同位素原子的结构。
态度责任:体会科学计量的重要性,通过相对原子质量的计算,培养学生严谨的科学态度。通过认识微观世界粒子的运动的学习活动,培养学生科学求真的态度。
一、认识元素概念
1. 科学家根据元素的原子结构和性质, 把它们科学有序地排列起来,编制出了元素周期表。
2. 科学上把具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子统称为元素。如氢元素就是所有核电荷数为1的原子的总称。
3. 在物质发生化学变化时,原子的种类不变,所以在物质发生化学变化的过程中元素的种类也不会改变。
二、同位素
4. 原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素。
5. 元素是互为同位素的原子的总称。
◆任务点一:认识元素概念
探索活动:
将你知道的关于元素的知识填入表中。
表2.4-1 元素的作用
你熟悉的元素(名称) 含该元素的物质 该元素的作用
钙 钙片 促进人体骨骼生长
氮 化肥 促进作物茎叶生长
铁 血红蛋白 合成血红蛋白
锌 葡萄糖酸锌口服液 促进生长发育
碘 加碘食盐 合成甲状腺激素
◆任务点二:同位素
1. 思考与讨论:氧的3 种原子的原子核有什么不同?
A原子核中有 8 个质子,有 8 个中子;核外电子数 8 个;
B原子核中有 8 个质子,有 9 个中子;核外电子数 8 个;
C原子核中有 8 个质子,有 10 个中子。核外电子数 8 个。
1.青少年正处于身体的迅速生长发育时期,需要适量补充钙、锌等。这里的“钙”“锌”指的是(  )
A.单质 B.元素 C.离子 D.原子
【答案】B
【解析】【分析】 元素就是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。
【解答】物质都是由元素组成的,则这里的“钙”“锌”指元素,
故答案为:B。
2.法国物理学家贝克勒尔首先发现某些原子具有放射性,即原子能自动地放射出一些固定的粒子。一种元素的原子经过放射后变成了另一种元素的原子,据此推断放射出的粒子一定是(  )
A.电子 B.中子 C.原子核 D.质子
【答案】D
【解析】【分析】根据不同种元素质子数不同分析。
【解答】 一种元素与另一种元素的本质区别是质子数不同,一种元素的原子经过放射后变成了另一种元素的原子,说明质子发生了变化,据此推断放射出的粒子一定是质子。
故选D。
3.月球上的土壤含有丰富的氦-3,氦-3是理想的核聚变燃料,地球上的氦元素主要以氦-4形式存在。氦-3和氦-4互为同位素原子(如右图),它们不相同的是 (  )
A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.原子数
【答案】B
【解析】【分析】根据同位素的定义分析判断。
【解答】具有相同质子数和不同中子数的原子成为同位素原子,则氦-3和氦-4互为同位素原子,它们不相同的是中子数,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4. 下列有关元素的说法,正确的是(  )。
A.元素既论种类,也论个数
B.具有相同中子数的原子统称元素
C.元素的种类由该元素原子的核外电子数决定
D.不同元素的本质区别是原子核内质子数不同
【答案】D
【解析】【分析】A、根据元素只论种类分析;
B、根据元素是具有相同质子数的原子统称分析;
C、根据元素种类由质子数决定分析;
D、根据元素种类由质子数决定分析。
【解答】A、元素只论种类,不论个数 ,不符合题意;
B、 具有相同质子数的原子统称元素 ,不符合题意;
C、 元素的种类由该元素原子的核内质子数决定 ,不符合题意;
D、 不同元素的本质区别是原子核内质子数不同 ,符合题意;
故选D。
5.有3种不同的原子,甲原子核内有6个质子和6个中子,乙原子核内有6个质子和8个中子,丙原子核内有7个质子和7个中子。下列说法正确的是(  )
A.甲和乙的核电荷数不同 B.甲和乙互为同位素原子
C.乙和丙核外电子数相等 D.乙和丙互为同位素原子
【答案】B
【解析】【分析】A、核电荷数等于质子数;
B、同位素是指质子数相同中子数不同的原子;
C、原子中质子数等于电子数;
D、同位素是指质子数相同中子数不同的原子。
【解答】A、在原子中质子数等于核电荷数,由甲和乙质子数相等可知甲和乙的核电荷数相同,故说法错误;
B、质子数相同中子数不同的原子互为同位素原子,由题中甲和乙的质子数相同、中子数不同,所以甲和乙互为同位素,故说法正确;
C、在原子中质子数等于核外电子数,由题中乙和丙质子数不同,所以二者的核外电子数不同,故说法错误;
D、质子数相同中子数不同的原子互为同位素原子,由题中乙和丙的质子数不同,所以乙和丙不是互为同位素,故说法错误。
故答案为:B。
6. 下列粒子结构示意图得出的结论中,错误的是(  )
A.①④ 属于同种元素 B.②③④ 属于离子
C.⑤ 易失去电子成为阳离子 D.①⑤ 的结构不稳定
【答案】B
【解析】【分析】A、根据不同种元素最本质的区别是质子数不同,元素的种类由 质子数决定,进行解答;
B、根据当核电荷数=质子数=核外电子数,为原子;当核电荷数=质子数>核外电子数,为阳离子;当核电荷数=质子数<核外电子数,为阴离子;进行解答;
C、根据原子结构示意图的特点:稀有气体元素,原子最外层电子数为8(氦为2 );金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;非金属元素的最外层电子数一般多于4,易得到电子,形成阴离子;
D、根据原子结构示意图的特点,进行解答。
【解答】A、根据不同种元素最本质的区别是质子数不同,元素的种类由 质子数决定,可知①④中的质子数相同,因此属于同种元素;故A正确;
B、根据当核电荷数=质子数=核外电子数,为原子;故②为原子;当核电荷数=质子数>核外电子数,为阳离子;当核电荷数=质子数<核外电子数,为阴离子;可知③中核电荷数=质子数=11>核外电子数10,为阳离子;④中核电荷数=质子数=9<核外电子数=10,为阴离子;故B错误;
C、根据原子结构示意图的特点:稀有气体元素,原子最外层电子数为8(氦为2 );金属元素的最外层电子数一般少于4,易失去最外层电子形成阳离子;非金属元素的最外层电子数一般多于4,易得到电子,形成阴离子;粒子结构示意图由可知⑤属于金属元素,易失去最外层电子形成阳离子;故C正确;
D、根据原子结构示意图的特点,①易得到电子,形成阴离子,⑤易失去最外层电子形成阳离子,因此说结构不稳定;故D正确;
故答案为:B。
7. 根据下表回答下列问题。
质子数 中子数 电子数
M 1 0 1
N 11 11 11
P 11 12 11
Q 11 12 10
(1) 表中元素的种类共有(  )。
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
(2) 其中属于离子的是(  )。
A.M B.N C.P D.Q
(3) 其中互为同位素原子的是(  )。
A.M和N B.N和P C.M和Q D.P和Q
【答案】(1)B
(2)D
(3)B
【解析】【分析】(1)根据元素种类由质子数决定分析;
(2)根据原子中质子数=电子数,离子中质子数不等于电子数分析;
(3)根据同位素原子质子数相等,中子数不相等分析。
【解答】(1)元素种类由质子数决定,表中元素共有2种,故选B。
(2)原子中质子数=电子数,离子中质子数不等于电子数,表中所给Q为离子,故选D。
(3)同位素是同种元素的不同种原子,N和P质子数相同,中子数不同,互为同位素原子,故选B。
故答案为:(1)B;(2)D;(3)B。
1.红宝石和蓝宝石的主要成分都是氧化铝,它们颜色不同的原因是蓝宝石中混有少量的钛和铁,红宝石中含有少量的铬。这里的钛、铁和铬指的是(  )
A.分子 B.原子 C.离子 D.元素
【答案】D
【解析】【分析】根据物质由元素组成分析。
【解答】 红宝石和蓝宝石成分中钛、铁、铬等指的是元素。
故选D。
2.下图中的四种原子模型,与其他三种原子不属于同位素原子的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【分析】根据同位素的定义分析。
【解答】同位素是指质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子,根据题意,D选项内是9个质子,而其他选项都是8个质子,因此D和其他三选项不属于同位素,故选:D。
3.有三种原子,A原子核内有8个质子和8个中子,B原子核内有8个质子和9个中子,C原子核内有6个质子和6个中子,则下列说法正确的是(  )
A.A和B是同种原子
B.B和C核外电子数相等
C.A和B是同种元素,且互为同位素原子
D.A和B核电荷数不同
【答案】C
【解析】【分析】 A、根据中子数不同的原子不属于同一种原子来分析;
B、根据核外电子数等于核内质子数来分析;
C、根据同位素是指质子数相同、中子数不同来分析;
D、根据核电荷数等于核内质子数.来分析。
【解答】 A、中子数不同的原子不属于同一种原子,所以A和B不是同一种原子,故A 错;
B、核外电子数等于核内质子数,B和C核外电子数不相等,故B错;
C、同位素是指质子数相同,中子数不同,A和B都是氧元素,是同种元素,且互为同位素原子,故C 正确;
D、核电荷数等于核内质子数,A和B核电荷数相同,故D错。
故选:C。
4.如图表示四种原子的结构模型,下列说法正确的是(  )
A.甲、丙的核电荷数不同 B.乙、丁不属于同一种元素
C.甲、丁相对原子质量相同 D.甲、乙为互为同位素原子
【答案】C
【解析】【分析】根据四种原子构成分析,由质子数相同的原子属于同种元素,相对原子质量=质子数+中子数分析。
【解答】A、 甲、丙的原子中都有1个质子和1个电子,核电荷数相同 ,不符合题意;
B、 乙、丁质子数相同,属于同一种元素 ,不符合题意;
C、 相对原子质量=质子数+中子数,甲、丁相对原子质量都是3 ,符合题意;
D、 甲、乙质子数不同,不是互为同位素原子 ,不符合题意;
故选C。
5.小金对某元素三种同位素的结构示意图,进行了相关阐述,不合理的是(  )
A.图示的是氢元素
B.“”表示电子,带负电,质量远小于质子
C.“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同
D.“”表示质子,带正电,与中子的个数和质量都相等
【答案】D
【解析】【分析】根据氢元素的三种同位素的原子结构来分析解答。
【解答】A、题图示的各粒子核内质子数都是1,为氢元素,A合理;
B、“"表示电子, 带负电,质量远小于质子,B合理;
C、“”表示中子,不带电,三种同位素的中子数不同,C合理;
D、“”表示质子,带正电,与中子的个数不一定相等,D不合理。
故选D。
6. 在下列横线上,选填“原子”“分子”“元素”。
(1) 碳元素是所有质子数为6的碳   的总称。
(2) 蒸馏水不宜养鱼,因为蒸馏水中几乎不含氧   。
(3) 市场上销售的食用盐有加钙盐、加锌盐、加碘盐等,表明这些食用盐中分别含有钙、锌、碘   。
(4)多吃海带可预防“大脖子病”,是因为海带中含有丰富的碘   。
【答案】(1)原子
(2)分子
(3)元素
(4)元素
【解析】【分析】(1)根据元素是一类原子总称分析;
(2)根据氧气由氧分子构成分析;
(3)根据物质由元素组成分析;
(4)根据食品中成分为元素分析。
【解答】(1) 碳元素是所有质子数为6的碳原子的总称。
(2) 蒸馏水不宜养鱼,因为蒸馏水中几乎不含氧分子。
(3) 食用盐中含有的钙、锌、碘为元素。
(4)多吃海带可预防“大脖子病”,是因为海带中含有丰富的碘元素。
故答案为:(1)原子;(2)分子;(3)元素;(4)元素。
7.现有四种粒子,其质子数、中子数和核外电子数,如下表所示。
粒子 质子数 中子数 核外电子数
甲 6 6 6
乙 12 12 10
丙 6 7 6
丁 11 12 10
(1)属于阳离子的是   。
(2)属于同种元素的粒子是   。
【答案】(1)乙、丁
(2)甲 、丙
【解析】【分析】(1)原子的质子带正电,核外电子带负电,当二者数量相同时,对外不显电性。如果质子数多,那么带正电荷,为阳离子;如果核外电子多,那么带负电荷,为阴离子。
(2)元素的本质区别为质子数不同,就同种元素的原子具有相同的质子数。
【解答】(1)根据表格数据可知,乙和丁中质子数都大于核外电子数,即都是阳离子;
(2)根据表格数据可知,甲和丙中质子数相同,则二者为同种元素的粒子。
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