高中同位素概念（学习同位素概念的关键）

高中同位素概念（学习同位素概念的关键）六同：同一元素，质子数相同，核电荷数相同，核外电子数相同，在周期表的位置相同，化学性质相同。⒊ 注意“六同三不同”⑴ 结构上，质子数相同而中子数不同。⑵ 性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同。⑶ 存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子(个数不是质量)百分含量一般是不变的(即丰度一定)。

一、理解同位素的定义：

⒈ 定义：质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同核素间互称同位素。

例如：1H、2H、3H就互为同位素，它们在周期表中处于同一位置上。

⒉ 特点：

⑴ 结构上，质子数相同而中子数不同。

⑵ 性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同。

⑶ 存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子(个数不是质量)百分含量一般是不变的(即丰度一定)。

⒊ 注意“六同三不同”

六同：同一元素，质子数相同，核电荷数相同，核外电子数相同，在周期表的位置相同，化学性质相同。

三不同：质子数不同，质量数不同，物理性质不同。

二、抓住同位素的特征

⒈ 相同存在形态的同位素，原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，物理性质不同。同位素构成的化合物是不同的化合物，如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。

⒉ 同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，它们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。

⒊ 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。

⒋ 同种元素，可以有若干种不同的核素。（元素：118种，核素：1800种）

⒌ 同位素是同一元素的不同原子之间的互相称谓，不指具体的原子。

⒍ 同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同。

三、搞清楚元素、同位素与核素的比较

1.元素：是同一类原子的总称，即具有相同核电荷数的一类原子的总称。

元素是以核电荷数为标准而对原子进行分类的，也就是说原子的核电荷数决定着元素的种类。因此，不同种的元素具有不同的核电荷数。例如：1：H元素、6：C元素、8：O元素等。
⒉ 同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同核素间互称同位素。

例如：1H、2H、3H就互为同位素，它们在周期表中处于同一位置上。

⒊ 核素：是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

核素是指某种原子，有多少种原子就有多少种核素。例如：1H、2H、3H是3种不同的核素，但都属于H元素。

⒋ 比较

⑴ “三素”研究的范围不同：

① 元素是宏观概念，对同类原子而言；

② 核素是微观概念，对某种元素的原子而言；

③ 同位素是微观概念，对某种元素的几种原子间的关系而言。

⑵ 同位素是原子的互称，同位素的研究对象是原子，绝大多数的元素有同位素，只较少数的没有，如：Na、Al、F等。同素异形体的研究对象是单质，所以，2H2和3H2既不是同位素也不是同素异形体 可看成是同种分子。因此，核素的种类大于元素的种类。

⑶ 一种元素可以有若干种不同的核素，也可以有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。至今已发现了一百多种元素，但发现的原子远多于一百多种。

① 核素的相对原子质量不是元素的相对原子质量。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。

② 核电荷数相同的不同原子，虽然它们的中子数不同，但属于同种元素。

③ 电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。

④ 在天然存在的各种元素里，无论是游离态还是化合态，各种核素所占的原子个数百分比（丰度）是不变的。

⑷同一种元素的不同同位素原子均具有相同的核外电子层结构，所以同种元素的同位素原子、单质及其构成的化合物性质几乎完全相同，但由于质量数不同，其某些物理性质，如密度等有差别，在放射性上某些同位素的性质则差异显著。

⑸ 不同的核素可能具有相同的质子数，如1H与3H的质子数均为；也可能具有相同的中子数，如14C与16O的中子数均为8；也可能具有相同的质量数，如6C与7N的质量数均为14；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如1H与6C质量分别为1和12。

⑹ 同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。