錯題解析

問「原子序」就加左下角,問「質量數」才加左上角

自然.第 3 冊.2026/07/21.第 01 題 | 主題:原子序與質量數.元素符號的表示法(素養題)

題目

「人造合成元素」是指不存在於自然界中,只有透過人造方式才能得到的化學元素。 一般做法是將兩元素互相高速撞擊,有機率使兩元素的原子及中子重新組合, 而製造出原子序更大的元素。
已知科學家將 4820Ca(鈣) 高速撞擊 24998Cf(鉲), 成功製造出另一元素,則此元素的原子序最大可能為何?
  1. (A) 78
  2. (B) 118 ← 正確答案
  3. (C) 201
  4. (D) 297 ← 我選的
我的答案:(D) 297把左上角的「質量數」加起來了
正確答案:(B) 11820 + 98 = 118(左下角的原子序)
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:加錯了角落的數字。
元素符號的兩個數字位置固定,意義完全不同:

質量數原子序元素符號 ← 上大下小 左上角 = 質量數(質子數 + 中子數,數字比較大)
左下角 = 原子序(質子數,數字比較小)

題目問的是「原子序」,所以要加左下角20 + 98 = 118 你算的 297 = 48 + 249,是把左上角的質量數加起來—— 那是新元素的質量數(而且還要再扣掉撞擊時飛出的中子),不是原子序。

出題者把 297 放進選項,就是專門在等這個混淆。 題幹裡「製造出原子序更大的元素」「則此元素的原子序最大可能為何」 連續兩次強調原子序,正是提示。

正確解法

Step 1 讀懂兩個符號
元素質量數(左上)原子序=質子數(左下)中子數
Ca 鈣482048 − 20 = 28
Cf 鉲24998249 − 98 = 151
Step 2 原子序 = 質子數,而質子在撞擊中不會消失
兩顆原子核合併時,所有質子都會進到新的原子核裡新元素的原子序 = 20 + 98 = 118 答案 (B)
Step 3 為什麼題目要說「最大可能」?
因為撞擊過程中可能會飛出幾個中子
中子不帶電、不影響原子序,所以原子序最多就是 118, 不會再多(質子不會憑空生出來)。
質量數會減少質量數 = 48 + 249 −(飛出的中子數)< 297 這正是為什麼 297 連當「質量數」都不夠精確。
Step 4 用選項反推檢查
選項它其實是什麼判斷
(A) 7898 − 20,兩個原子序相減✗ 撞擊是合併不是相減
(B) 11820 + 98,兩個原子序相加
(C) 201249 − 48,兩個質量數相減✗ 角落錯、運算也錯
(D) 29748 + 249,兩個質量數相加✗ 加錯角落
補充:原子序 118 的元素是 Og(鿫,Oganesson), 正是 2006 年用鈣撞擊鉲合成出來的,目前是週期表上最後一個元素。

要記住的觀念

  • 符號位置口訣:「左上質量數、左下原子序」,上面的數字一定比較大。 看到題目問哪一個,就先在題目上把對應的角落圈起來再開始加。
  • 三個關鍵等式: 原子序 = 質子數 =(中性原子的)電子數 質量數 = 質子數 + 中子數 中子數 = 質量數 − 原子序
  • 原子序決定「是哪一種元素」。 質子數一改變,元素就變成別的元素了;中子數改變只是同位素,仍是同一元素。
  • 核反應中「質子數」與「質量數」各自守恆。 兩邊的左下角總和要相等、左上角總和也要相等—— 這是所有核反應計算題的通則(下一題的核分裂也用這條)。
  • 中子不帶電,所以飛走中子不會改變原子序,只會改變質量數。 這就是題目說「最大可能」的原因。
  • 素養題的長題幹裡,重複出現的詞就是關鍵詞。 本題「原子序」出現兩次,那就是題目在告訴你該用哪個數字。

類題自我檢測

已知 146C 與 126C 為碳的兩種同位素,下列敘述何者錯誤
(A) 兩者的質子數皆為 6 (B) 146C 的中子數為 8
(C) 兩者的化學性質相似 (D) 146C 的原子序為 14

看解答

(D) 錯誤146C 的原子序是 6(左下角),14 是質量數(左上角)。 這正是本題犯的同一個錯——看錯角落。
(A) ✓ 同位素的質子數必定相同(否則就不是同一元素)。
(B) ✓ 中子數 = 14 − 6 = 8。
(C) ✓ 化學性質由質子數(電子數)決定,同位素的化學性質幾乎相同, 差別只在質量與放射性。

我的原始作答

原始作答

這題你的方法(把兩個數字加起來)完全正確,只是拿錯了要加的那組數字建議固定動作:看到 質量數原子序X 這種符號, 先在題目上把「題目問的那個角落」用筆圈起來, 再把兩個圈起來的數字寫到旁邊相加。 多這一個圈的動作,就能避免所有「加錯角落」的失分。

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