高中物理 第4章 从原子核到夸克 4.1 原子核结构探秘课件 沪科版选修35.ppt

第4章 4 1原子核结构探秘 学习目标1 知道原子核的组成 会正确书写原子核的符号 2 了解质子和中子的发现过程 3 掌握核反应方程的特点 会书写核反应方程 内容索引 知识探究 题型探究 达标检测 知识探究 1 质子的发现从1917年起 就开始进行 射线轰击氮原子核的实验 并从氮原子核中打出了 这就是质子 用 或 表示 质子是 的组成部分 卢瑟福 p 氢核 原子核 一 原子核的组成 2 中子的发现 1 卢瑟福的猜想1920年 卢瑟福提出 原子核内除了质子外 还存在一种质量与质子的质量 但不带电的粒子 并认为这种 的中性粒子是由电子进入质子后形成的 2 查德威克的发现1932年 查德威克对 的实验进行研究 发现产生的射线是 粒子流 质量跟 质量差不多 查德威克将这种粒子称为中子 用n表示 中子也是 的组成部分 大体相等 不带电 粒子轰击铍 质子 原子核 中性 3 原子核的组成 1 核子数 质子和中子质量差别非常微小 二者统称为核子 所以 数和 数之和叫核子数 2 电荷数 z 原子核所带的电荷总是质子电荷的 倍 通常用这个整数表示原子核的电荷量 叫做原子核的电荷数 3 质量数 a 原子核的质量等于核内 和 的质量的总和 而质子与中子的质量几乎相等 所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍 这个倍数叫做原子核的 质子 质子 整数 中子 质量数 中子 4 原子核的符号元素符号核电荷数 原子核的 即元素的原子序数4 同位素具有相同 而不同 的原子核 在元素周期表中处于 它们互称为同位素 例如 氢有三种同位素 分别是 质子数 中子数 质子数 x 质子数 中子数 同一位置 判断下列说法的正误 1 质子和中子都不带电 是原子核的组成成分 统称为核子 2 原子核的电荷数就是核内的质子数 也就是这种元素的原子序数 3 同位素具有不同的化学性质 4 原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等 二 核反应方程 核反应的实质是什么 它符合哪些规律 答案 答案 1 核反应的实质是以基本粒子 粒子 质子 中子等 为 炮弹 去轰击原子核 靶核x 从而促使原子核发生变化 生成了新原子核 y 并放出某一粒子 2 在转变过程中符合质量数和电荷数守恒规律 1 核反应方程定义 用 来表示核反应前后各原子核变化情况的式子 2 规律 核反应遵守 守恒定律和 守恒定律 即核反应方程两边的 和 均是守恒的 3 核反应的条件 用 粒子 质子 中子甚至用光子去轰击原子核 原子核的符号 质量 电荷 质量数 电荷数 4 原子核人工转变的两大发现 1 1919年卢瑟福发现质子的核反应方程 2 1932年查德威克发现中子的核反应方程 题型探究 一 原子核的组成1 原子核 符合x 原子核 一 对玻尔原子模型的理解 2 基本关系核电荷数 质子数 z 元素的原子序数 核外电子数 质量数 a 核子数 质子数 中子数 例1已知镭的原子序数是88 原子核的质量数是226 试问 1 镭核中有几个质子 几个中子 解析 答案 答案88138 解析镭核中的质子数等于其原子序数 故质子数为88 中子数n等于原子核的质量数a与质子数z之差 即n a z 226 88 138 2 镭核所带电荷量是多少 保留三位有效数字 解析 答案 答案1 41 10 17c 解析镭核所带电荷量q ze 88 1 6 10 19c 1 41 10 17c 解析 答案 3 呈电中性的镭原子 核外有几个电子 答案88 解析核外电子数等于核电荷数 故核外电子数为88 针对训练1在 粒子轰击金箔的散射实验中 粒子可以表示为中的4和2分别表示a 4为核子数 2为中子数b 4为质子数和中子数之和 2为质子数c 4为核外电子数 2为中子数d 4为中子数 2为质子数 解析 答案 解析根据所表示的物理意义 原子核的质子数决定核外电子数 原子核的核电荷数就是核内质子数 也就是这种元素的原子序数 原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和 即为核内的核子数 符号的左下角表示的是质子数或核外电子数 即为2 符号左上角表示的是核子数 即为4 故选项b正确 1 核反应的条件用 粒子 质子 中子 甚至用 光子轰击原子核使原子核发生转变 2 核反应的实质用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开 而是粒子打入原子核内部使核发生了转变 二 核反应方程 例2完成下列核反应方程 并指出其中 是发现质子的核反应方程 是发现中子的核反应方程 解析 答案 答案见解析 解析其中发现质子的核反应方程是 2 发现中子的核反应方程是 4 针对训练2以下是物理学史上3个著名的核反应方程x y和z是3种不同的粒子 其中z是a 粒子b 质子c 中子d 电子 解析 答案 解析第二 三个核反应分别是发现质子和中子的核反应方程 根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可得 x y z分别是c正确 书写核反应方程时要注意 1 质量数守恒和电荷数守恒 2 中间用箭头 不能写成等号 3 核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒 核反应过程中 一般会发生质量的变化 达标检测 1 多选 氢有三种同位素 分别是氕则a 它们的质子数相等b 它们的核外电子数相等c 它们的核子数相等d 它们的中子数相等 1 2 3 4 解析氕 氘 氚的核子数分别为1 2 3 因为它们是同位素 所以它们的质子数和核外电子数相等 都为1 中子数等于核子数减去质子数 故中子数各不相等 所以a b选项正确 解析 答案 2 下面列出的是一些核反应方程 其中a x是质子 y是中子 z是正电子b x是正电子 y是质子 z是中子c x是中子 y是正电子 z是质子d x是正电子 y是中子 z是质子 解析依据核反应方程的两个基本规律 质量数守恒和电荷数守恒 即可得出选项d正确 解析 答案 1 2 3 4 3 以下说法正确的是a 为钍核 由此可知 钍核的质量数为90 钍核的质子数为234b 为铍核 由此可知 铍核的质量数为9 铍核的中子数为4c 同一元素的两种同位素具有相同的质量数d 同一元素的两种同位素具有不同的中子数 解析 答案 1 2 3 4 解析钍核的质量数为234 质子数为90 所以a错 铍核的质量数为9 中子数为5 所以b错 由于同位素是指质子数相同而中子数不同的原子核 即质量数不同的原子核