3.2-原子与原子核结构--PPT课件

1、2022/7/18第二节原子与原子核的结构2022/7/18学习目标1.知道卢瑟福的粒子散射实验和原子的核式结构及原子核的组成2 .知道原子核的组成及同位素的概念3 .知道什么叫质量亏损，理解质能方程4 .知道什么是核能并能计算核反应中放出的核能2022/7/18第二节核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案学习目标2022/7/18课前自主学案一、原子的核式结构模型1粒子散射实验用粒子照射金箔后，绝大多数粒子仍大致沿原来的方向前进，但少数粒子发生了_的偏转2核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫_，原子的全部_和几乎全部_都集中在原子核里，带负电的_在核外的空间绕核运动原子直径的

2、数量级为_m，原子核直径的数量级为_m.较大原子核正电荷质量电子1010 1015 2022/7/18二、原子核的组成1质子：1919年_用粒子轰击氮核，打出一种粒子，并测定出了它的电荷与质量，知道它是氢原子核，把它叫做质子，用符号_表示2中子：质量非常接近质子的_粒子，用符号_表示3核子：质子和中子通称为核子，原子核由核子组成4同位素：具有相同_数而_数不同的原子，互称为同位素同位素具有相同的化学性质卢瑟福不带电pn质子中子2022/7/18三、质能方程1核反应：如果某种粒子与原子核发生相互作用，导致核的组成或核的状态发生了变化的过程叫核反应2核能：蕴藏在_中的能量称为核能3质能方程：E_，

3、其中c表示_4质量亏损：原子核的质量比组成它的所有质子和中子的质量之和略_的现象原子核mc2光速小2022/7/18核心要点突破一、粒子散射实验与核式结构的建立19091911年卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现1实验装置：(如图321)由放射源、金箔、荧光屏等组成图3212022/7/182实验现象与结果绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子发生了较大角度的偏转；极少数粒子偏转角超过90，有的几乎达到180，沿原路返回粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇按照汤姆孙的原子结构模型：带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比粒子的质量小得多粒子碰到电子就像子弹碰

4、到一粒尘埃一样，其运动方向不会发生什么改变但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸被反弹回来这一不可思议的现象卢瑟福通过分析，否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了核式结构模型2022/7/183原子的核式结构卢瑟福依据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，这个核叫做原子核，带负电的电子在核外的空间运动着2022/7/184核式结构对散射实验现象的解释粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力就很小，运动方向也就改变很小只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑斥力，发生大角度的偏转由于原子核很小，粒子十分接近它

5、的机会很小，因此绝大多数粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转2022/7/18二、原子核的组成1原子核由质子和中子组成质子和中子统称核子2质子数：原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数3电荷数：原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数用Z表示2022/7/184质量数：原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，用A表示5原子核的常用符号是X；X为元素符号，Z为电荷数，A为质量数核电荷数质子数(Z)元素的原子序数

6、核外电子数质量数(A)核子数质子数中子数2022/7/18课堂互动讲练例1 类型一对粒子散射实验理解 关于粒子散射实验，下述不正确的是()A粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷的作用B粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用2022/7/18C只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上D相同条件下，换用原子序数越小的物质做实验，沿同一偏转角散射的粒子越少【精讲精析】原子显电中性，电子带负电，所以原子中一定存在带正电的物质，但是汤姆生的原子模型就不能解释粒子的散射现象，所以粒子发生大角度散射的主要原因不能直接说是原子中有正电荷的作用，而是

7、正电荷集中在原子核中的原因，故A选项错误，B选项正确；只有少数2022/7/18粒子发生大角度散射，证明原子存在一个集中全部正电荷和几乎全部质量的很小的原子核，即C选项正确；使粒子发生大角度散射的原因是受到原子核的库仑斥力，所以为使散射实验现象更明显，应采用原子序数大的物质，若改用原子序数小的物质做实验，粒子受到原子核的库仑斥力小，发生大角度散射的粒子越少，则D选项正确，所以符合题意的选项是A.【答案】A2022/7/18变式训练1在粒子散射实验中，我们并没有考虑到粒子跟电子碰撞，这是因为()A电子体积非常小，以至于粒子碰不到它B电子质量远比粒子的小，所以它对粒子运动的影响极其微小C粒子跟各个

8、电子碰撞的效果相互抵消D电子在核外均匀分布，所以粒子受到电子作用的合外力为零2022/7/18解析：选B.粒子的质量大约是电子质量的7300倍，它们之间发生相互作用时，动量的改变相等，因此粒子与电子碰撞就像飞行的子弹碰到一粒尘埃，电子对粒子的作用是微不足道的，可以忽略2022/7/18原子核的组成 类型二元素X的原子核可用符号X表示，其中a、b为正整数，下列说法中正确的是()Aa等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的中子数Ba等于此原子核中的中子数，b等于此原子核中的质子数Ca等于此元素的原子处于中性状态时核外电子数，b等于此原子核中的质子数加中子数Da等于此原子核中的质子数，b等于此原子

9、核中的核子数例22022/7/18【精讲精析】这是原子核表述的基本形式，很容易识别a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核的质量数，即既是原子核中的质子数加中子数之和，又是原子核中的核子数，故C、D两项正确【答案】CD【方法总结】知道原子核的表示符号及各个字母所代表的物理量，是解题的依据2022/7/18变式训练2A质子数为6B电子数为13C中子数为6 D质量数为62022/7/18质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是()Am3c B(m1m2)c2C(m3m2m1)c2 D(m1m2m3)c2【精讲精析】质子和中子结合成氘核时，总质量减小了，即质量亏损m(m1m2m3)依据质能方程可知，放出的能量为Emc2(m1m2m3)c2.【答案】D 类型三质能方程的理解和应用例2022/7/18变式训练3为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2019年定为“国际物理年”对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2，下列说法中不正确的是()AEmc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据Emc2可以计算核反应中释放的核能C一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损DEmc2中的E是发生核反应中释放的核能2022/7/18解析：选D.爱因斯坦质能方程Emc2，