高中物理第3章第1节原子核结构学案鲁科版

原子核构造1.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获取质子，其核反响方程为：4141712He＋7N―→8O＋1H。2．查德威克发现了中子，证明中子是原子核的构成部分。其核反响方程为：94124261＋0n。3．在核反响中反响前后的质量数和核电荷数守恒。1．质子的发现为了探测原子核的构造，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。(2)发现质子的核反响方程为42He＋147N―→178O＋11H。2．中子的发现卢瑟福发现质子后，预料核内还有一种不带电的中性粒子，并给这类“粒子”起名为中子。1932年，查德威克利用云室进行实验，证了然中子的存在。(2)发现中子的核反响方程为941214Be＋2He―→6C＋0n。3．原子核的构成构成：原子核由质子和中子构成。质子和中子统称为核子，它们的质量几乎相等。原子核的质量和质量数：原子核的质量等于质子和中子的质量之和，近似等于核子质量的整数倍。往常用这个整数代表原子核的相对证量，叫做原子核的质量数，质量数等于核子数。核电荷数：原子核的电荷数简称核电荷数，等于原子核内的质子数，也等于原子核外的电子数，而且核电荷数就是元素周期表中的原子序数。4．同位素同位素：拥有同样质子数，不一样中子数的原子互称同位素。因为拥有同样的质子数，因此同位素是同一种元素；因为原子核内中子数不一样，因此同位素的质量数不一样；又因为原子核外电子数同样，因此同位素的化学性质同样。氢的同位素：氕(11H)、氘(21H)和氚(31H)。5．核反响与核反响方程核反响原子核在其余粒子的轰击下产生新原子核的过程。核反响方程用原子核符号描绘核反响过程的式子。1．自主思虑——判一判卢瑟福在α粒子散射实验中发现了质子。(×)卢瑟福发现了质子，并预知了中子的存在。(√)玻尔在实验中发现了中子。(×)原子核内只有质子而没有中子。(×)同位素拥有同样的物理、化学性质。(×)核反响方程只需知足质量数、电荷数守恒能够随意写。(×)2．合作研究——议一议卢瑟福是怎样证明α粒子轰击氮原子核产生的新核是质子的？提示：卢瑟福把这类粒子分别引进电场和磁场，依据该粒子在电场和磁场中的偏转，测出了其质量和电量，确立它就是氢原子核，又叫质子。铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，其核外电子有多少个？中子数又是多少？提示：铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，因为原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量同样，故核外电子数与核内质子数同样为82个，依据质量数等于质子数与中子数之和，铅原子核中的中子数为207－82＝125(个)。原子核的构成半径：10－15m～10－14m质子：电量e＝＋1.6×10－19C质量mp＝1.6726231×10－27kg原子核构成中子：电量e＝0质量mn＝1.6749286×10－27kg同位素：质子数同样，中子数不一样的原子[例1]已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：镭核中有几个质子？几此中子？镭核所带的电荷量是多少？镭原子核外有几个电子？(4)228226228B的匀88Ra是镭的一种同位素，让88Ra和88Ra以同样的速度垂直射入磁感觉强度为强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？[思路点拨]原子序数与核内质子数、核电荷数、原子的核外电子数都相等，原子的质量数等于核内质子数与中子数之和。[分析]

(1)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。镭核所带电荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.41×10－17C。(3)原子的核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有＝v2mv，＝。qvBmrrqB两种同位素拥有同样的核电荷数，但质量数不一样，故有r226226113。＝228＝r228114[答案](1)88138(2)1.41×10－17C(3)88(4)113∶114明确原子核中核电荷数、质子数、原子核外电子数及原子序数这四个数相等，以及原子核的质量数与核子数相等，并等于质子数与中子数之和。2282261．[多项选择]已知88Ra是88Ra的一种同位素，则以下说法正确的选项是

(

)A．它们拥有同样的质子数和不一样的质量数B．它们拥有同样的中子数和不一样的原子序数C．它们拥有同样的核电荷数和不一样的中子数D．它们拥有同样的核外电子数和不一样的化学性质分析：选AC原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此知这两种镭的同位素核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因为它们的核外电子数同样，因此它们的化学性质也同样。故正确答案为A、C。1662．据最新报导，放射性同位素钬67Ho可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A．32B．67C．99D．166分析：选A依据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对，B、C、D错。核反响方程的书写核反响方程的书写规则核反响方程一定恪守电荷数守恒和质量数守恒。核反响方程中的箭头“―→”表示核反响进行的方向，不可以把箭头写成等号。写核反响方程一定要有实验依照，决不可以毫无依据的假造。(4)要求记着常有粒子的符号表示：质子1100e)、(1H)、中子(0n)、电子(－1e)、正电子(14α粒子(2He)等。[例2]以下是物理学史上3个有名的核反响方程7―→2y1417x＋3Liy＋7N―→x＋8O912y＋4Be―→z＋6Cx、y和z是3种不一样的粒子，此中z是( )A．α粒子B．质子C．中子D．电子[思路点拨]解答此题需掌握以下两点：核反响过程中质量数与电荷数守恒；(2)α粒子为4He，质子为1H，中子为1n，电子为0e。210－1[分析]依据核反响中质量数和电荷数守恒，可知3个核反响方程为17441321411749112z为中子，选项C正确。He＋7N―→1H＋8O，2He＋4Be―→0n＋6C，由以上核反响方程可知[答案]C在写核反响方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反响方程一般形式的适当地点上，而后依据质量数守恒和核电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的核电荷数和质量数，最后依据未知核(或未知粒子)的核电荷数确立它们是哪一种元素(或哪一种粒子)，并在核反响方程一般形式中的适合地点填写上它们的符号。1．在以下4个核反响方程中，X表示质子的是()3030＋XB.238234A.15P―→14Si92U―→90Th＋X27127Mg＋X27430P＋X1301213215分析：选C在核反响中质量数和电荷数守恒，由此可知30300e，X为正电A中15P―→14Si＋1子，B中23892U―→23490Th＋24He，X为氦核；C中1327Al＋01n―→1227Mg＋11H，X为质子；D中1327Al＋24301，X为中子，综上所述，C切合题意。He―→15P＋0n2．达成以下各核反响方程，并指出哪个核反响是初次发现质子、中子的。10413N＋()A.5B＋2He―→79121B.4Be＋()―→6C＋0nC.1327Al＋()―→1227Mg＋11H14417O＋()D.N＋He―→728238234)E.92U―→90Th＋(F.1123N