高中物理 3.1 原子核的组成与核力课件 教科版选修35 .ppt

第三章原子核 3 1原子核的组成与核力 1 知道原子核的组成 学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 学会书写核反应方程 学习目标定位 学习探究区 一 原子核的组成 二 原子核中质子和中子的比例 三 核反应 一 原子核的组成 要点提炼 1 原子核中的三个整数 1 核子数 质子和中子质量差别非常微小 二者统称为核子 所以叫核子数 2 电荷数 z 原子核所带电荷总是质子所带电荷的倍 通常用这个表示原子核的电荷量 叫做原子核的电荷数 质子数和中子数之和 整 数 整数 3 质量数 a 原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和 而质子与中子质量几乎相等 所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的倍 这个整数叫做原子核的质量数 2 原子核中的两个等式 1 核电荷数 z 数 元素的 核外数 2 质量数 a 数 质子数 数 整数 质子 原子序数 电子 核子 中子 例1已知镭的原子序数是88 原子核质量数是226 试问 1 镭核中质子数和中子数分别是多少 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 答案88138 2 镭核的核电荷数和所带电荷量是多少 解析镭核的核电荷数和所带电荷量分别是z 88 q ze 88 1 6 10 19c 1 41 10 17c 答案881 41 10 17c 3 若镭原子呈中性 它核外有多少电子 解析核外电子数等于核电荷数 故核外电子数为88 答案88 针对训练元素除天然元素外 还可以通过合成的方法获得新的人造元素 如1996年德国的达姆施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素 它是由zn撞入一个pb的原子核 并立即释放出一个中子后而合成的 则该新元素的 a 原子序数为112b 核子数为278c 原子序数为113d 中子数为165 ad 返回 问题设计 二 原子核中质子和中子的比例 1 一些较轻的原子核如he o c n中质子数和中子数有什么关系 答案质子数与中子数大致相等 2 u th中各有多少个中子 多少个质子 较重的原子核中中子数和质子数有什么关系 答案u中含有92个质子 146个中子 th中含有90个质子 144个中子 较重的原子核中中子数大于质子数 而且越重的原子核 两者相差越多 3 试从核力的特点对上述现象做出解释 并说明原子核能无限地增大吗 答案由于核力是短程力 原子核大到一定程度时 相距较远的质子间的核力非常小 较多的质子集聚在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力 原子核就不稳定了 这时 如果不再成对地增加质子和中子 而只增加中子 中子与其他核子没有库仑斥力 但有相互吸引的核力 所以有助于维系原子核的稳定 所以较重的原子核内中子数较多 由于核力是短程力 如果继续增大原子核 一些核子间距离会大到其间根本没有核力作用 这时即使再增加中子 形成的核也一定是不稳定的 所以原子核的大小是受限制的 要点提炼 由于核力是力 自然界中较轻的原子核 质子数与中子数 但对于较重的原子核 中子数质子数 越重的原子核 两者相差越多 短程 大致相等 大于 例2关于原子核中质子和中子的说法 正确的是 a 原子核中质子数和中子数一定相等b 稳定的重原子核里 质子数比中子数多c 原子核都是非常稳定的d 对于较重的原子核 由于核力的作用范围是有限的 如果继续增大原子核 形成的核也一定是不稳定的 解析自然界中较轻的原子核 质子数与中子数大致相等 对于较重的原子核 中子数大于质子数 越重的原子核 两者相差越多 因此正确答案选d d 返回 要点提炼 三 核反应 1 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 n he h 2 1932年查德威克发现中子的核反应 be he c 2 核反应的条件 用一定能量的粒子 如 粒子 质子 中子甚至用光子去轰击原子核 3 核反应的实质 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 生成新原子核 y 并 4 核反应遵从的守恒定律 在核反应中 和守恒 放出某一粒子 质量数 电荷数 例3完成下列各核反应方程 并指出哪个核反应是首次发现质子和中子的 解析 此核反应使查德威克首次发现了中子 此核反应使卢瑟福首次发现了质子 答案见解析 例41993年 中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素pt 制取过程如下 1 用质子轰击铍靶be产生快中子 2 用快中子轰击汞hg 反应过程可能有两种 生成pt 放出氦原子核 生成pt 同时放出质子 中子 3 生成的铂pt发生两次衰变 变成稳定的原子核汞hg 写出上述核反应方程 返回 课堂要点小结 返回 原子核的组成与核力 原子核 质子 发现 卢瑟福核反应方程 中子 发现 查德威克核反应方程 核力 核力特点 自我检测区 1 2 3 4 1 2 3 4 1 对核子结合成原子核的下列说法正确的是 a 原子核内的核子间均存在核力b 原子核内的质子间均存在核力和库仑力c 稳定原子核的质子数总是与中子数相等d 对质子数较多的原子核 其中的中子数起到增加核力 维系原子核稳定的作用 1 2 3 4 解析核力是短程力 只会发生在相邻的核子之间 由此知a b错误 核力只作用于相邻的核子 随着质子数增加 为使原子核保持稳定 必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用 故c错误 d正确 答案d 1 2 3 4 2 粒子轰击氮14核后放出一个质子 转变为氧17核 o 在这个氧原子核中有 a 8个正电子b 17个电子c 9个中子d 8个质子 解析核电荷数为8 即质子数为8 质量数为17 所以中子数为17 8 9 答案为c d cd 1 2 3 4 3 在下列核反应方程中 x代表质子的方程是 解析核反应过程中质量数 电荷数守恒 题中所涉及的四个核反应方程分别为 bc 1 2 3 4 4 氢有三种同位素 分别是氕h 氘h 氚h