物理 第三章 第二节 原子与原子核的结构精品课件 新人教版选修12.ppt

第二节原子与原子核的结构 第三章核能 目标导航1 知道卢瑟福的 粒子散射实验和原子的核式结构 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 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 粒子仍大致沿原来的方向前进 但少数 粒子发生了 的偏转 绝大多数 较大 2 核式结构模型在原子的中心有一个很小的核 原子的全部 和几乎全部 都集中在核内 这个核叫做原子核 带负电的 在核外的空间绕核运动 正电荷 质量 电子 想一想1 你知道原子 原子核有多大吗 提示 原子直径的数量级为10 10m 原子核直径的数量级为10 15m 卢瑟福 p 不带电 n 3 核子 质子和中子通称为核子 原子核由 组成 4 同位素 具有相同 数而 数不同的原子 在元素周期表中处于同一位置互称为同位素 同位素具有相同的 核子 质子 中子 化学性质 想一想2 原子核外的电子数与原子核内的质子数有什么关系 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 原子核 3 质能方程 e 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 mc2 光速 小 想一想3 核反应释放的能量十分巨大 你能举例说明吗 提示 太阳释放的能量只有非常小非常小的一部分传给地球 就使地球产生勃勃生机和风雨雷电 而太阳已经产生了几十亿年并且还将这样工作几十亿年 从而说明太阳通过核反应释放的能量是十分巨大的 1909 1911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 图3 2 1 3 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 只有极少数接近原子核的 粒子才发生大角度的偏转 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 c 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 答案 a 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 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 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 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 a a等于此原子核中的质子数 b等于此原子核中的中子数b a等于此原子核中的中子数 b等于此原子核中的质子数 c a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