学教科版选修35 3.1原子核的组成与核力 课件（1）（26张）.pptx

建国60年来最具影响力事件 秦山核电站 3 1原子核的组成与核力 物理教科版选修3 5第三章 回顾 这章开始我们探究原子核的微观结构以及核反应的规律 电子的发现证明原子是可分的 粒子散射实验证明了原子具有核式结构 为了解释氢原子光谱玻尔提出了玻尔理论 由于原子核的质量大体上是质子质量的整数倍 如果原子核只由质子组成 则原子核的质量数应该与质子数相等 因而也与原子核的核电荷数相等 但任意考察两种元素 下表 就知它们的核质量数与核电荷数不等 原子核只由质子组成的设想能够成立吗 1919年卢瑟福用 粒子轰击氮核时 发现一种带正电的新粒子 质子 预言中子的存在 查德威克 证实了 中子 的存在 历史传真 猜测可能还有一种电中性的粒子 1932年 查德威克用 粒子轰击铍时 7 一 原子核的组成 1 质子的发现 卢瑟福用 粒子轰击氮原子核获得了质子 这个实验表明 可以用人工的方法改变原子核 把一种元素变成另一种元素 2 中子的发现 卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了中子的存在 一 质子和中子的发现 二 原子核的组成 1 原子核的组成 由质子和中子组成 因此它们统称为核子 2 原子核的电荷数 等于原子核的质子数即原子的原子序数 3 原子核的质量数 等于质子数和中子数的总和 4 原子核的符号 x其中x为元素符号 a为原子核的质量数 z为原子核的电荷数 5 同位素 具有相同的质子数而中子数不同的原子核 在元素周期表中处于同一位置 因而互称为同位素 例如氢的同位素等 人类对原子核的研究 1803 1911 1967 发展 事件 历史 时间 道尔顿 提出 原子学说 证明了 夸克 的存在 卢瑟福 提出带核的原子结构模型 1932 查德威克 证明了 中子 的存在 探索未有穷期 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 2 镭核的核电荷数和所带电荷量是多少 3 若镭原子呈中性 它核外有多少电子 88138 881 41x10 17c 88 针对训练1 1998年9月23日 铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行 原计划的铱卫星系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立的一个由77颗小卫星组成的星座 这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上 每条轨道上有11颗卫星 由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似 所以简称为铱星系统 自然界中有两种铱的同位素 质量数分别为191和193 则 a 这两种同位素的原子核内的中子数之比为191 193b 这两种同位素的原子核内的中子数之比为57 58c 这两种同位素的质子数之比为191 193d 这两种同位素的质子数之比为1 1 bd 原子核示意图 已知 核子之间存在万有引力 质子之间存在比万有引力更强大的库仑斥力 原子核的结构是非常牢固的核子以什么力结合成原子核 二 核力 使核子结合在一起的强相互作用 1 核力的特征 在核的线度内 核力比库仑力大得多 核力是短程力 当两核子中心相距大于核子本身线度时 核力几乎完全消失 核力与电荷无关 质子与质子 质子与中子以及中子与中子之间的核力是相等的 2 核子比例关系 较轻的原子核质子数与中子数大致相等 但对于较重的原子核中子数大于质子数 越重的元素 两者相差越多 例2 下列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 d 针对训练2 关于核力 下列说法中正确的是 a 核力是一种特殊的万有引力b 原子核内任意两个核子间都有核力作用c 核力是原子核能稳定存在的原因d 核力是一种短程强作用力 cd 三 核反应及核反应方程 原子核的人工转变 用人工的办法使原子核发生转变 2 用原子核的符号来表示核反应过程的式子称为核反应方程 一般用下列通式表示 i t i r i表示为入射粒子 t为靶原子核 r为生成的原子核 i为出射粒子 3 常见的几个核反应方程 3 写核反应方程时应注意的问题 1 核反应过程一般都是不可逆的 核反应方程不能用等号连接 只能用单向箭头表示反应方向 2 核反应方程应以实验事实为基础 不能凭空杜撰 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 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 针对训练3 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 c 小结 3 原子核由质子和中子 统称为核子 组成4 使核子结合在一起的力是短程强相互作用力 也称为核力 5 原子核的人工转变 1 粒子轰击氮的核实验 发现质子的核反应 1 若用x代表一个中性原子中核外的电子数 y代表此原子的原子核内的质子数 z代表此原子的原子核内的中子数 则对的原子来说 a x 90y 90z 234b x 90y 90z 144c x 144y 144z 90d x 234y 234z 324 b 四 当堂检测 2 铀235的原子核符号常写成 由此可知 a 铀235的原子核中有质子92个b 铀235的原子核中有电子92个c 铀235的原子核中有中子235个d 铀235的原子核中有中子143个 ad 四 当堂检测 ad 3 氢有三种同位素 分别是氕 氘 氚 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 它们的化学性质相同 abd 四 当堂检测 4 下列核反应或核衰变