学鲁科版选修35 3.1原子核结构 课件（2）（30张）.ppt

高中物理 选修3 5 鲁科版 第3章原子核与放射性第1节原子核结构 目标定位 1 了解质子和中子的发现过程 2 知道原子核的组成 理解核子 同位素的概念 3 了解核反应的概念 会书写核反应方程 一 质子和中子的发现1 质子的发现 预习导学 质子 原子核 2 中子的发现 预习导学 原子核 中子 中子 预习导学 质子 中子 核子 元素符号 质量数 核电荷数 原子序数 核子数 质子数 中子数 预习导学 新原子核 核反应过程 守恒 守恒 一 质子的发现1 实验背景 电子的发现使人们认识到 原子不再是构成物质的基本单位 进一步研究发现 原子的中心有一个原子核 原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量 原子核的结构如何 1919年 卢瑟福做了用 粒子轰击氮原子核的实验 课堂讲义 课堂讲义 课堂讲义 3 实验过程 容器c里放有放射性物质a 从a放射出的 粒子射到铝箔f上 适当选取铝箔的厚度 使 粒子恰好被它完全吸收 而不能透过 在f的后面放一荧光屏s m是显微镜 通过m可以观察到s是否有闪光 4 实验现象 开始 s上无闪光 因为 粒子没有穿过铝箔 打开进气孔t的阀门 通入氮气 可以观察到s上有闪光 5 实验分析 容器c中通入氮气后 用显微镜观察到荧光屏上有闪光 闪光一定是 粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的 课堂讲义 4 实验现象 开始 s上无闪光 因为 粒子没有穿过铝箔 打开进气孔t的阀门 通入氮气 可以观察到s上有闪光 5 实验分析 容器c中通入氮气后 用显微镜观察到荧光屏上有闪光 闪光一定是 粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的 课堂讲义 6 新粒子性质研究 1 把这种粒子引进电磁场中 根据它在电磁场中的偏转 测出了它的质量和电量 进而确定它就是氢原子核 又叫质子 用符号表示为h或p 2 人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子 7 实验结论 质子是原子核的组成部分 课堂讲义 例1 1919年卢瑟福通过如图3 1 2所示的实验装置 第一次完成了原子核的人工转变 并由此发现了质子 图中a为放射源发出的 粒子 b为 气 写出该实验的核反应方程 图3 1 2 课堂讲义 课堂讲义 针对训练1用 粒子照射充氮的云室 摄得如图3 1 3所示的照片 下列说法正确的是 图3 1 3 a a是 粒子的径迹 b是质子的径迹 c是新核的径迹b b是 粒子的径迹 a是质子的径迹 c是新核的径迹c c是 粒子的径迹 a是质子的径迹 b是新核的径迹d b是 粒子的径迹 c是质子的径迹 a是新核的径迹 课堂讲义 答案d解析分叉后的细长径迹是质子的径迹 短粗的径迹是新产生的核的径迹 而 粒子的径迹在跟氮核碰撞后不再出现 故选项d正确 课堂讲义 二 中子的发现1 科学家在1930年利用po放出的 射线轰击铍原子核时 产生了一种看不见的贯穿能力很强 不受电场和磁场影响的射线 2 1932年 约里奥 居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡 能从石蜡中打出质子 如图3 1 4所示 图3 1 4 课堂讲义 3 1932年 查德威克进一步研究这种射线时发现 这种射线是一种不带电的 质量接近质子的粒子流 即是卢瑟福猜想的中子 4 结论 中子是原子核的组成部分 课堂讲义 例2 如图3 1 5所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图 由天然放射性元素钋 po 放出 射线轰击铍时会产生粒子流a 用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b 下列说法正确的是 a a为质子 b为中子b a为 射线 b为中子c a为中子 b为 射线d a为中子 b为质子答案d 图3 1 5 课堂讲义 解析不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子 因为质子就是氢核 而石蜡中含有大量氢原子 轰击石蜡的不可见粒子应该是中子 故d正确 借题发挥质量数与质量的区别原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍 这个倍数称为原子核的质量数 因此 质量数就是核子的个数 是一个纯数字 它与质量是不同的 如质子和中子的质量数相同均为1 但它们的质量不同 中子的质量比质子的质量约大一千八百分之一 课堂讲义 针对训练2卢瑟福预想到原子核内除质子外 还有中子的事实依据是 a 电子数与质子数相等b 原子核的质量大约是质子质量的整数倍c 原子核的核电荷数只是质量数的一半或更少一些d 质子和中子的质量几乎相等答案c解析原子核的核电荷数仅仅是质量数的一半或者更少一些 这表明原子核不仅仅由质子组成 还应存在质量跟质子相近的不带电的中性粒子 故c正确 课堂讲义 课堂讲义 3 同位素 原子核内的质子数决定了核外电子的数目 进而也决定了元素的化学性质 同种元素的质子数相同 核外电子数也相同 所以有相同的化学性质 但它们的中子数可以不同 所以它们的物理性质不同 把具有相同质子数 不同中子数的原子核互称为同位素 课堂讲义 课堂讲义 课堂讲义 答案 1 88138 2 1 41 10 17c 3 88 4 113 114解析因为原子序数与核内质子数 核电荷数 中性原子的核外电子数都是相等的 原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和 由此可得 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 2 镭核所带电荷量q ze 88 1 6 10 19c 1 41 10 17c 课堂讲义 课堂讲义 借题发挥对核子数 电荷数 质量数的理解 1 核子数 质子和中子质量差别非常微小 二者统称为核子 所以质子数和中子数之和叫核子数 2 电荷数 z 原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍 通