高中物理 第3章 原子核与放射性 第1讲 原子核结构课件 鲁科版选修35.ppt

第3章 原子核与放射性 第1讲原子核结构 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 预习导学梳理 识记 点拨 1 质子的发现 一 质子和中子的发现 质子 原子核 2 中子的发现 中子 中子 原子核 二 原子核的组成1 组成 原子核由和组成 它们统称为 2 原子核的符号 x 其中x为 a表示原子核的 z表示 3 基本关系 核电荷数 质子数 质量数 质子数 中子数 4 同位素 具有相同的 不同的原子互称同位素 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 新原子核 核反应过程 守恒 守恒 课堂讲义理解 深化 探究 一 质子的发现1 1919年 卢瑟福做了用 粒子轰击氮原子核的实验 实验装置如图1所示 t进气孔 a放射源 f铝箔 s荧光屏 m显微镜 c真空容器 2 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 图1 3 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 4 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 5 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荷量 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 6 实验结论 质子是原子核的组成部分 例11919年卢瑟福通过如图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2 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所示 图3 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 例2如图4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 图4 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 答案d 三 原子核的组成1 原子核的组成 原子核是由质子 中子构成的 质子带正电 中子不带电 不同的原子核内质子和中子的个数并不相同 原子核的直径为10 15 10 14m 2 原子核的符号和数量关系 1 符号 x 2 基本关系 核电荷数 质子数 z 元素的原子序数 核外电子数 质量数 a 核子数 质子数 中子数 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 4 核反应 核反应方程 1 核反应 在核物理学中 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程 2 核反应方程 用原子核符号描述核反应过程的式子 例3已知镭的原子序数是88 原子核的质量数是226 试问 1 镭核中有几个质子 几个中子 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 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 镭核所带电荷量是多少 解析镭核所带电荷量q ze 88 1 6 10 19c 1 41 10 17c 答案1 41 10 17c 3 若镭原子呈电中性 它核外有几个电子 解析镭原子呈电中性 则核外电子数等于质子数 故核外电子数为88 答案88 答案113 114 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 通常用这个数表示原子核的电荷量 叫做原子核的电荷数 3 质量数 a 原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和 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整数倍 这个倍数叫做原子核的质量数 答案b 例4完成下列核反应方程 并指出其中 是发现质子的核反应方程 是发现中子的核反应方程 其中发现质子的核反应方程是 2 发现中子的核反应方程是 4 答案见解析 对点练习巩固 应用 反馈 质子与中子的发现1 关于质子与中子 下列说法正确的是 a 原子核 除氢核外 由质子和中子构成b 质子和中子统称为核子c 卢瑟福发现了质子 并预言了中子的存在d 卢瑟福发现了中子 并预言了质子的存在 解析原子核内存在质子和中子 中子和质子统称为核子 卢瑟福只发现了质子 以后又