高中物理 第三章 原子核 1 原子核的组成与核力教案 教科版选修3-5-教科版高中选修3-5物理教案.doc

1原子核的组成与核力一、原子核的组成1．质子的发现1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核从氮核中打出了一种新的粒子测定了它的电荷和质量确定它是氢原子核叫做质子用eq\o\al(11)p或eq\o\al(11)H表示其质量为mp＝1.67×10－27_kg.2．中子的发现(1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子名字叫中子．(2)查德威克的发现：用实验证明了中子的存在用eq\o\al(10)n表示中子的质量非常接近质子的质量．3．原子核的组成(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)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍通常用这个整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的总和而质子与中子的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．(4)eq\a\vs4\al(\o\al(AZ))Xeq\a\vs4\al(元素符号)eq\a\vs4\al(原子核的质量数A＝质子数Z＋中子数N)核电荷数＝原子核的质子数即元素的原子序数4．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它们互称为同位素．例如：氢有三种同位素分别是eq\o\al(11)H、eq\o\al(21)H、eq\o\al(31)H.二、核力1．核力(1)核力：核子之间的相互作用力称为核力也称强力．(2)核力的特征①在核的线度内核力比库仑力大得多；②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；③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．原子核中质子和中子的比例由于核力是短程力自然界中较轻的原子核质子数与中子数大致相等但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．原子核是由中子和质子组成的在原子核狭小的空间里带正电的质子为什么能挤在一起而不飞散？提示：组成原子核的相邻核子间存在着核力．三、核反应1．核反应用一定能量的粒子轰击原子核改变了核的结构我们把这样的过程叫做核反应．2．核反应的实质以基本粒子(α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了新原子核(Y)并放出某种粒子．3．常见的人工转变的核反应有(1)卢瑟福发现质子：eq\o\al(147)N＋eq\o\al(42)He→eq\o\al(178)O＋eq\o\al(11)H(2)查德威克发现中子：eq\o\al(94)Be＋eq\o\al(42)He→eq\o\al(126)C＋eq\o\al(10)n(3)居里夫妇人工制造同位素：eq\o\al(42)He＋eq\o\al(2713)Al→eq\o\al(10)n＋eq\o\al(3015)Peq\o\al(3015)P具有放射性：eq\o\al(3015)P→eq\o\al(3014)Si＋eq\o\al(0＋1)e4．遵循规律质量数守恒电荷数守恒．考点一原子核的组成1．原子核的组成(1)概述原子核是由质子、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一定相同．(2)基本关系：核电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝核外电子数．质量数＝核子数＝质子数＋中子数．2．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)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍通常用这个整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整数倍这个整数叫做原子核的质量数．【例1】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？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性它的核外有几个电子？(4)eq\o\al(22888)Ra是镭的一种同位素让eq\o\al(22688)Ra和eq\o\al(22888)Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中它们运动的轨道半径之比是多少？1．原子核的电荷数与核外电子数有何关系？2．原子核的质量数与其质子数、中子数具有怎样的关系？3．互为同位素的两种原子核它们的质量数、核电荷数、中子数相同的是哪个？【解析】(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