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(1,1)p或eq\o\al(1,1)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(1,0)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(A,Z))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(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)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(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H
(2)查德威克发现中子：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n
(3)居里夫妇人工制造同位素：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(30,15)P
eq\o\al(30,15)P具有放射性：eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e
4．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(228,88)Ra是镭的一种同位素，让eq\o\al(226,88)Ra和eq\o\al(228,88)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