高二物理选修教科版原子核的组成 核力

19.1原子核的组成与核力人教版3-5第十九章原子核第一课时原子是可以再分的知识回顾原子核核外电子原子原子核是否能再分呢？质子中子预习成果展示1、质子是怎样被发现的？2、中子是怎样被发现的？3、什么是核子？4、什么是质量数、质子数、中子数和质量数之间的关系？波尔的原子模型建立后，科学家接着就思索这样的问题：原子核还能不能再分？若能再分，那么原子核又是由什么构成的呢？质子的发现•1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核.Kgmp27106726231.1中子的发现•1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子.Kgmn27106749286.1一、原子核的组成要点提炼1.原子核中的三个整数(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以叫核子数.(2)电荷数(Z)：原子核所带电荷总是质子所带电荷的倍，通常用这个表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数.质子数和中子数之和整数整数(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倍，这个整数叫做原子核的质量数.2.原子核中的两个等式(1)核电荷数(Z)＝数＝元素的＝核外数.(2)质量数(A)＝数＝质子数＋数.整数质子原子序数电子核子中子UHeH114223592XAZ（核）电荷数Z质量数A元素符号X0-1e核子数=质子数+中子数质子数=核外电子数质子质量等于中子质量镭的原子序数是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？交流讨论(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？（2）镭核的核电荷数和所带电荷量分别是Z＝88，Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.41×10－17C.分析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.（3）核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.问题设计二、原子核中质子和中子的比例1.一些较轻的原子核如He、O、C、N中质子数和中子数有什么关系？42168126147答案质子数与中子数大致相等.2.U、Th中各有多少个中子、多少个质子？较重的原子核中中子数和质子数有什么关系？2389223490答案U中含有92个质子、146个中子；Th中含有90个质子，144个中子.较重的原子核中中子数大于质子数，而且越重的原子核，两者相差越多.23892234903.试从核力的特点对上述现象做出解释，并说明原子核能无限地增大吗？答案由于核力是短程力，原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力非常小.较多的质子集聚在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了.这时，如果不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以较重的原子核内中子数较多.由于核力是短程力，如果继续增大原子核，一些核子间距离会大到其间根本没有核力作用，这时即使再增加中子，形成的核也一定是不稳定的，所以原子核的大小是受限制的.要点提炼由于核力是力，自然界中较轻的原子核，质子数与中子数，但对于较重的原子核，中子数质子数，越重的原子核，两者相差越多.短程大致相等大于例2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解析自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多.因此正确答案选D.D返回要点提炼三、核反应1.原子核人工转变的两大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：N＋He→＋H(2)1932年查德威克发现中子的核反应：Be＋He→C＋14742178O11944212610n2.核反应的条件：用一定能量的粒子，如α粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核.3.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，生成新原子核(Y)，并.4.核反应遵从的守恒定律：在核反应中，和守恒.放出某一粒子质量数电荷数针对训练元素除天然元素外，还可以通过合成的方法获得新的人造元素，如1996年德国的达姆施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并立即释放出一个中子后而合成的，则该新元素的()A.原子序数为112B.核子数为278C.原子序数为113D.中子数为165703020882AD返回例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.(1)105B＋42He→137N＋()(2)94Be＋()→126C＋10n(3)2713Al＋()→2712Mg＋11H(4)147N＋42He→178O＋()(5)2311Na＋()→2411Na＋11H解析(1)105B＋42He→137N＋10n(2)94Be＋42He→126C＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子.(3)2713Al＋10n→2712Mg＋11H(4)147N＋42He→178O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子.(5)2311Na＋21H→2411Na＋11H答案见解析例41993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素Pt，制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：①生成Pt，放出氦原子核；②生成Pt，同时放出质子、中子.(3)生成的铂Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞Hg.写出上述核反应方程.20278942048020278202782027820280答案(1)94Be＋11H→95B＋10n(2)①20480Hg＋10n→20278Pt＋32He②20480Hg＋10n→20278Pt＋211H＋10n(3)20278Pt→20279Au＋0-1e；20279Au→20280Hg＋0-1e返回课堂要点小结返回原子核的组成与核力原子核质子发现：卢瑟福核反应方程：147N＋42He→178O＋11H中子发现：查德威克核反应方程：94Be＋42He→126C＋10n核力：核力特点小论文•查阅关于元素丰度和元素相对质量计算的资料文献，写一篇200字左右的小论文，谈谈你的理解，感兴趣的同学写。课后作业•P341,2,3小结