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时间:2018-12-20
《2018版高中物理第三章原子核3.1原子核的组成与核力导学案教科版选修3》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1 原子核的组成与核力[目标定位] 1.知道质子、中子的发现.2.知道原子核的组成,知道核子和同位素的概念.3.会写核反应方程.4.了解原子核里的核子间存在着相互作用的核力.一、质子、中子的发现1.质子的发现:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子.这个实验表明,可以用人工的方法改变原子核,把一种元素变成另一种元素.2.中子的发现:卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了中子的存在.在实验中,他发现这种射线在磁场中不发生偏转,可见它是中性粒子流.他又测得这种射线的速度不到光速的十分之一,这样就排除了它是γ射线的可能.他还用这种射线轰击氢原子和氮原子,打出了一些氢核和氮核,通过测量被打出的氢核和氮核
2、的速度,推算出这种射线的粒子的质量跟氢核的质量差不多,并把这种粒子叫做中子.二、原子核的组成1.原子核的组成:由质子和中子组成,因此它们统称为核子.2.原子核的电荷数:等于原子核的质子数即原子的原子序数.3.原子核的质量数:等于质子数和中子数的总和.4.原子核的符号:X其中X为元素符号,A为原子核的质量数,Z为原子核的电荷数.5.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,因而互称为同位素,例如氢的同位素H、H、H.三、核力1.核力:原子核里的核子间存在着相互作用的核力.核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核.2.核力特点:(1)核力是强相互作用的一种表
3、现,在它的作用范围内,核力比库仑力大得多.(2)核力是短程力,作用范围在10-15m之内.(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.四、核反应方程1.核反应方程的定义:在核反应中,参与反应的原子核内的核子(质子和中子)将重新排列或发生转化.用原子核的符号来表示核反应过程的式子称为核反应方程.2.核反应遵从的规律:核反应遵从电荷数守恒和质量数守恒,即核反应方程两边的质量数和质子数均是守恒的.如卢瑟福发现质子的人工核反应方程可表示为:He+N→O+H.预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3一、原子核的组成1.原子核中的三个整数(1)
4、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):原子核所带电荷总是质子所带电荷的整数倍,通常用这个整数表示原子核的电荷数,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.2.原子核中的两个等式(1)核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=中性原子核外电子数.(2)质量数(A)=核子数=质子数+中子数.【例1】 已知镭的原子序数是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?(
5、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?答案 (1)88 138 (2)88 1.41×10-17C (3)88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等于原子核的质量数A与质子数Z之差,即N=A-Z=226-88=138.(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.(3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88.针对训练1 以下说法正确的是( )A.Th为钍核,由此可知,钍核的质量数为90,钍核的质子数为234B.Be为铍核,由此可知,铍核的质量数为9,铍
6、核的中子数为4C.同一元素的两种同位素具有相同的质量数D.同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案 D解析 钍核的质量数为234,质子数为90,所以A错;铍核的质量数为9,中子数为5,所以B错;同位素是指质子数相同而中子数不同,即质量数不同,C错,D对.二、原子核中质子和中子的比例1.核子比例关系:较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子数大于质子数,越重的元素,两者相差越多.2.形成原因(1)若质子与中子成对地人工构建原子核,由于核力是短程力.当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了.(2)若只增加中子,中子与其他
7、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,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多.(3)由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的.【例2】 下列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
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