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时间:2019-01-26
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1、XX年鲁科版高二物理选修3-5教师用书:第3章第1节原子核结构 第1节 原子核结构 学习目标知识脉络 了解质子和中子的发现过程. .知道原子核的组成,理解核子、同位素的概念. .了解核反应的概念,会书写核反应方程. 质子和中子的发现 [先填空] .质子的发现 实验:为探测原子核的结构,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子. 结论:质子是原子核的组成部分. .中子的发现 卢瑟福的预想 卢瑟福发现质子后,预想核内还有一种不带电的中性粒子,并给这种“粒子”起名为中子. 中子的发
2、现是许多科学家研究的结晶. ①1930年,用钋发出的α射线轰击铍时,会产生一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强的射线. ②1932年,约里奥•居里夫妇用这种射线轰击石蜡,能从石蜡中打出质子. ③1932年,查德威克对云室中这种射线进行研究,发现这种射线是一种不带电、质量接近质子的粒子流,即为中子. [再判断] .卢瑟福在α粒子散射实验中发现了质子. .卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在. .玻尔在实验中发现了中子. [后思考] 卢瑟福是如何证明α粒子轰击氮原子核产生的新核是质子的
3、? 【提示】 卢瑟福把这种粒子分别引进电场和磁场,根据该粒子在电场和磁场中的偏转,测出了其质量和电量,确定它就是氢原子核,又叫质子. [核心点击] .质子的发现 实验背景 电子的发现使人们认识到,原子不再是构成物质的基本单位,进一步研究发现,原子的中心有一个原子核,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量.原子核的结构如何?1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验. 实验装置 图311 T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、显微镜,c真空容器. 实验过程 容器c里放有
4、放射性物质A,从A放射出的α粒子射到铝箔F上,适当选取铝箔的厚度,使α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,是显微镜,通过可以观察到S是否有闪光. 实验现象 开始,S上无闪光.打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光. 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α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的. 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量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符
5、号表示为11H或11p. 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. 实验结论 质子是原子核的组成部分. .中子的发现 科学家在1930年利用Po放出的α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. 32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312所示. 图312 32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. 结论:中子是原子核的组
6、成部分. .卢瑟福发现质子后,预想到原子核中还有中子的存在,其判断依据与下列事实相符的是 A.电子数与质子数相等 B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍 c.原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些 D.质子和中子的质量几乎相等 【解析】 卢瑟福发现原子核的核电荷数与原子核的质量数不相等,大约是原子核质量数的一半或少一些,因此预想到在原子核内还存在有质量而不带电的中性粒子,即中子,故符合事实的是c. 【答案】 c .如图313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
7、元素钋放出α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,则粒子流a为________,粒子流b为________. 图313 【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a为中子,b为质子. 【答案】 中子 质子 .1919年卢瑟福通过如图314所示的实验装置,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:
8、________________________________________________________________________. 【导学号:64772039】 图314 【解析】 题图为α粒子轰击氮原子核生成质子的实验装置,放射源A发出的是α粒子,B为氮气,其核反应方程为:42He+147N→178o+11H. 【答案】 α 氮 42He+147N→178o+11H (1)卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子并预言了中子的存在. (2)
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