2017-2018学年高中物理第4章从原子核到夸克41原子核结构探秘学案沪科版选修3-5

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1、4.1原子核结构探秘［学习目标］1•知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号.2.了解质子和中子的发现过程.3.常握核反应方程的特点，会书写核反应方程.知识探究新知探究点直落实一、原子核的组成［知识梳理］1.质子的发现从1917年起，卢瑟福就开始进行a射线轰击氮原子核的实验，并从氮原子核中打出了氢核,这就是质子，用2或壯表示，质子是原子核的组成部分.2.屮子的发现(1)卢瑟福的猜想1920年，卢瑟福提出：原子核内除了质子外，还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电的粒子，并认为这种丕莹电的中性粒子是由电

2、子进入质子后形成的.(2)查德威克的发现1932年，查德威克对a粒子轰击皱的实验进行研究,发现产生的射线是虫性粒子流，质量跟质子质量差不多,查德威克将这种粒子称为中子，用n表示.中子也是原子核的组成部分.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(2)：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(M)：原子核的质量等于核内质壬和虫壬的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相

3、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)原子核的符号貌原子核的质量数=质子数元素符号核电荷数=原子核的质子数,即元索的原子序数4.同位素具有相同质子数而不同中子数的原子核,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;H、帥、?H.［即学即用］判断下列说法的正误.（1）质子和屮子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子.（X）（2）原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数.（V）（3）同位素具有不同的化学性质.（X）

4、（4）原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等.（X）二、核反应方程［导学探究］核反应的实质是什么？它符合哪些规律？答案（1）核反应的实质是以基本粒子（Q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）,并放出某一粒子.（2）在转变过程中符合质量数和电荷数守恒规律.［知识梳理］1.核反应方程定义：用原子核的符号来表示核反应前后各原子核变化情况的式子.2.规律：核反应遵守质量守恒泄律和电荷守恒泄律,即核反应方程两边的质量数和电荷数均是守恒的.3.核反应的条件

5、：用a粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核.4.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方程：马N+；He-+：H（2）1932年查德威克发现中子的核反应方程：:Bo+；Hef€c+；n题型探究重点难点个个击破一、原子核的组成1.原子核（符合釵）「组成J质子：P（；H）原子核V'I中子：nGn）、同位素：质子数相同，中子数不同的原子核1.基本关系核电荷数=质子数（刀=元素的原子序数=核外电子数，质量数（力）=核子数=质子数+中子数.【例1】已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是2

6、26.试问：（1）镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(保留三位有效数字)(3)呈电中性的镭原子，核外有几个电子？答案⑴88138(2)1.41X10—"c(3)88解析(1)镭核屮的质子数等于其原子序数，故质子数为曲，屮子数川等于原子核的质量数昇与质子数ZZ差，即A=/l-Z=226-88=13&(2)镭核所带电荷量匚％=88X1.6X10FC^1.41X10_，7C.(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在a粒子轰击金箔的散射实验中，□粒子可以表示为Xie,狛

7、e中的4和2分别表示()A.4为核子数，2为中子数B.4为质子数和中子数之和，2为质子数C.4为核外电子数，2为中子数D.4为中子数，2为质子数答案B解析根据次所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的核电荷数就是核内质子数，也就是这种元素的原子序数.原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数血符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2,；He符号左上角表示的是核子数，即为4,故选项B正确.二、核反应方程1.核反应的条件用a粒子、质子、屮子，甚至用Y光子轰击原子核使原子核

8、发生转变.2.核反应的实质用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变.【例2】完成下列核反应方程，并指出其中是发现质子的核反应方程，是发现中子的核反应方程.(1)：C+⑵气N+lHe-*：0+(1)^B+in-*+；I【e⑷泊e+；Hef+Jn(1)篇Fe++答案见解析解析(1)"；N+6nf：C+；H(1)芍N+爼e-昭0+；H(2)马B+6nf；Li+；He(3)泊e+；He—+i