原子核的组成与核力(精品).ppt

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1、3.1原子核的组成与核力铅盒放射源射线照相底片天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光铅盒放射源照相底片αβγ在电场中射线束分离成三束α射线：即氦原子核β射线：高速电子流γ射线：高频电磁波从原子核中能发出射线这一事实，使我们知道了原子核不是不可再分的，原子核应该有自己的结构。原子核是由什么构成的？是如何构成的？一、质子的发现（原子核的人工转变）１９１９年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子核的人工核实验，实验装置示意如图。ＴＴＣＡＦＳＭＡ：放射性物质　　　Ｃ：容器　　　　Ｔ：阀门Ｆ：铝箔　　　　　　Ｓ：荧光屏　　　Ｍ：显微镜ＴＴＣＡＦＳＭ实验步骤及结果：

2、１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光２、然后充入氮气ＴＴＣＡＦＳＭ氮气Ｎ２实验步骤及结果：１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光.２、充入氮气后，荧光屏出现了闪光.α粒子轰击氮原子核从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力比α粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔，打在荧光屏上，出现了闪光。后来，将这种粒子引入电场、磁场测定它的电量和质量，确定了它就是氢原子核，又称为质子。物理学中用符号　或　　表示质子。上述实验中的质子从何而来？卢瑟福设想实验中出现的质子是α粒子击中氮原子核，发生核反应产生的。布拉凯特实验证实发生了核反应在云室中可以观

3、察粒子的径迹。英国的物理学家布拉凯特在云室中做了α粒子轰击氮核的实验，拍摄了两万多张云室照片，终于从４０万条α粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉。分析径迹的情况可以确定，分叉后的细长径迹是质子的径迹，短而粗的径迹是产生的新核的径迹，碰撞后α粒子径迹不再出现从质量数和电荷数守恒可知，产生的新核是Ｏ17，核反应方程:上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生了质子。这些实验表明，由于从不同元素的原子核中都能打出质子来，因此质子应该是原子核的组成部分。原子核只由质子组成吗？？？质量数电荷数钙Ｃａ汞Ｈｇ４０２０２００８０

4、想　一　想由于原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，如果原子核只由质子组成，则原子核的质量数应该与质子数相等，因而也与原子核的核电荷数相等。但任意考察两种元素（下表），就知它们的核质量数与核电荷数不等。原子核只由质子组成的设想能够成立吗？原子核示意图在上一世纪的二十年代，卢瑟福依据原子核的电荷数与质量数的差别，预见到原子核中应该存在质量与质子相等的、不带电的粒子，卢瑟福称其为中子。直到上一世纪的三十年代，另一个人工核反应，即用放射性元素钋发出的α射线轰击铍，证实了中子的存在。二、中子的发现钋Ｐo铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α粒子α粒

5、子轰击铍产生的不可见粒子是什么？钋铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α对实验结果的猜想和思考１、α射线轰击铍产生的不可见粒子有很强的穿透能力，可贯穿１０－２０ｃｍ的铅板，人们认为它是高能的γ射线。２、计算表明，不可见粒子从石蜡中打出质子，需要提供5.7Mev的能量，这要求γ射线的能量达到55Mev。但是，钋发出的α射线轰击铍只能产生7Mev的γ射线。因此，不可见粒子能从石蜡中打出质子，它一定不是铍被轰击后发出的γ射线。？钋铍Ｂｅ石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子α查德威克对实验结果的分析查德威克用碰撞中的动量守恒和能量守恒分析

6、得到不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。中子的质量数与质子的相等，都是1，中子不带电，其电荷数为零。物理学中用符号10n表示中子。α射线粒子轰击铍的核反应方程是：原子核的组成中子质子统称核子UHeH114223592XAZ（核）电荷数质量数10－15m元素符号核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数质量数（A）＝核子数＝质子数＋中子数三、原子核的组成氢的同位素同位素:具有相同质子数和不同中子数的原子叫做同位素同种元素的同位素具有相同的化学性质(氕)(氘)(氚)α衰变、β衰变是怎样形成的？α衰变：211H+201

7、n→42Heβ衰变：01n→11H+-10e点击核子以什么力结合成原子核中子质子原子核示意图拓展联想已　知１、核子之间存在万有引力２、质子之间存在比万有引力更强大的库仑斥力３、原子核的结构是非常牢固的核子以什么力结合成原子核？核力使核子结合在一起的强相互作用（引力）核子以什么力结合成原子核中子质子核力存在于质子之间、中子之间及中子与质子之间，即核子之间。核力是只在2.0×10－15米距离内起作用的短程强相互作用力。由于核子的大小约为0.8×10－15米，故只有相邻的核子之间才有核力作用。核力的本质仍在研究中。原子核示意图原子核的半径约为10-15m,只相当

8、原子半径的万分之一。在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力