资源描述：
《基礎物理(一)全 課本電子教案_第2章 物質的組成_2-2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
2-2原子與原子核的組成
1一、原子的內部結構2-2原子與原子核的組成
2電子的發現1876年，德國的物理學家普立卡發現了陰極射線，而於1897年湯姆森發現了電子，顯示了陰極射線的實質－陰極射線就是電子。湯姆森http://emotors.ncku.edu.tw/motor_learn/e_news/041222/whos.htm2-2原子與原子核的組成
3由於電子質量非常小，所以原子的質量幾乎全在正電荷上。湯姆森湯姆森發現原子內可以跑出電子，因此他就設想原子是由均勻不連續分布的電子與均勻連續分布的正電荷所構成，有如加了葡萄乾的土司。2-2原子與原子核的組成
4電子質量很小正電的成份質量很大，且均勻分佈。依照湯姆森所假設的原子結構，若用α粒子撞擊原子後的結果將會如何？2-2原子與原子核的組成
5依照湯姆森的原子模型，α粒子撞擊的結果所有α粒子將會全部直接貫穿通過2-2原子與原子核的組成
6拉塞福的α粒子撞擊實驗的結果有些α粒子發生大角度的偏離哇...，這樣的撞擊結果具有什麼意義嗎？2-2原子與原子核的組成
7這個實驗結果進一步釐清原子內部的質量並非均勻分布，而是集中在很小的範圍。2-2原子與原子核的組成
8原子內部質量集中的部分稱為原子核，原子核帶正電。電子在原子核外繞轉＋－－拉塞福的原子模型2-2原子與原子核的組成
9波耳對拉塞福原子模型的修正原子內部質量集中的部分稱為原子核，原子核帶正電。電子只存在於幾個特定軌道運行＋－－2-2原子與原子核的組成
10質子是第二個被發現的粒子，拉塞福用α粒子撞擊金屬箔片時發現原子內應具有一占據體積非常小且帶有正電荷的原子核 存在。後來經α粒子撞擊 氮的原子核證實了質子的 存在。質子帶正電，質量 約1.673×10-24g。質子的發現http://news.xinhuanet.com/tech/2008-12/23/xinsrc_46212052313331872561911.jpg第一束高能質子被注入LHC的環形隧道順時針運行，初步測試獲得成功。2-2原子與原子核的組成
112-2原子與原子核的組成影片－大型強子對撞機
121932年居里夫婦發現用α粒子轟擊鈹等輕元素時，會放射出穿透力很強的不帶電粒子，以為是沒有質量的電磁波。中子的發現2-2原子與原子核的組成
13中子的發現查兌克(JamesChadwick)1891-1974，英國人查兌克重複了同樣 的實驗，發現這種不帶電的粒子具有和質子相等的質量，因而找到了中子。2-2原子與原子核的組成
14原子與原子核的內部結構原子是由帶正電的原子核，及帶負電繞核運轉的電子所組成。原子核內則有不帶電的中子及帶正電的質子。2-2原子與原子核的組成
15原子與原子核的內部結構每一個質子與電子所帶電量大小都相等，此電量是自然情況下不可分割的最小電量單位，稱為基本電荷，以e表之。原子核內的質子數目決定原子的種類，定為元素的原子序，為了保持原子的電中性，其數目一定和電子的數目相等。2-2原子與原子核的組成
16例如：原子序6的碳元素，原子核內有6個質子，且核外有6個電子，此時為電中性。原子與原子核的內部結構若電子數目發生變化，此原子將變為帶電的離子；電子數大於質子數者為負離子，電子數小於質子數者為正離子。2-2原子與原子核的組成
17二、原子核的大小2-2原子與原子核的組成
18原子核的大小原子核的體積和原子的質量成正比，直徑約為10−15公尺，也就是僅有原子大小的十萬分之一。2-2原子與原子核的組成
19原子核的大小如果原子的大小像一個棒球場，原子核只像其中的一個小米粒。2-2原子與原子核的組成
20原子的質量質子的質量約為1.672×10−27kg，中子的質量約為1.674×10−27kg，電子的質量約為9.109×10−31kg，因此幾乎整個原子的質量都集中在原子核上。元素的原子量由質子和中子的數目和決定，此數目和稱為該元素的質量數。2-2原子與原子核的組成
21同位素原子核中質子的數目即為該元素的原子序，但中子的數目則有多種可能。質子數相同，中子數不同，稱為同位素。例如原子序6的碳元素，有質量數分別為12、13及14三種同位素，稱為碳12、碳13及碳14，其原子核內都有6個質子，卻分別有6個、7個及8個中子。週期表上的原子量是一個平均值，由於同位素的存在比率，往往都不是整數。2-2原子與原子核的組成
222-2例題･･････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････氯的原子序為17，自然界的氯有兩種同位素，其中一種質量數（質子數加中子數）為35，存量約佔所有氯元素的76％，試問此種氯原子，其電子數、質子數、中子數各為何？另一種氯的同位素質量數為37，存量約佔24％。週期表上的原子量是依照自然界中該元素存在的各種同位素比例計算而得到，則週期表中氯的原子量應記為多少？2-2原子與原子核的組成
23三、原子核的內部結構2-2原子與原子核的組成
24原子核的內部結構在粒子高速對撞的實驗中，得知質子、中子仍是由更小的粒子所組成，我們稱之為夸克，目前已知夸克共有六種，且尚未找到更基本的粒子。夸克和電子等無法再分割的粒子稱為基本粒子。2-2原子與原子核的組成
252-3例題･･････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････請將下列各種粒子依其大小，由大到小排列：碳原子、銅原子核、夸克、中子。原子核為原子的內部結構，銅原子核中有數十個中子，而中子由夸克組成，故其大小順序為：碳原子、銅原子核、中子、夸克。2-2原子與原子核的組成
26TheEnd2-2原子與原子核的組成
27科學家小傳ErnestRutherford紐西蘭科學家，利用金箔散射實驗發現原子是由極小的原子核束縛住電子而組成，並因此獲得1908年的諾貝爾化學獎。他提出的原子模型稱為行星模型(planetarymodel)，但無法解釋為何原子能穩定存在。圖片來源：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Ernest_Rutherford2.jpg2-2原子與原子核的組成
28解･･･････････････････････････････････････････････････････････氯原子原子序為17則質子數=17，原子若帶電則稱為離子，一般所說的原子即為電中性，故電子數=質子數=17，中子數=質量數−質子數=35−17=18，原子量依比例計算=35×76％+37×24％=35.5。2-2原子與原子核的組成
29質子、中子的內部結構質子是由兩個上夸克、一個下夸克組成。中子是由一個上夸克、兩個下夸克組成。2-2原子與原子核的組成
30目前已知的基本粒子夸克（quark）輕子（lepton）2-2原子與原子核的組成
