C--原子核的组成课件.ppt

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1、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在电场中射线束分离成三束射线：即氦原子核射线：高速电子流射线：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？年卢瑟福完成了用年卢瑟福完成了用粒子轰击氮原子粒子轰击氮原子核的人工核实验，实验装置示意如图。核的人工核实验，实验装置示意如图。：放射性物质：容器：阀门：放射性物质：容器：阀门：铝箔：荧光屏：显微镜：铝箔：荧光屏：显微镜实验步骤及结果：实验步骤及结果：、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光、适当选择铝箔的厚度

2、，使荧光屏恰好不出现闪光、然后充入氮气、然后充入氮气氮气氮气实验步骤及结果：实验步骤及结果：、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光、充入氮气后，荧光屏出现了闪光、充入氮气后，荧光屏出现了闪光 从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力比从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力比粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔，打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。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，又称为和质量，确定了它

3、就是氢原子核，又称为质子质子。物理。物理学中用符号学中用符号 或表示质子或表示质子。 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出现的质子是粒子击中氮原子核，发生核反应产生粒子击中氮原子核，发生核反应产生的。的。P11H11布拉凯特实验证实发生了核反应 在云室中可以观察粒子的径迹。在云室中可以观察粒子的径迹。 英国的物理学家布拉凯特在云室英国的物理学家布拉凯特在云室中做了中做了粒子轰击氮核的实验，粒子轰击氮核的实验，拍摄了两万多张云室照片，终于拍摄了两万多张云室照片，终于从万条从万条粒子径迹的照片中，粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉。

4、发现有八条产生了分叉。 分析径迹的情况可以确定，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，而粗的径迹是产生的新核的径迹，碰撞后碰撞后粒子径迹不再出现粒子径迹不再出现从质量数和电荷数守恒可知，产生从质量数和电荷数守恒可知，产生的新核是的新核是17，核反应方程，核反应方程:HOHeN1117842147上述实验以及后来用上述实验以及后来用粒子轰击氟、钠、铝粒子轰击氟、钠、铝等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生了质子。产生了质子。这些实验表明，由于从不同元素的原子核这些实验表明

5、，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中都能打出质子来，因此质子应该是原子核的组成部分。组成部分。原子核只由质子组成吗？原子核只由质子组成吗？质量数电荷数钙汞想一想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。等。原子核只由质子组成的

6、设想能够成立吗？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，原子核的电荷数与质量数的差别，预见预见到到原子核中应该存在质量与质子相等的、不原子核中应该存在质量与质子相等的、不带电的粒子，卢瑟福称其为带电的粒子，卢瑟福称其为中子中子。直到上一世纪的三十年代，另一个人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工核反应，即用放射性元素钋发出的射射线轰击铍，证实了中子的存在。线轰击铍，证实了中子的存在。二、中子的发现钋钋o铍铍石蜡石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子

7、不可见粒子质子质子质子质子质子质子粒子粒子粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？钋铍石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子对实验结果的猜想和思考、射线轰击铍产生的不可见射线轰击铍产生的不可见粒子有很强的穿透能力，可贯粒子有很强的穿透能力，可贯穿的铅板，人穿的铅板，人们认为它是高能的们认为它是高能的射线。射线。、计算表明，不可见粒子从、计算表明，不可见粒子从石蜡中打出质子，需要提供石蜡中打出质子，需要提供5.7 Mev的能的能量，这要求量，这要求射线的能射线的能量达到量达到55 Mev。但是，钋发出。但是，钋发出的的射线轰击铍只能产生射线轰击铍只能产生7 M

8、ev的的射线。因此，不可见粒子能射线。因此，不可见粒子能从石蜡中打出质子，它一定不从石蜡中打出质子，它一定不是铍被轰击后发出的是铍被轰击后发出的射线。射线。钋铍石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子质子质子质子查德威克对实验结果的分析查德威克用碰撞中的动查德威克用碰撞中的动量守恒和能量守恒分析得到量守恒和能量守恒分析得到不可见粒子是质量与质子几不可见粒子是质量与质子几乎相等的、不带电的粒子，乎相等的、不带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。它正是卢瑟福预见的中子。中子的质量数与质子的相等，中子的质量数与质子的相等，都是都是1，中子不带电，其电，中子不带电，其电荷数为零。物理学中用符号荷数为零。物理学

9、中用符号 10n表示中子。表示中子。射线粒子轰击铍的核反应射线粒子轰击铍的核反应方程是：方程是：CnHeBe126104294三、原子核的组成质子和中子统称为质子和中子统称为原子核原子核原子核的电荷数原子核的电荷数=质子数质子数原子核的质量数原子核的质量数=质子数质子数 + 中子数中子数具有具有相同的质子数相同的质子数和和不同的中子数不同的中子数的原子互称的原子互称如如: :H11H21H31(氕氕)(氘氘)(氚氚)质子质子H11中子中子n10从放射性元素的原子核中释放出来的从放射性元素的原子核中释放出来的射线就是射线就是两两个质子个质子和和两个中子两个中子结合在一起放出的结合在一起放出的衰变

10、、衰变是怎样形成的？ 衰变：211H + 201n42He 衰变：01n 11H + -10e点击点击核子以什么力结合成原子核中子质子原子核示意图原子核示意图拓展联想拓展联想已知已知、核子之间存在万有引力、核子之间存在万有引力、质子之间存在比万有引、质子之间存在比万有引 力更强大的库仑斥力力更强大的库仑斥力、原子核的结构是非常牢固、原子核的结构是非常牢固的的核子以什么力结合成原子核子以什么力结合成原子核？核？使核子结合在使核子结合在一起的强相互一起的强相互作用（引力）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、中子核力存在于质子之间、中子之间及中子与质子之间，即核之间及中子

11、与质子之间，即核子之间。子之间。核力是只在核力是只在2.01015米距米距离内起作用的短程强相互作用离内起作用的短程强相互作用力。由于核子的大小约为力。由于核子的大小约为0.81015米，故只有相邻的核米，故只有相邻的核子之间才有核力作用。子之间才有核力作用。核力的本质仍在研究中。核力的本质仍在研究中。原子核示意图原子核示意图小结 、原子核由质子和中子、原子核由质子和中子（统称为核子）组成（统称为核子）组成、使核子结合在一起的、使核子结合在一起的力是短程强相互作用力，力是短程强相互作用力，也称为核力。也称为核力。HOHeN1117842147nCHeBe101264294、原子核的人工转、原子核的人工转变（用人工的办法使变（用人工的办法使原子核发生转变）原子核发生转变）、 粒子轰击氮的核粒子轰击氮的核实验（发现质子的核反应）实验（发现质子的核反应）、粒子轰击铍的核实粒子轰击铍的核实验（发现中子的核反应）验（发现中子的核反应）结束结束