20162017学年高中物理第3章原子核与放射性第1节原子核结构教师用书鲁科版选修35.doc

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1、第1节原子核结构学 习 目 标知 识 脉 络1.了解质子和中子发现过程(重点)2知道原子核组成，理解核子、同位素概念(重点)3了解核反应概念，会书写核反应方程(难点)质 子 和 中 子 发 现先填空1质子发现(1)实验：为探测原子核结构，卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子(2)结论：质子是原子核组成部分2中子发现(1)卢瑟福预想卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电中性粒子，并给这种“粒子”起名为中子(2)中子发现是许多科学家研究结晶1930年，用钋发出射线轰击铍时，会产生一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强射线1932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1932年，查德

2、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、质量接近质子粒子流，即为中子再判断1卢瑟福在粒子散射实验中发现了质子()2卢瑟福发现了质子，并预言了中子存在()3玻尔在实验中发现了中子()后思考卢瑟福是如何证明粒子轰击氮原子核产生新核是质子？【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1质子发现(1)实验背景电子发现使人们认识到，原子不再是构成物质基本单位，进一步研究发现，原子中心有一个原子核，原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量原子核结构如何？1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核实验(2)实

3、验装置(如图311所示)图311T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜，C真空容器(3)实验过程容器C里放有放射性物质A，从A放射出粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔厚度，使粒子恰好被它完全吸收，而不能透过在F后面放一荧光屏S，M是显微镜，通过M可以观察到S是否有闪光(4)实验现象开始，S上无闪光(因为粒子没有穿过铝箔)打开进气孔T阀门，通入氮气，可以观察到S上有闪光(5)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，闪光一定是粒子击中氮核后产生新粒子透过铝箔引起(6)新粒子性质研究把这种粒子引进电磁场中，根据它在电磁场中偏转，测出了它质量和电量，进而确定它就是氢原子核，又叫质

4、子用符号表示为H或p.人们用同样办法从其他元素原子核中也轰击出了质子(7)实验结论质子是原子核组成部分2中子发现(1)科学家在1930年利用Po放出射线轰击铍原子核时，产生了一种看不见贯穿能力很强、不受电场和磁场影响射线(2)1932年，约里奥居里夫妇发现如果用来自铍射线去轰击石蜡，能从石蜡中打出质子，如图312所示图312(3)1932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、质量接近质子粒子流，即是卢瑟福猜想中子(4)结论：中子是原子核组成部分1卢瑟福发现质子后，预想到原子核中还有中子存在，其判断依据与下列事实不相符是()A电子数与质子数相等B原子核质量大约是质子质量整数

5、倍C原子核核电荷数只是质量数一半或少一些D质子和中子质量几乎相等E原子核中存在不带电且质量与质子相近中性粒子【解析】卢瑟福发现原子核核电荷数与原子核质量数不相等，大约是原子核质量数一半或少一些，因此预想到在原子核内还存在有质量而不带电中性粒子，即中子，故不符合事实是A、B、D.【答案】ABD2如图313所示为查德威克研究原子核内部结构实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出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】不可见粒子轰击石蜡时打出应是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡不可见粒子应该是中子，故a为中

6、子，b为质子【答案】中子质子31919年卢瑟福通过如图314所示实验装置，第一次完成了原子核人工转变，并由此发现了质子图中A为放射源发出_粒子，B为_气写出该实验核反应方程：_. 【导学号：18850039】图314【解析】题图为粒子轰击氮原子核生成质子实验装置，放射源A发出是粒子，B为氮气，其核反应方程为：HeNOH.【答案】氮HeNOH(1)卢瑟福通过原子核人工转变发现了质子并预言了中子存在(2)查德威克首先从实验中发现了中子，证实了卢瑟福预言(3)在卢瑟福发现质子实验装置中，穿过铝箔到达荧光屏不可能是放射源放出粒子原 子 核 组 成先填空1原子核组成(1)组成：原子核由质子和中子组成，并

7、将质子和中子统称为核子(2)原子核符号：X，其中X为元素符号；A表示原子核质量数，Z表示核电荷数(3)两个基本关系：核电荷数质子数原子序数质量数质子数中子数核子数2同位素具有相同质子数、不同中子数原子，如氢三种同位素H、H、H.3核反应与核反应方程(1)核反应：原子核在其他粒子轰击下产生新原子核过程(2)核反应方程：用原子核符号描述核反应过程式子(3)核反应规律：在核反应中，质量数和核电荷数守恒再判断1原子核内只有质子而没有中子()2同位素具有相同物理、化学性质()3核反应方程只要满足质量数、电荷数守恒可以随便写()后思考铅原子序数为82，一个铅原子质量数为207，其核外电子有多少个？中子数又

8、是多少？【提示】铅原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和关系，铅原子核中子数为20782125(个)核心点击1原子核大小和组成原子核2对核子数、电荷数、质量数理解(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(Z)：原子核所带电荷等于质子电荷整数倍，通常用这个数表示原子核电荷量，叫作原子核电荷数(3)质量数(A)：原子核质量等于核内质子和中子质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核质量几乎等于单个核子质量整数倍，

9、这个倍数叫作原子核质量数3同位素：原子核内质子数决定了核外电子数目，进而也决定了元素化学性质，同种元素质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同化学性质，但它们中子数可以不同，所以它们物理性质不同把具有相同质子数、不同中子数原子互称为同位素4已知Ra是Ra一种同位素，则下列说法正确是()A它们具有相同质子数和不同质量数B它们具有相同中子数和不同原子序数C它们具有相同核电荷数和不同中子数D它们具有相同核外电子数和不同化学性质E它们具有相同核外电子数和相同化学性质【解析】原子核原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等，且原子核内质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和由此知这两种镭同位素

10、核内质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子化学性质由核外电子数决定，因为它们核外电子数相同，所以它们化学性质也相同故正确答案为A、C、E.【答案】ACE5完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子A.BHeN()B.Be()CnC.Al()MgHD.NHeO()E.UTh()F.Na()NaH【解析】A.BHeNnB.BeHeCn此核反应使查德威克首次发现了中子C.AlnMgHD.NHeOH此核反应使卢瑟福首次发现了质子E.UThHeF.NaHNaH【答案】见解析6已知镭原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中有多少个质子？

11、多少个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)呈中性镭原子，核外有多少个电子？【解析】(1)镭核中质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138.(2)镭核所带电荷量：QZe881.61019 C1.411017 C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.【答案】(1)88138(2)1.411017 C(3)88原子核“数”与“量”辨析技巧(1)核电荷数与原子核电荷量是不同，组成原子核质子电荷量都是相同，所以原子核电荷量一定是质子电荷量整数倍，我们把核内质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量总和才是原子核电荷量(2)原子核质量数与质量是不同，也与元素原子量不同原子核内质子和中子总数叫作核质量数，原子核质量等于质子和中子质量总和