《高中物理第4章从原子核到夸克4.1原子核结构探秘导学案沪科版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第4章从原子核到夸克4.1原子核结构探秘导学案沪科版选修3-5（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案1原子核结构探秘学习目标定位 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.掌握核反应方程的特点，会书写核反应方程1原子的中心有一个原子核，核外有电子，原子核所带正电的电荷量和核外电子所带负电的电荷量相等2原子核直径的数量级为1015 m，原子直径的数量级为1010_m.3质子的发现从1917年起，卢瑟福就开始进行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，质子是原子核的组成部分4中子的发现(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，并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入
2、质子后形成的(2)查德威克的发现1932年，查德威克对粒子轰击铍的实验进行研究，发现产生的射线是中性粒子流，质量跟质子质量差不多，查德威克将这种粒子称为中子中子也是原子核的组成部分5原子核的组成(1)原子核是由质子和中子组成的，它们统称为核子质子带一个单位的正电荷，质量数等于一个质量单位，中子不带电，质量也等于一个质量单位(2)原子核的电荷数：等于原子核的质子数即原子的原子序数(3)原子核的质量数：等于质子数和中子数的总和(4)原子核的符号：X其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数6同位素具有相同质子数和不同中子数的原子核7核反应方程(1)用原子核的符号来表示核反应前后各原子
3、核变化情况的式子(2)规律：核反应遵守质量守恒定律和电荷守恒定律，即核反应方程两边的质量数和电荷数均是守恒的.一、原子核的组成要点提炼1原子核中的三个整数(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(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数2原子核中的两个等式(1)核电荷数(Z)质子数元素的原子序数核外电子数(2)质量数(A
4、)核子数质子数中子数例1已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有多少电子？(4)Ra是镭的一种同位素，让Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？解析(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138.(2)镭核的核电荷数和所带电荷量分别是Z88，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.(4)带电粒子在匀
5、强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故有qvBm，r，两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故.答案(1)88138(2)881.411017 C(3)88(4)针对训练除天然元素外，还可以通过合成的方法获得新的人造元素，如1996年德国的达姆施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并立即释放出一个中子后而合成的，则该新元素的()A原子序数为112 B核子数为278C原子序数为113 D中子数为165答案AD二、核反应方程要点提炼1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：7NHe8OH(2)1932年查德威克发现中子的
6、核反应方程：BeHeCn2核反应的条件：用粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核3核反应的实质：以基本粒子(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)，并放出某一粒子延伸思考1核反应方程中间能用“”连接吗？答案不能核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用“”连接，只能用单向箭头，表示反应的方向2用基本粒子轰击任何原子核都能发生核反应吗？答案不是核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰例2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和中子的(1)BHeN()；(2)Be()Cn；(3)Al()MgH；(4)NHeO()；(5)
7、Na()NaH.答案(1)BHeNn.(2)BeHeCn；此核反应使查德威克首次发现了中子(3)AlnMgH.(4)NHeOH；此核反应使卢瑟福首次发现了质子(5)NaHNaH.例31993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素78Pt，制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞80Hg，反应过程可能有两种：生成78Pt，放出氦原子核；生成78Pt，同时放出质子、中子写出上述核反应方程答案(1)BeHBn(2)80Hgn78PtHe80Hgn78Pt2Hn原子核结构探秘1粒子轰击氮14核后放出一个质子，转变为氧17核(O)在这个氧原子核中有()A
8、8个正电子 B17个电子C9个中子 D8个质子答案CD解析核电荷数为8，即质子数为8，质量数为17，所以中子数为1789，答案为C、D.2在下列核反应方程中，x代表质子的方程是()A.AlHePxB.NHeOxC.HnxD.HxHen答案BC解析核反应过程中质量数、电荷数守恒题中所涉及的四个核反应方程分别是：AlHePn，NHeOH，HnH，HHHen.3人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一，氦的该种同位素应表示为()A.He B.HeC.He D.He答案B解析氦是2号元素，质量数为3的氦的同位素为He.4氢有三种同位素，分别是氕H，
9、氘H、氚H，则()A它们的质子数相等B它们的核外电子数相等C它们的核子数相等D它们的中子数相等答案AB解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，因为它们是同位素，所以它们的质子数和核外电子数相等，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相等，所以A、B选项正确.基础题1下列说法正确的是()A卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子B卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了电子C查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说答案CD2关于X，下列说法正确的是()A它表示一个原子B它表示一个原子核C它表示原子核中有12个质子D它表示原子核中有12个中子答案BCD
10、解析X表示一个原子核，说明其电荷数为12(即12个质子)，质量数为24(中子数为241212)，故B、C、D正确3下列关于He的叙述正确的是()A.He与H互为同位素B.He原子核内中子数为2C.He原子核外电子数为2D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子答案C解析He核内质子数为2，H核内质子数为1，两者质子数不等，不是同位素，A错误；He核内中子数为1，B错误，C正确；He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误4铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：AlHeXn.下列判断正确的是()A.n是质子B.n是中子CX是Si的同位素DX是P的同位素答案BD解析由核反应过程中质量数守
11、恒、电荷数守恒知，X是P，故选项C错误，选项D正确；n为中子，故选项A错误，选项B正确5以下说法正确的是()A.90Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234B.Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C同一元素的两种同位素具有相同的质量数D同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案D解析A项钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错；B项的铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错，D对6下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是()A.BeHeCXB.NHeOXC.HgnPt2HXD.UNp
12、X答案AC解析根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得7下面是四个核反应方程，x表示质子的是()A.PSixB.UThxC.AlnMgxD.AlHePx答案C解析由质量数守恒和电荷数守恒，可得C中x的质量数为1，电荷数为1，所以C中x为质子能力题8在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子HX1HenNHeOX2BeHeCX3 MgHeAlX4下列判断正确的是()AX1是质子 BX2是中子CX3是电子 DX4是质子答案D解析根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为H，A错；X2为H，B错；X3为n，C错；X4为H，D对9有些元素的原子核可以从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形
13、成一个新原子(如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”)，当发生这一过程时()A新原子是原来原子的同位素B新原子核比原来的原子核少一个质子C新原子核将带负电D新原子核比原来的原子核少一个中子答案B解析原子核从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子，带负电的电子与原子核中带正电的质子中和，原子核的电荷数减少1，中子数增加1，形成一个新原子新原子与原来的原子相比，质子数不同，原子序数不同，不是同位素，所以正确选项为B.10为了说明用粒子轰击氮打出质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用粒子轰击氮，在他拍摄的两万多张照片中，终于从四十多万条粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了()A粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少B氮气的密度很小，粒子与氮接触的机会很少C氮核很小，粒子接近氮核的机会很少D氮气和粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少答案C解析氮原子核很小，所以粒子接近原子核的机会很少，所以发生核反应的机会很少，即观察到粒子径迹分叉的机会少，所以C选项正确11用中子轰击氧原子核的核反应方程为8OnNX，对式中X、a、b的判断正确的是()AX代表中子，a17，b1BX代表电子，a17，b1CX代表正电子，a17，b1DX代表质子，a17，b1答案C解析根据质量数、电荷数守恒可知a17，b8071，因X可表示为01e，为正电子，故C项正确，
