原子核結構探秘

1、4 1 原子核結構探秘學 習 目 標知 識 脈 絡1.知道質子、中子的發(fā)現過程， 知道原子核的組成 (重點 )2理解核子、同位素的概念(重點 )3掌握核反應的概念，會書寫核反應方程( 重點、難點 )質 子 和 中 子 的 發(fā)現先填空 1質子的發(fā)現(1)實驗：為探測原子核的結構， 盧瑟福用 粒子轟擊氮原子核發(fā)現了質子(2)結論：質子是原子核的組成部分2中子的發(fā)現(1)盧瑟福的猜想盧瑟福發(fā)現質子后，猜想核內還有一種不帶電的中性粒子，并給這種“粒子”起名為中子(2)中子的發(fā)現是許多科學家研究的結晶1930 年，用釙發(fā)出的 射線轟擊鈹時， 會產生一種穿透能力極強的射線1932 年，約里奧 居里夫婦用這

2、種射線轟擊石蠟，能從石蠟中打出質子第 1頁1932 年，查德威克對云室中這種射線進行研究，發(fā)現這種射線是一種不帶電、質量接近質子的粒子流，即為中子再判斷 1盧瑟福在 粒子散射實驗中發(fā)現了質子()2玻爾在實驗中發(fā)現了中子()3查德威克在實驗中發(fā)現了中子()后思考 盧瑟福是如何證明粒子轟擊氮原子核產生的新核是質子的？【提示】盧瑟福把這種粒子分別引進電場和磁場，根據該粒子在電場和磁場中的偏轉，測出了其質量和電量， 確定它就是氫原子核， 又叫質子核心點擊 1質子的發(fā)現(1)實驗背景電子的發(fā)現使人們認識到， 原子不再是構成物質的基本單位， 進一步研究發(fā)現，原子的中心有一個原子核， 原子核集中了原子的全部

3、正電荷和幾乎全部的質量原子核的結構如何？ 1919 年，盧瑟福做了用 粒子轟擊氮原子核的實驗(2)實驗裝置 (如圖 4-1-1 所示 )圖 4-1-1t 進氣孔、a 放射源、f 鋁箔、s 熒光屏、m 顯微鏡，c 真空容器(3)實驗過程容器 c 里放有放射性物質a，從 a 放射出的 粒子射到鋁箔 f 上，適當選取鋁箔的厚度，使粒子恰好被它完全吸收，而不能透過在f 的后面放一熒光屏 s，m 是顯微鏡，通過m 可以觀察到 s 是否有閃光(4)實驗現象開始， s 上無閃光 (因為 粒子沒有穿過鋁箔 )打開進氣孔 t 的閥門，通入氮氣，可以觀察到s 上有閃光(5)實驗分析容器 c 中通入氮氣后，用顯微鏡

4、觀察到熒光屏上有閃光，閃光一定是粒子擊中氮核后產生的新粒子透過鋁箔引起的第 2頁(6)新粒子性質研究把這種粒子引進電磁場中， 根據它在電磁場中的偏轉， 測出了它的質量和11電量，進而確定它就是氫原子核， 又叫質子用符號表示為 1h 或1p.人們用同樣的辦法從其他元素的原子核中也轟擊出了質子(7)實驗結論質子是原子核的組成部分2中子的發(fā)現(1)科學家在 1930 年利用 po 放出的 射線轟擊鈹原子核時，產生了一種看不見的貫穿能力很強、不受電場和磁場影響的射線(2)1932 年，約里奧 居里夫婦發(fā)現如果用來自鈹的射線去轟擊石蠟，能從石蠟中打出質子，如圖4-1-2 所示圖 4-1-2(3)1932

5、 年，查德威克進一步研究這種射線時發(fā)現，這種射線是一種不帶電的、質量接近質子的粒子流，即是盧瑟福猜想的中子(4)結論：中子是原子核的組成部分1(多選 )盧瑟福發(fā)現質子后，猜想到原子核中還有中子的存在，其判斷依據與下列事實不相符的是()a電子數與質子數相等b原子核的質量大約是質子質量的整數倍c原子核的核電荷數只是質量數的一半或少一些d原子核中存在不帶電且質量與質子相近的中性粒子【解析】盧瑟福發(fā)現原子核的核電荷數與原子核的質量數不相等，大約是原子核質量數的一半或少一些， 因此猜想到在原子核內還存在有質量而不帶電的中性粒子，即中子，故不符合事實的是a 、b.【答案】 ab2如圖 4-1-3 所示為查

6、德威克研究原子核內部結構的實驗示意圖，由天然放射性元素釙 (po)放出 射線轟擊鈹時會產生粒子流 a，用粒子流 a 轟擊石蠟后會打出粒子流 b，則粒子流 a 為 _，粒子流 b 為_第 3頁圖 4-1-3【解析】不可見的粒子轟擊石蠟時打出的應是質子，因為質子就是氫核， 而石蠟中含有大量氫原子，轟擊石蠟的不可見粒子應該是中子，故a 為中子， b 為質子【答案】 中子質子31919 年盧瑟福通過如圖4-1-4 所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉變，并由此發(fā)現了質子圖中a 為放射源發(fā)出的_粒子， b 為_氣圖 4-1-4【解析】 題圖為 粒子轟擊氮原子核生成質子的實驗裝置，放射源a 發(fā)出的是

7、 粒子， b 為氮氣【答案】 氮1 盧瑟福通過原子核的人工轉變發(fā)現了質子并預言了中子的存在.2 查德威克首先從實驗中發(fā)現了中子， 證實了盧瑟福的預言 .3 在盧瑟福發(fā)現質子的實驗裝置中，穿過鋁箔到達熒光屏的不可能是放射源放出的 粒子 .原子核的組成和核反應方程先填空 1原子核的組成(1)組成：原子核由質子和中子組成， 并將質子和中子統(tǒng)稱為核子a(2)原子核的符號： zx ，其中 x 為元素符號； a 表示原子核的質量數， z 表示核電荷數(3)兩個基本關系：核電荷數質子數原子序數質量數質子數中子數核子數2同位素第 4頁具有相同質子數、 不同中子數的原子核， 互稱為同位素 如氫的三種同位素11h

8、、21h、 31h.3核反應與核反應方程(1)核反應：原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程(2)核反應方程：用原子核符號描述核反應過程的式子(3)核反應規(guī)律：在核反應中，質量數和核電荷數守恒再判斷 1原子核內只有質子而沒有中子()2同位素具有相同的物理、化學性質( )3核反應方程只要滿足質量數、 電荷數守恒可以隨便寫 ( )后思考 鉛的原子序數為 82，一個鉛原子質量數為 207，其核外電子有多少個？中子數又是多少？【提示】鉛的原子序數為82，即一個鉛原子中有82 個質子，由于原子是電中性的，質子與電子電性相反、電量相同，故核外電子數與核內質子數相同為82 個，根據質量數等于質子數與中子

9、數之和的關系，鉛原子核的中子數為207 82125(個)核心點擊 1原子核的大小和組成2對核子數、電荷數、質量數的理解(1)核子數：質子和中子質量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以質子數和中子數之和叫核子數(2)電荷數 (z)：原子核所帶的電荷等于質子電荷的整數倍，通常用這個數表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(3)質量數 (a)：原子核的質量等于核內質子和中子的質量總和，而質子與中子質量幾乎相等， 所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個倍數叫作原子核的質量數3同位素：原子核內的質子數決定了核外電子的數目，進而也決定了元素第 5頁的化學性質， 同種元素的質子數相同， 核外電子數

10、也相同， 所以有相同的化學性質，但它們的中子數可以不同，所以它們的物理性質不同把具有相同質子數、不同中子數的原子核互稱為同位素4已知 22888ra 是22688ra 的一種同位素，則下列說法正確的是 ()a它們具有相同的質子數和質量數b它們具有相同的中子數和不同的原子序數c它們具有相同的核電荷數和不同的中子數d它們具有相同的核外電子數和不同的化學性質【解析】原子核的原子序數與核內質子數、核電荷數、 核外電子數都是相等的，且原子核內的質量數(核子數 )等于核內質子數與中子數之和由此知這兩種鐳的同位素核內的質子數均為88，核子數分別為 228 和 226，中子數分別為140和 138；原子的化學

11、性質由核外電子數決定，因為它們的核外電子數相同，所以它們的化學性質也相同故正確答案為c.【答案】 c5完成下列各核反應方程， 并指出哪個核反應是首次發(fā)現質子、中子的(抽學生留空 )104he13)a. bn (5279)121b.4be(6c 0n27271c.13al () 12mg 1h14417d. 7n2he8o ()e.23892u 23490th ()23)241hf. na (na11111104131【解析】 a. 527n0bhen94he121此核反應使查德威克首次發(fā)現了中子b. bec n4260271271c.13al 0n12mg 1h144he171此核反應使盧瑟福首次發(fā)現了質子d. no h7281第 6頁2382344e. uth he92902232241f.11na1h11na 1h【答案】 見解析6已知鐳的原子序數是88，原子核質量數是226.試問：(1)鐳核中有多少個質子？多少個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)呈中性的鐳原子，核外有多少個電子？【解析】 (1)鐳核中的質子數等于其原子序數，故質子數為88，中子數 n 等于原子核的質量數a 與質子數 z 之差，即 n