人教版物理選修【1-2】第3章-第2節(jié)《原子核的結構.

1、新課標物理選修-2n匸學習區(qū)4二原子與原子核的結構菜 單當堂雙基達標課時作業(yè)課前自主導學課堂互動探究課標解讀重點難點1了解a粒子散射實驗及原 子核式結構.2知道原子核的組成部分.3知道核反應方程及愛因斯 坦的質能方程.1原子核的組成.（重點）2核反應方程和愛因斯坦的 質能方程.（重點）3理解根據7粒子散射實驗 確定原子的核式結構.（難 點）4書寫核反應方程和質能方 程的應用.（難點）課前自主導學i!ii原子的核式結構模型1基本知識（l）a粒子散射實驗用a射線 照射金箔,由于金原子中的帶電微粒對a粒子有庫侖力的作用,一些Q粒子穿過金箔后會改變原來運動的當堂雙基達標竺課時作業(yè)方向.菜 單新課標物理

2、選修1 2(2)實驗結果絕大多數Q粒子穿過金箔后仍大致沿原來的方向前進， 但是少數a粒子發(fā)生了較大的偏轉.(3)核式結構模型1911年由盧瑟福提出，在原子中心有一個很小的核，原 子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在核內,這個核叫 做原子核,帶負電的電子在核外空間運動.課前自主導學課堂互動探究(4)原子核的大小實驗確定的原子核直徑的數量級為衛(wèi)也1_，而原子的直徑的數量級是一1( (廠“5】因而原子內部十分“空曠”當堂雙基達標課時作業(yè)課前自主導學課堂互動探究當堂雙基達標課時作業(yè)菜 單新課標物理選修2課前自主導學課堂互動探究2思考判斷(1)儀粒子散射實驗中，a射線不能穿過金箔.(X)(2)盧瑟福根據

3、a a粒子的散射實驗建立了原子的核式結構模型.(V)(3)原子核直徑的數量級為10-,2m(X)當堂雙基達標課時作業(yè)新課標物理選修-2課前自主導學課堂互動探珀3.探究交流為什么盧瑟福選用金箔作a a粒子散射實驗？【提示】 因為金有很好的延展性，可以把金箔做的很 薄，a射線雖被一張紙擋住，確能穿過金箔.課時作業(yè)新課標物理選修2新課標物理選修-2知識2|原子核的組成1基本知識課前自主導學課堂互動( (1) )質子盧瑟福用Q粒子轟擊氮原子核發(fā)現了質子質子是原子核的組成部分當堂雙基達新課標物理選修2(2)中子的發(fā)現課的白主導學課堂互動剤猜想盧瑟福猜想原子核內存在著質量與質子相近的中性粒子一中子査徳威克

4、利用云室進行實驗驗證了中子 的存在當堂雙基達中子是原子核的組成部分菜 單新課標物理選修2(3)原子核的組成原子核由質子和中子組成,質子和中子統(tǒng)稱為核子.同位素具有相同的質子數而中子數不同的原子核,在元素周期 表中處于同一位置.它們互稱為同位素.例如，氫有三種同 位素，；H、：H、；H 課前自主導學課堂互(4)原子核|-原子核的質最數二質子數+中子數:X 元素符號1-核電荷數二原子核的質子魏卩原子的原子序數當堂雙基達標課時作業(yè)課堂互動探單菜新課標物理選修1 22.思考判課前自主導學原子核是由質子和中子組成的，所以質子和中子都叫課堂互動探究核子.(V)(2)元素的性質和在元素周期表中的位置由核子數

5、決定的.(X)(3)中子數相同，質子數不同的原子互稱同位素.( (X)當堂雙基達標課時作業(yè)課前自主導學3.探究交流元素的化學性質和元素周期表中的位置由什么決定的？【提示】 原子核的質子數，決定了核外的電子數及分當堂雙基達標課堂互動探究布，從而決定了元素的化學性質，也確定了在元素周期表中 的位置.課時作業(yè)新課標物理選修1 2新課標物理選修2知識勁質能方程1基本知識(1)核反應某種粒子與原子核發(fā)生相互作用，導致核的組成或輕 狀態(tài)發(fā)生了變化,這樣的過程叫核反應.核力原子核內的核子之間存在著強大的作用力,這種力叫核 力.核子結合成原子核或原子核分解為核子時,都伴隨著巨 大能量的變化,蘊藏在原子核中的能

6、量稱為核能.菜 單愛因斯坦質能方程關系.虧損的關系：AE = Sc(4)質量虧損E=mc2E=mc2 , ,說明物體的能量和質量間存在著簡單的正比例厘逑的質量比組成它的所有質子和中子的質量之和要略小一些,這種現象稱為質量虧損.核反應釋放核能與質:課時作業(yè)當堂雙基達標課前自主導學當堂雙基達標課堂互動探究課時作業(yè)新課標物理選修-2菜單課前自主導學課堂互動探究課前自主導學課堂互動探究2思考判斷(1)核子與核子之間的相互作用力稱核力.( (J)(2)質量和能量可以相互轉化，反映質量和能量的關系的公式叫質能方程.(X)(3)發(fā)生核反應時質量減少的現象叫質量虧損.( (V)新課標物理選修-23.探究交流質

7、能方程是反映質量和能量之間的轉化關系嗎？【提示】 不是.愛因斯坦的質能方程反映的是能量與 質量的對應關系，或者是質量虧損和釋放出核能兩種現象間 的聯系，不能理解為能量轉化為質量，也不能認為質量轉化 成能量.當堂雙基達標課時作業(yè)當堂雙基達標課時作業(yè)新課標物理選修-2菜單新課標物理選修-2課前自主導學課堂互動探究靜壬互動探究妝圾璉帥主工動規(guī)樓襄弩探究1 |原子的核式結構模型和a粒子散射實驗【審題指導】1.盧瑟福疚粒子散射實驗的結果怎樣？2如何根據a粒子的散射實驗得出了原子的核式結構?新課標物理選修2當堂雙基達標課時作業(yè)課前白主導學1.原子的核式結構模型盧瑟福根據C（粒子散射實驗的結果，提出了原子的

8、核式 結構：在原子的中心有一個很小的核，原子的全部正電荷和課堂互動探究幾乎全部質量都集中在核里，這個核叫原子核，帶負電的電子在核外空間運動.課時作業(yè)新課標物理選修-2新課標物理選修22.對a粒子散射實驗的理解新課標物理選修-2課前自主導學課堂互動探究(1)當a粒子穿過原子時， 如果離核較遠， 受_到原子核的庫侖斥力很小,a粒子運動方向改 變極少，由于原子核很小， 這種機會就很多，所以絕大數a粒子基本上仍沿原來的方向前進.(2)當a粒子十分接近原子核時， 才受到很大的庫侖斥力， 偏轉角才很大， 而這種機會很少，因此，少數a粒子發(fā)生大角度偏轉.如圖321所示.- 了a粒子二原子核當堂雙基達標課時作

9、業(yè)課前自主導學3. a粒子散射實驗的意義a粒子散射實驗是物理學發(fā)展史上的一個重要的實驗，它的實驗結果使人們關于物質結構的觀念發(fā)生了根本性變當堂雙基達標課堂互動探究化，從而否定了湯姆孫原子結構的棗糕模型，導致了盧瑟福 核式結構模型的確立.課時作業(yè)新課標物理選修2菜 單卜例在盧瑟福的a粒子散射實驗中，有少數a粒子發(fā)生大角度偏轉，其原因是()A.原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核 上B.正電荷在原子中是均勻分布的C.原子中存在著帶負電的電子D.金箔中的金原子間存在很大的空隙，只有極少數碰 到金原子【審題指導】 對么粒子散射實驗的理解是解題的關鍵.課前自主導學- -特別提醒a 粒子散射實驗,

10、構模型，還估算出了原子核的大小.當堂雙基達標課時作業(yè)課前自主導學課堂互動探究當堂雙基達標課時作業(yè)新課標物理選修2遷輻應甩.1.盧瑟福對Q粒子散射實驗的解釋是（）A.使c（粒子產生偏轉的力主要是原子中電子對a粒子 的作用力B.使a粒子產生偏轉的力是庫侖力C.原子核很小，a粒子接近它的機會很小，所以絕大 多數的a粒子仍沿原來的方向前進D.能產生大角度偏轉的粒子是穿過原子時離原子核很 近的a粒子課前自主導學【解析】盧瑟福的a粒子散射實驗中少數a粒子發(fā)生 了大角度偏轉， 說明只有少數a粒子受到很強的斥力， 大多 數a粒子受到的斥力很小，這反映出在原子內部正電荷分布課堂互動探在很小的空間,且質量 很大，

11、A正確，B錯誤；實驗中所用金箔盡管當堂雙基達子偏轉顯然不是由于碰到金原子，由此知C. D錯誤. 【答案】A課前自主導學當堂雙基達標課堂互動探課時作業(yè)新課標物理選修2【解析】 原子核帶正電，與a粒子間存在庫侖力，當a粒子靠近原子核時受庫侖力而偏轉，故B對，A錯；由于 原子核非常小，絕大多數a粒子經過時離核較遠，因而運動 方向幾乎不變，只有離核很近的a粒子受到的庫侖力較大， 方向改變較多，故C、D正確.課前自主導學課堂互動【答案】BCD當堂雙基達齋黠醫(yī)及課前自主導學課堂互動【審題指1.原子核是由什么組成的？2.質量數、核子數、電荷數與質子數、中子數有什么關系?當堂雙基達菜 單新課標物理選修21.原

12、子核的組成原子核是由質子、中子組成的，質子帶正電，中子不帶 電，原子核內質子和中子的個數并不一定相同.2.對核子數、電荷數、質量數的理解(1)核子數：質子數和中子數之和叫核子數.(2)電荷數(Z)：原子核所帶的電荷總是質子電荷的整數倍，通常用這個整數表示原子核的電荷量，叫做原子核的電 i新課標物理選修2(3)質量數(A)：原子核的質量等于核內中子和質子的質:的總和，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，這個倍數叫做原子核的質量 數.(4)原子核的常用符號是今X；X為元素符號，Z為質子數,核電荷數=質子數=元素的原子序數=核外電子數.課前自主導學課堂互動探課前自

13、主導學當堂雙基達標課堂互動探究,4為質量數.(5)基本關系:課時作業(yè)菜 單質量數=核子數=質子數+中子數.新課標物理選修2的原子序數是88,原子核質量數是226.課前自主導學課堂互動探究課前自主導學課堂互動探究試問：(1)鐳核中質子數和中子數分別是多少?若核的核電荷數和所帶電荷量是多少?原子呈中性，它核外有多少電子?【審題指導】明確以下兩組關系是解答此題的關鍵.(1)質子數、核電荷數，與原子序數的關系.(2)核子數與質量數的關系.當堂雙基達標課時作業(yè)【解析】 由原子序數等于質子數可知，質子數是88,中子數=質量數-質子數=226 -88 = 138.核電荷數即為質子數88,故鐳核所帶電荷量為8

14、險核外電子數等于核內質子數，所以核外有88個電子.當堂雙基達標課時作業(yè)【答案】(1)88 138 (2)8888e88e(3)88新課標物理選修2新課標物理選修2課前自主導學課堂互動探究遷稻應甩.2.關于同位素，下列說法錯誤的是()A.具有相同的質子數B.具有相同的電荷數C.具有相同的中子數D.具有相同的化學性質【解析】 同位素是指具有相同質子數而中子數不同的 原子，它們具有相同的電荷數和化學性質，故A、B、D均正 確，C錯誤.【答案】C當堂雙基達標課時作業(yè)探究3|質能方程課前自主導學【審題指導】1.什么是核能？質能方程反映了什么之間的關系？2.質量和能量能相互轉化嗎？什么是質量虧損呢?當堂雙

15、基達標課堂互動探究課時作業(yè)新課標物理選修2新課標物理選修-2課前自主導學課堂互動探究1.核能核子結合成原子核或原子核分解為核子時，都伴隨著巨大的能量變化.蘊藏在原子核中的能量稱為核能.2.質能方程物體的能量與質量之間存在著聯系，它們之間的關系是E=mcE=mc2 29 9這就是著名的愛因斯坦質能方程，式中E為物體的能量,為物體的質量，c是光速.這個方程表示物體具有的能量與它的質量之間存在著簡單的正比例關系.當堂雙基達標課時作業(yè)菜 單新課標物理選修-2當堂雙基達標課前自主導學課堂互動探究課時作業(yè)新課標物理選修2課前自主導學課堂互動探究特別提醒對質量虧損和質能方程的理解：在核反應中仍遵守質量 守恒

16、和能量守恒的規(guī)律.核反應中的質量虧損，并不是這部 分質量消失或質量轉變?yōu)槟芰?物體的質量包括靜止質量和 運動質量，質量虧損是靜止質量的減少，減少的靜止質量轉 化為和輻射能量相聯系的運動質量.另外，質量虧損也不是 核子個數的減少，核反應中核子個數是不變的.當堂雙基達標課時作業(yè)例兩個中子和兩個質子結合成一個氮核，同時釋課前自主導學放一定的核能，中子的質量為1.0087 u,質子的質量為1.0073u,氮核的質量為4.0026 u,試計算用中子和質子生成1 kg的氮核時，要釋放出多少核能.課堂互動探究【審題指導】 根據質能方程先計算生成一個氨核釋放 的能量，再根據lkg氮核的個數即可算出釋放的總核能

17、.當堂雙基達標課時作業(yè)新課標物理選修2新課標物理選修-2菜 單誅前自主導學課堂互動探究. 課前自主導學課堂互動探究E E= /!E匸匚“二xzd孑X 27.386 X 1()6 X 1.6 X 104UUZoX IooX 10單規(guī)律總結核能的求解步驟1.首先明確核反應方程.2.根據核反應方程求出一個核反應時的質量虧損.3.由質能方程確定釋放的核能，也可由1U相當于931.5MeV求釋放的核能.4.由核的總個數求釋放的總能量.課時作業(yè)當堂雙基達標課時作業(yè)當堂雙基達標【解析】核反應方程：2；H + 2/)11 IHe,生成一個氨核過程的質量虧損：Am = (1.0087 u + 1.0073 u)

18、X2-4.0026 u = 0.0294 u,釋放的核能n 0.0294X931.5 MeV 27.386 MeV,生成1 kg氨核釋放的能量：19J-6.59X1014J 【答案】6.59X1014Jr1新課標物理選修-2菜 單菜 單0新課標物理選修23.為紀念愛因斯坦對物理學的巨大貢獻，聯合國將2005課前自主導學年定為“國際物理年”對于愛因斯坦提出的質能方程E=E=meme2 2, ,下列說法中不正確的是（）A.E=mcE=mc2 2表示物體具有的能量與其質量成正比課堂互動探究當堂雙基達標課時作業(yè)B 根據 = 加c2可以計算核反應中釋放的核能C 一個中子和一個質子結合成笊核時，釋放出核能

19、,表明此過程中出現了質量虧損D E=mcE=mc2 2中的E是發(fā)生核反應時釋放的核能課堂互動探究【解析】愛因斯坦質能方程E-mcE-mc2 2, ,定量地指出了物 體能量和質量之間的關系，A項正確；由質能方程可知，若 物體的質量減少了，則物體的能量減少，向外釋放了能量； 反之，若物體的質量增加了，則物體的能量增加，表明它從 外界吸收了能量，所以由物體的質量變化能算出物體的能量 變化，故B、C兩項正確，D項錯誤.【答案】D當堂雙基達標課時作業(yè)菜 單0菜 單劣 宅XZ基達標隧堂練生生互動達“雙標-1.Q粒子散射實驗中發(fā)現Q粒子（）A.全部穿過或發(fā)生很小的偏轉B.全部發(fā)生很大的偏轉D.絕大多數發(fā)生偏轉【解析】 由（X粒子散射實驗的結果可知，絕大多數CX粒子不發(fā)生偏轉，只有少數a粒子發(fā)生大角度