人教版物理選修【1-2】第3章-第2節(jié)《原子核的結(jié)構(gòu).

1、新課標物理選修-2n匸學習區(qū)4二原子與原子核的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu).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(zhì)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(zhì)能方程.（重點）3理解根據(jù)7粒子散射實驗 確定原子的核式結(jié)構(gòu).（難 點）4書寫核反應方程和質(zhì)能方 程的應用.（難點）課前自主導學i!ii原子的核式結(jié)構(gòu)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(jié)果絕大多數(shù)Q粒子穿過金箔后仍大致沿原來的方向前進， 但是少數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).(3)核式結(jié)構(gòu)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(zhì)量都集中在核內(nèi),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(shù)量級為衛(wèi)也1_，而原子的直徑的數(shù)量級是一1( (廠“5】因而原子內(nèi)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(jù)

3、a a粒子的散射實驗建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.(V)(3)原子核直徑的數(shù)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(zhì)子盧瑟福用Q粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子質(zhì)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(xiàn)課的白主導學課堂互動剤猜想盧瑟福猜想原子核內(nèi)存在著質(zhì)量與質(zhì)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(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)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(zhì)最數(shù)二質(zhì)子數(shù)+中子數(shù):X 元素符號1-核電荷數(shù)二原子核的質(zhì)子魏卩原子的原子序數(shù)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(zhì)子和中子組成的，所以質(zhì)子和中子都叫課堂互動探究核子.(V)(2)元素的性質(zhì)和在元素周期表中的位置由核子數(shù)

5、決定的.(X)(3)中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)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(zhì)和元素周期表中的位置由什么決定的？【提示】 原子核的質(zhì)子數(shù)，決定了核外的電子數(shù)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(zhì)，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(zhì)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(nèi)的核子之間存在著強大的作用力,這種力叫核 力.核子結(jié)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(zhì)能方程關(guān)系.虧損的關(guān)系：AE = Sc(4)質(zhì)量虧損E=mc2E=mc2 , ,說明物體的能量和質(zhì)量間存在著簡單的正比例厘逑的質(zhì)量比組成它的所有質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和要略小一些,這種現(xiàn)象稱為質(zhì)量虧損.核反應釋放核能與質(zhì):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(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化，反映質(zhì)量和能量的關(guān)系的公式叫質(zhì)能方程.(X)(3)發(fā)生核反應時質(zhì)量減少的現(xiàn)象叫質(zhì)量虧損.( (V)新課標物理選修-23.探究交流質(zhì)

7、能方程是反映質(zhì)量和能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系嗎？【提示】 不是.愛因斯坦的質(zhì)能方程反映的是能量與 質(zhì)量的對應關(guān)系，或者是質(zhì)量虧損和釋放出核能兩種現(xiàn)象間 的聯(lián)系，不能理解為能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，也不能認為質(zhì)量轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)果怎樣？2如何根據(jù)a粒子的散射實驗得出了原子的核式結(jié)構(gòu)?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(jié)構(gòu)模型盧瑟福根據(jù)C（粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子的

8、核式 結(jié)構(gòu)：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(zhì)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(shù)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(zhuǎn)角才很大， 而這種機會很少，因此，少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn).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(jié)果使人們關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的棗糕模型，導致了盧瑟福 核式結(jié)構(gòu)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(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是()A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)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(shù)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(guān)鍵.課前自主導學- -特別提醒a 粒子散射實驗,

10、構(gòu)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(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對a粒子 的作用力B.使a粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)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(shù)的a粒子仍沿原來的方向前進D.能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)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(shù)a粒子發(fā)生 了大角度偏轉(zhuǎn)， 說明只有少數(shù)a粒子受到很強的斥力， 大多 數(shù)a粒子受到的斥力很小，這反映出在原子內(nèi)部正電荷分布課堂互動探在很小的空間,且質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)，故B對，A錯；由于 原子核非常小，絕大多數(shù)a粒子經(jīng)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(zhì)量數(shù)、核子數(shù)、電荷數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么關(guān)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(zhì)子、中子組成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶 電，原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的個數(shù)并不一定相同.2.對核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù)：質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù).(2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個整數(shù)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(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)中子和質(zhì)子的質(zhì):的總和，而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量 數(shù).(4)原子核的常用符號是今X；X為元素符號，Z為質(zhì)子數(shù),核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù).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(zhì)量數(shù).(5)基本關(guān)系:課時作業(yè)菜 單質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù).新課標物理選修2的原子序數(shù)是88,原子核質(zhì)量數(shù)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(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少?若核的核電荷數(shù)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(guān)系是解答此題的關(guān)鍵.(1)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)，與原子序數(shù)的關(guān)系.(2)核子數(shù)與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系.當堂雙基達標課時作業(yè)【解析】 由原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù)可知，質(zhì)子數(shù)是88,中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=226 -88 = 138.核電荷數(shù)即為質(zhì)子數(shù)88,故鐳核所帶電荷量為8

14、險核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，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(guān)于同位素，下列說法錯誤的是()A.具有相同的質(zhì)子數(shù)B.具有相同的電荷數(shù)C.具有相同的中子數(shù)D.具有相同的化學性質(zhì)【解析】 同位素是指具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的 原子，它們具有相同的電荷數(shù)和化學性質(zhì)，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(zhì)能方程課前自主導學【審題指導】1.什么是核能？質(zhì)能方程反映了什么之間的關(guān)系？2.質(zhì)量和能量能相互轉(zhuǎn)化嗎？什么是質(zhì)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(jié)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(zhì)能方程物體的能量與質(zhì)量之間存在著聯(lián)系，它們之間的關(guān)系是E=mcE=mc2 29 9這就是著名的愛因斯坦質(zhì)能方程，式中E為物體的能量,為物體的質(zhì)量，c是光速.這個方程表示物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在著簡單的正比例關(guān)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(zhì)量虧損和質(zhì)能方程的理解：在核反應中仍遵守質(zhì)量 守恒

16、和能量守恒的規(guī)律.核反應中的質(zhì)量虧損，并不是這部 分質(zhì)量消失或質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和 運動質(zhì)量，質(zhì)量虧損是靜止質(zhì)量的減少，減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn) 化為和輻射能量相聯(lián)系的運動質(zhì)量.另外，質(zhì)量虧損也不是 核子個數(shù)的減少，核反應中核子個數(shù)是不變的.當堂雙基達標課時作業(yè)例兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)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(zhì)量為1.0087 u,質(zhì)子的質(zhì)量為1.0073u,氮核的質(zhì)量為4.0026 u,試計算用中子和質(zhì)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(jù)質(zhì)能方程先計算生成一個氨核釋放 的能量，再根據(jù)lkg氮核的個數(shù)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(jié)核能的求解步驟1.首先明確核反應方程.2.根據(jù)核反應方程求出一個核反應時的質(zhì)量虧損.3.由質(zhì)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(shù)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(zhì)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(lián)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(zhì)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(zhì)量成正比課堂互動探究當堂雙基達標課時作業(yè)B 根據(jù) = 加c2可以計算核反應中釋放的核能C 一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成笊核時，釋放出核能

19、,表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)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(zhì)能方程E-mcE-mc2 2, ,定量地指出了物 體能量和質(zhì)量之間的關(guān)系，A項正確；由質(zhì)能方程可知，若 物體的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)Q粒子（）A.全部穿過或發(fā)生很小的偏轉(zhuǎn)B.全部發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)【解析】 由（X粒子散射實驗的結(jié)果可知，絕大多數(shù)CX粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，只有少數(shù)a粒子發(fā)生大角度