[教育]原子核的组成与核力(精品)
原子核的组成与核力课件
试计算核子之间存在万有引力 及库仑斥力
质子间的距离r=1××10-19 c 引力常量G=6.7×10-11m3.kg-1.s-2 静电力常量k=9.0×109N.m2.C-2
原子核的组成与核力
14
核子靠什么力结合成原子核？
原 子 核 的 半 径 约 为 10-15m , 只相当原子半径的万分之一。在
原子核是否只是由质子组成呢？
？ 核的质量
质子质量
核的电量 质子电量
核的质量 质子质量
> 核的电量 质子电量
1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近 的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。
原子核的组成与核力
5
中子的发现
1932年英国物理学家查德威克用 α粒子轰击铍发现了中子 n。
4 2
He
11
二、核反应
核反应：利用天然反射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰 击原子核,以产生新的原子核的过程。
核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。
发现质子核反应 24He17N 4 187 O11H
发现中子核反应 2 4H e4 9Be 16 2C0 1n
温馨提示
遵循： 上标质量数原守子核恒的组成下与标核力电荷数守恒
这么小的空间里带正电的质子与
质子间的库仑斥力是很大，万有 引力太小，只有库仑力的10-36。 而通常原子核是稳定的,于是核内 还应有另一种力把各种核子紧紧 拉在一起, 此力称为核力。
库仑力
万有
mp
引力
核力
万有 引力
核力 mp
库仑力
原子核的组成与核力
15
使核子结合在一起的强相互 作用（引力）
质子
中子 原子核示意图
原子核的组成与核力(精品)
一、质子的发现（原子核的人工转变）
１９１９年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子 核的人工核实验，实验装置示意如图。
Ｔ
Ｃ Ａ
Ｔ
Ｓ Ｆ Ｍ
Ａ：放射性物质 Ｆ：铝箔
Ｃ：容器 Ｓ：荧光屏
Ｔ：阀门 Ｍ：显微镜
Ｔ Ｃ Ａ
Ｔ
Ｆ
Ｓ
Ｍ
实验步骤及结果：
１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 ２、然后充入氮气
实验步骤及结果：
2、氢有三种同位素，分别是氕 3 氚 1 H ，则（ AB ） 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
1 1
H 、氘
2 1
H 、
4 2
He N O H
14 7 17 8 1 1
4 2
9 1 He4 Be12 C 5 0n
5、铀238 原子核衰变方程
238 92
4 U 234 T h ＋ 90 2 He
原子核衰变方程 234 6、钍234
温馨提示
遵循： 上标质量数守恒
90
Th Pa＋ e
234 91 0 1
想
由于原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，如果原子核只由质子 组成，则原子核的质量数应该与质子数相等，因而也与原子核的核电荷数 相等。但任意考察两种元素（下表），就知它们的核质量数与核电荷数不 等。 原子核只由质子组成的设想能够成立吗？
原子核 示意图
钙Ｃａ 汞Ｈｇ
２００ ８０
质量数 电荷数
４０ ２０
生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。 4. 核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态， 核力与核子电荷无关。
要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组
原子核的组成与核力教案
原子核的组成与核力教案教学目标1．知道原子核的组成及质子和中子的发现情况,掌握原子核的表示方法及质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系,同位素的概念。
2．知道质子和中子统称为核子,并了解核子间存在核力及核力的性质3．掌握什么叫核反应并学会书写核反应方程重点难点重点：原子核的组成及表示方法、质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系难点：核反应方程的书写设计思想本节主要讲原子核的组成,是这一章的重点,虽然是微观世界的知识,但初中已有了一定的基础,要求也比较低,所以学生接收起来并不太难,难点主要在核反应方程的书写上。
所以这节课主要以识记的思想来设计教学,更多的让学知道是什么。
另外通过“实验事实—猜想（预言）—实验验证”的过程,让学生在情感上体验科学家科学探索的艰辛历程。
教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】问题1：前面我们学习了卢瑟福的原子的“核式结构学说”和玻尔的原子模型,知道原子是有结构的,那么组成原子的原子核有没有结构呢？【课堂学习】（一）原子核的组成1．原子核的组成（1）质子的发现：1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,发现了质子。
后来又从许多轻元素中打出了质子,质子是原子核的组成部分。
★卢瑟福预言中子的存在：卢瑟福发现原子核的质量与质子质量不等,但电荷数相同,由此卢瑟福预言在原子核中还在一种中性的粒子。
（2）中子的发现：1932年,查德威克用α粒子轰击铍原子核得到中子（查德威克用实验验证）。
（3）核子：原子核是由质子和中子组成的,它们统称为核子。
（4）电荷数：原子核的电荷数等于核内的质子数。
（5）质量数：原子核的质量数就是核内的质子数和中子数之和。
★基本关系：核电荷数=质子数（Z）=元素的原子序数=核外电子数质量数（A）=核子数=质子数+中子数★原子核的表示方法：A Z X（X是元素符号；A是“核质量数”；Z是“核电荷数”）2．同位素（1）同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核统称为同位素。
原子核的奥秘理解核物理和原子核反应的基本原理
原子核的奥秘理解核物理和原子核反应的基本原理核物理是研究原子核结构、原子核性质以及原子核与其他粒子之间相互作用的学科。
在核物理领域，人们努力揭示原子核的奥秘，并探索核反应的基本原理。
本文将以分析原子核结构、核力和核反应等方面的知识，帮助读者更好地理解和学习核物理。
一、原子核的组成和结构原子核是由质子和中子组成的，中心集中的带正电荷的部分。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子，它们通过强相互作用相互结合在一起，形成稳定的核结构。
质子和中子的质量几乎相同，都有约1单位质量，而其质量远大于电子的质量。
原子核的结构可用原子序数Z和质子数N来表示。
原子序数Z代表原子核中质子的数量，质子数N代表原子核中中子的数量，而质子数和中子数之和A被称为质量数。
一个核的符号通常采用元素符号（即原子序数Z所对应的元素符号）加上质量数A的方式来表示。
例如，氦原子核的符号为He-4，其中2代表其原子序数（即质子数），而4代表其质量数（即质子数和中子数之和）。
通过研究原子核的结构，我们可以更深入地理解原子核的奥秘。
二、核力的作用原子核内部的粒子之间存在一种特殊的相互作用力，称为核力。
核力是一种非常强大的作用力，只在原子核的范围内起作用。
它的作用很类似于引力和电磁力，但与它们相比，核力更强，且仅限于极短的距离范围内。
核力起源于夸克之间的相互作用。
夸克是构成质子和中子的基本粒子，它们通过交换质子和中子之间的夸克来产生核力。
核力的强大使得原子核在非常近距离内保持稳定，避免了带有正电荷的质子之间的排斥力导致原子核解体。
三、核反应的基本原理核反应是指在核碰撞或核衰变过程中，原子核发生的转化。
核反应可以通过核裂变或核聚变来实现。
核裂变是指原子核分裂成两个或更多轻的核的过程，而核聚变是指两个或更多轻核结合形成一个较重的核的过程。
在核反应中，保持能量守恒和动量守恒是非常重要的原理。
例如，在核裂变过程中，当一个中子与一个重核碰撞时，会产生两个或多个轻核和一些中子，并释放出大量能量。
高中物理 3.1原子核的组成与核力课件 教科版选修3-5
H
1 1
p
1 0
n
-
0 1e
4 2
H
e
1 1
H
2 1
H
3 1
H
三：核子与核力 1、质子、中子统称为核子。
2、将核子结合在一起的力叫核力。
3、核力特点： 近程、强大、与电荷无关
四、核反应 核反应：原子核在其它粒子的轰击下产 生新原子核的过程。 规律：质量数守恒；电荷数守恒
例如：用a粒子轰击氮核：
17 4N+2 4He 18 7O1 1H
例如：用a粒子轰击铍核
9 4Be+2 4He 16 2C0 1n
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第三章
原子核
第一节：原子核的组成和核力
回顾： 电子的发现证明原子是可分的 α粒子散射实验证明了原子具有核式结构 为了解释氢原子光谱玻尔提出了玻尔理论
这章开始我们探究原子核的微观结构以 及核反应的规律
学习目标
• 1、知道原子核的组成 • 2、知道核符号概念，记住常见核符号 • 3、知道核子概念，核力概念，核力特点 • 4、知道核反应概念及存在的规律
4 2
H
e
一：原子核的组成组 1、卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子 2、查德威克用α粒子轰击铍原子核发现了中子
原子核是由种子和中子组成的
二：核符号
X A核质量数；Z核电荷数，质子数； A
X化学元素符号 用N表示中子数： A= Z+ N
Z
例:质子;中子;电子;正电子;α粒子;氕; 氘; 氚
1 1
原子核的结构与组成
原子核的结构与组成原子核是原子的核心部分，也是构成原子的基本组成单位。
它由质子和中子组成，分别带有正电荷和无电荷。
在本文中，我将详细探讨原子核的结构、组成以及相关的性质。
一、原子核的结构原子核呈现出一种球形或近似球形的形状，其直径约为10^-15米量级。
由于原子核非常微小，因此其结构的研究需借助于粒子加速器等仪器。
在原子核的结构中，质子和中子分别存在于核内。
质子是具有正电荷的基本粒子，而中子是无电荷的基本粒子。
质子和中子被称为核子，它们组成了原子核的基本成分。
质子和中子的质量非常接近，都大约为1.67x10^-27千克。
然而，质子与中子的电荷相反，质子带正电荷，而中子不带电荷。
由于质子和中子的存在，原子核具有正电荷，并且决定着原子的化学性质。
二、原子核的组成原子核的组成主要由质子和中子构成。
根据元素的不同，质子的个数也不同。
例如，氢原子的原子核只含有一个质子，而氦原子的原子核则含有两个质子。
不同元素的原子核中质子的数量被称为原子序数，通常用字母Z表示。
除质子外，原子核还含有中子。
中子的质量与质子接近，但中子不带电荷。
中子的主要作用是稳定原子核结构以及控制核反应过程。
原子核的质量可以通过质子和中子的质量之和来计算。
质子和中子的质量都可以用原子质量单位（u）来表示。
一个原子质量单位等于质子或中子质量的约等于1/12。
三、原子核的性质1.质量数和同位素：原子核的质量可以由质子和中子的质量之和来计算。
质量数A定义为质子和中子的总数。
具有相同质子数（即相同原子序数Z）但质量数A不同的原子被称为同位素。
同位素具有相似的化学性质，但可能具有不同的物理性质。
2.核密度和核力：由于原子核非常小而质量很大，原子核具有较高的核密度。
核密度是指单位体积内的核子数目。
核子之间通过核力相互作用，核力是一种非常强大的吸引力，维持核子的稳定状态。
3.核衰变：某些原子核具有不稳定性，随着时间的推移会发生放射性衰变。
原子核衰变会产生放射性粒子，如α粒子、β粒子和γ射线。
高中物理 第三章 原子核 第1节 原子核的组成与核力课件 教科版选修3-5.ppt
工的办法使原子核发生转变）
现中子的核反应）
２、 粒子轰击氮的核实验 （发现质子的核反应）
174N4 2H e187 O1 1H
9 4B e4 2H e162 C0 1n
４、原子核由质子和中子 （统称为核子）组成
５、使核子结合在一起的力 是短程强相互作用力，也称为 核力。
13
原子核的组成与核力
1
１９１９年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子核的人工核实验，实验装置示意如图。
Ｔ
Ｔ
C
SM
A
F
Ａ：放射性物质 Ｃ：容器 Ｔ：阀门
Ｆ：铝箔
Ｓ：荧光屏 Ｍ：显微镜
2
• 实验步骤及结果： • １、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好
不出现闪光 • ２、然后充入氮气,荧光屏出现了闪光
3
• 从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力 比α粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔， 打在荧光屏上，出现了闪光。
钋Ｐo
铍Ｂｅ
石蜡
α粒子
不可见粒子
质子
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？
8
查德威克对实 验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见
质子
粒子
查德威克用碰撞中的动
量守恒和能量守恒分析得到
不可见粒子是质量与质子几
乎相等的、不带电的粒子，
它正是卢瑟福预见的中子。
中子的质量数与质子的相等，
都是1，中子不带电，其电荷
数为零。物理学中用符号 表示中子。
• 这些实验表明，由于从不同元素的原子 核中都能打出质子来，因此质子应该是原 子核的组成部分。
• 原子核只由质子组成吗？
5
•想 一 想 • 由于原子核的质量大体上是质子质量的
选修3-5-3.1原子核的组成与核力 核反应
核反应
阅？ 恒 电荷数守 2. 核反应前后有哪些守恒量？
恒 质量不守恒！质能转换！ 规律
想一想
古时，“炼金术”在世界各地都很流行，其 目标之一是将贱金属转化为贵金属。例如， 有人想把铅变成黄金，但终究没有实现。 （1）用学过的知识解释，为什么他们的想法 不能实现？ （2）今天能否实现？ （3）你认为这种“炼金”方法能盈利吗？
小结
组成 表示
原子核
质子、中子 质量数、电荷数 同位素 短程
结合
变化
核力
核反应
强大
电荷无关
质量数、电荷数守恒 质能转换
选修3-5 第三章 原子核
第1节 原子核的组成与核力
原子核的组成
质子
由卢瑟福发现
带正电，电量为一个元电荷
统称为核子
中子
由查德威克发现
不带电， 质量与质子非常接近
原子核的表示方法
同位素
质子数相同 中子数不同
例：
核力
问题：质子，库伦斥力，为何不散开？ 特点
阅读教材第37~38 页，回答下列问题： 仅在原子核大小范围内存在
核子距离大于0.8*10 m时，表现为引力 短程 1. 分组计算两个质子间的万有引力和库伦力大小。
-15
强大
（参数见课本37页） 电荷无关
核子距离小于0.8*10-15m时，表现为斥力
2. 桌子与椅子、中子与中子、中子与质子、质子 与质子，哪些之间有核力？为什么？ 3. 为什么质子越多的原子往往有更多的中子？
原子核物理
原子核物理简介原子核物理是研究原子核的性质、结构和相互作用的科学领域。
原子核是构成原子的中心部分，由质子和中子组成。
在一颗原子核中，质子和中子通过强相互作用相互吸引，形成核力使得核稳定。
原子核物理涉及核衰变、核反应、核聚变、核裂变等现象的研究。
本文将介绍原子核的基本结构、核力的作用机制、核反应的分类以及相关实验研究成果。
原子核结构原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子数量决定了元素的化学性质，中子数量影响原子核的稳定性。
原子核的大小通常在微米或亚微米级别，密度极高。
原子核的尺寸与质子和中子的结合能有关，经过研究发现原子核的密度不均匀，存在着核壳结构。
核力的作用核力是一种很强的作用力，使得质子和中子在原子核内形成稳定的结构。
核力是一种短程的强相互作用力，作用范围在核内非常短，只有几个费米米。
核力分为强核力和弱核力，强核力主要维持核的结构，弱核力主要参与核衰变等过程。
核力的作用机制一直是原子核物理研究的重要课题之一。
核反应核反应是指原子核发生变化的过程，包括核衰变、核聚变和核裂变等现象。
核反应通常伴随着能量释放或吸收，是核能产生及利用的基础。
核反应可以分为放射性衰变、中子俘获、核裂变和核聚变等不同类型。
核反应的研究对于了解核能的产生、核武器的制造以及医学上的放射性治疗都具有重要意义。
实验研究原子核物理的研究需要借助各种实验手段。
核子加速器是探测原子核结构和性质的重要工具，粒子探测器可以用来探测核反应中产生的粒子。
X射线衍射、中微子探测等技术也被广泛应用于原子核物理研究中。
实验研究成果不仅可以验证理论模型，还能够发现新的物理现象和规律。
结论原子核物理作为研究原子核结构和相互作用的领域，对于核能产生、核武器制造、医学应用等领域都具有重要意义。
通过对核反应、核力的研究，人们能够更深入地了解原子核的奥秘，为人类社会的发展做出贡献。
随着科学技术的不断发展，原子核物理领域的研究将会有更多新的突破和发展。
高中物理选修课件原子核的组成与核力
作用范围不同
核力的作用范围非常短，只在原子核内部起作用；而电磁 力的作用范围相对较长，可以作用于原子和分子等更大的 范围内。
力的性质不同
核力是一种短程力，随着两核子之间距离的增大而迅速减 小；而电磁力是一种长程力，其大小与两电荷之间的距离 平方成反比。
对物质稳定性的影响不同
核力对于维持原子核的稳定性至关重要；而电磁力则主要 影响物质的化学性质和电磁性质。
06
原子核的研究方法与实验技术
粒子加速器与粒子探测器
粒子加速器
利用电磁场将带电粒子加速到高 能状态，以便研究原子核内部结 构和相互作用。
粒子探测器
用于探测、跟踪和测量粒子的设 备，如闪烁计数器、多丝正比室 等。
放射性核素的制备与分离
放射性核素的制备
通过核反应或放射性衰变获得放射性 核素，如中子活化、重核裂变等。
卢瑟福的核式结构模型
模型的提出
卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。他认为原子中心有 一个带正电的、体积很小的原子核，电子在核外绕核运动。
模型的意义
卢瑟福的核式结构模型揭示了原子的内部结构，为原子物理学的发展奠定了基 础。同时，该模型也解释了α粒子散射实验的结果，为原子核的研究提供了重要 的线索。
03
原子核的稳定性与放射性
原子核的稳定性
01
02
03
原子核的稳定性
原子核能够保持自身结构 不变，不发生自发变化的 能力。
稳定核的特点
质子数和中子数相对稳定 ，核子结合能较高，核子 分布均匀。
稳定核的分布
在元素周期表中，稳定核 主要分布在质子数和中子 数相近的区域。
放射性现象与放射性元素
放射性现象
原子核的质量数与电荷数
《原子核的组成》 讲义
《原子核的组成》讲义在探索物质世界的奥秘时，我们不可避免地会触及到原子核这个微小而又极其重要的领域。
原子核，作为原子的核心部分，承载着物质的基本性质和相互作用的关键信息。
让我们先来了解一下原子核的发现历程。
在 19 世纪末，科学家们通过对阴极射线和天然放射性现象的研究，逐渐揭示了原子内部的神秘面纱。
1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现了铀的天然放射性，这一发现为后来原子核的研究奠定了基础。
随后，居里夫妇对铀和钋的放射性进行了深入研究，进一步推动了这一领域的发展。
直到 1911 年，卢瑟福通过著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。
他发现，大多数α粒子能够穿过金箔而不发生明显偏转，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，甚至有的被反弹回来。
这表明原子内部有一个很小但质量很大的核心，即原子核。
那么，原子核究竟是由什么组成的呢？原子核主要由质子和中子两种粒子构成。
质子，带一个单位的正电荷，其质量约为 16726×10⁻²⁷千克。
质子的存在决定了原子的元素种类，因为不同元素的原子核中所含的质子数是不同的。
比如，氢原子核中只有一个质子，而氦原子核中有两个质子。
中子，呈电中性，质量与质子相近，约为 16749×10⁻²⁷千克。
中子在维持原子核的稳定性方面起着重要作用。
质子数和中子数的总和被称为质量数。
对于一个原子，我们通常用符号来表示，其中 X 代表元素符号，A 表示质量数，Z 表示质子数。
原子核的大小通常只有原子大小的十万分之一左右。
但不要小看这小小的原子核，它却集中了原子几乎全部的质量。
原子核的密度极大，如果把 1 立方厘米的原子核物质扩展开来，其质量将达到数亿吨。
原子核内质子和中子之间存在着一种强大的相互作用，称为核力。
核力是一种短程力，只在原子核尺度内起作用。
它比电磁相互作用要强得多，能够克服质子之间的静电斥力，使原子核保持稳定。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素。
原子核的组成和性质
原子核的组成和性质1. 引言原子核是物质的基本组成部分，它决定了元素的化学和物理性质。
本文将详细介绍原子核的组成和性质，帮助读者深入理解这一微观世界的奥秘。
2. 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的，它们是核子。
在原子核中，质子带正电，中子不带电。
原子核的质量远大于电子，占据了原子的大部分质量。
2.1 质子质子是原子核中的正电荷粒子，其质量约为1.67 × 10^-27 kg。
质子的数量决定了元素的种类，即原子序数。
例如，氢原子核中只有一个质子，而铀原子核中有92个质子。
2.2 中子中子是原子核中的中性粒子，其质量约为1.67 × 10^-27 kg。
中子的数量可以变化，从而形成不同的同位素。
同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的元素。
例如，氢的同位素有氢-1（只有一个质子和一个中子）、氢-2（一个质子和两个中子）和氢-3（一个质子和三个中子）。
3. 原子核的性质原子核具有几个重要的性质，包括核力、核自旋、核磁矩和核能级。
3.1 核力核力是一种强相互作用力，它负责将质子和中子束缚在原子核中。
核力是一种短程力，作用范围在1.5 × 10^-15 m以内。
核力远大于电磁力，这是为什么原子核能够稳定存在的原因。
3.2 核自旋核自旋是原子核的一种量子力学性质，类似于电子的自旋。
核自旋可以是整数或半整数，如1/2、1、3/2等。
核自旋导致原子核在磁场中产生磁矩。
3.3 核磁矩核磁矩是由核自旋产生的磁矩，它使原子核在磁场中受到力的作用。
核磁矩的大小与核自旋、电荷数和质量数有关。
核磁矩的测量对于核物理学和固体物理学的研究具有重要意义。
3.4 核能级原子核的能级是指核子在原子核中的能量状态。
核能级分为激发态和基态。
激发态是指核子处于高于基态的能量状态，基态是指核子处于最低能量状态。
核能级的分布与核子数、质子数和中子数有关。
4. 结论原子核的组成和性质是核物理学的基本内容。
通过了解原子核的组成和性质，我们可以更好地理解元素的化学和物理性质，以及物质世界的微观结构。
原子核-核力和结合能
3. U（原子量为232.0372）衰变为 Th （原子量为228.0287）时，释放出粒子 并求出衰变过程中释放出多少能量？
235 92
228 90
4 （2 He的原子量为4.0026）。写出核反应方程，
原子核分解为核子时,需要吸收一定能量,核子 的总质量大于原原子核的质量. 第二.核反应过程中,质量亏损时,核子个数不亏损(即质 量数守恒),可理解为组成原子核后,核内每个核子仿佛 “瘦了”一些. 第三.质量亏损并非质量消失,而是减少的质量m以能 量形式辐射(动质量),因此质量守恒定律不被破坏.
第四.公式ΔE=Δm· c2 的单位问题
由于核力的作用范围是有限的，如果继 续增大原子核，一些核子间的距离会大到其 间根本没有核力的作用，这时即使再增加中 子也无济于事，这样的核必然是不稳定的。 在宇宙演化的进程中，各种粒子有机会 进行各种组合，但那些不稳定的组合很快就 瓦解了，只有200多种稳定的原子核长久地 留了下来。现在观察到的天然放射性元素， 则正在瓦解之中。
课堂练习:
(1)试证明，1原子质量单位u相当于931.50 MeV 的能量．1u=1.6606×-27kg，光速 c=2.9979×108m/s，1eV=1.6022×10-19J． (2)碳原子的质量是12.000 000 u，可以看做是 由6个氢原子(质量是1.007 825u)和6个中子组 成的．求核子结合成碳原子核时释放的能 量．(在计算中可以用碳原子的质量代替碳原子 核的质量，用氢原子的质量代替质子的质量， 因为电子的质量可以在相减过程中消去．)
爱因斯坦质能方程
E=mc2
式中c是真空中的光速，m是物 体的质量，E是物体的能量。
核子在结合成原子核时出现的质量亏损 Δm，正表明它们在互相结合过程中放 出了能量 ΔE=Δm· c2
2020-2021学年物理教科版教案：3.1 原子核的组成与核力含解析
2020-2021学年物理教科版选修3-5教案：3.1原子核的组成与核力含解析第三章原子核1原子核的组成与核力一、原子核的组成1．质子的发现1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子,用11p或错误!H表示，其质量为m p＝1。
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2．中子的发现（1）卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子．(2）查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用错误!n表示,中子的质量非常接近质子的质量．3．原子核的组成(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，而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数．（4）错误!X错误!错误!核电荷数＝原子核的质子数，即元素的原子序数4．同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如：氢有三种同位素，分别是1，1H、错误!H、错误!H。
二、核力1．核力（1)核力:核子之间的相互作用力，称为核力,也称强力．(2）核力的特征①在核的线度内，核力比库仑力大得多；②核力是短程力，当两核子中心相距大于核子本身线度时，核力几乎完全消失;③核力与电荷无关,质子与质子、质子与中子以及中子与中子之间的核力是相等的．2．原子核中质子和中子的比例由于核力是短程力，自然界中较轻的原子核,质子数与中子数大致相等，但较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多．原子核是由中子和质子组成的，在原子核狭小的空间里，带正电的质子为什么能挤在一起而不飞散？提示:组成原子核的相邻核子间存在着核力．三、核反应1．核反应用一定能量的粒子轰击原子核，改变了核的结构，我们把这样的过程叫做核反应．2．核反应的实质以基本粒子(α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），并放出某种粒子．3．常见的人工转变的核反应有(1）卢瑟福发现质子：错误!N＋错误!He→错误!O＋错误!H(2)查德威克发现中子：错误!Be＋错误!He→错误!C＋错误!n(3）居里夫妇人工制造同位素：42He＋错误!Al→错误!n＋错误!P 错误!P具有放射性：错误!P→错误!Si＋错误!e4．遵循规律质量数守恒，电荷数守恒．考点一原子核的组成1．原子核的组成（1）概述原子核是由质子、中子构成的,质子带正电，中子不带电．不同的原子核内质子和中子的个数并不一定相同．(2）基本关系:核电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝核外电子数．质量数＝核子数＝质子数＋中子数．2．对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，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．【例1】已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226。
核物理学的基本概念
核物理学的基本概念核物理学是研究原子核内部结构、核反应、核能释放等现象的一门学科。
它是物理学的一个重要分支，涉及到原子核的性质、相互作用以及与核反应相关的各种现象。
核物理学的基本概念包括原子核的组成、核力、核衰变、核裂变和核聚变等内容。
下面将逐一介绍核物理学的基本概念。
1. 原子核的组成原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷，质子和中子统称为核子。
原子核的直径约为10^-15米，占据整个原子体积极小的一部分，但却含有原子质量的绝大部分。
质子和中子的质量几乎相等，都约为1.67×10^-27千克。
2. 核力核力是维持原子核内部结构稳定的力。
它是一种非常强大的作用力，比电磁力强约100倍。
核力是一种短程力，只在非常短的距离内起作用，因此只能维持原子核内部的结构。
核力的作用使得质子和中子能够紧密结合在一起，形成稳定的原子核。
3. 核衰变核衰变是指原子核自发地发生变化的过程，包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出α粒子，质子数和中子数减少，原子序数减2；β衰变是指原子核放出β粒子，质子数增加一个，中子数减少一个，原子序数不变；γ衰变是指原子核放出γ射线，不改变原子核的质子数和中子数。
4. 核裂变核裂变是指重核（如铀、钚等）被中子轰击后裂变成两个或多个轻核的过程。
在核裂变过程中，释放出大量的能量和中子，产生连锁反应。
核裂变是核反应堆中用于产生能量的重要过程，也是核武器的工作原理之一。
5. 核聚变核聚变是指轻核（如氘、氚等）在高温高压条件下融合成重核的过程。
在核聚变过程中，释放出巨大的能量，是太阳等恒星能量来源的主要机制。
核聚变是清洁能源的重要发展方向，但目前技术上还存在一定难度。
总的来说，核物理学是一门涉及到原子核内部结构、核反应、核能释放等现象的学科，包括原子核的组成、核力、核衰变、核裂变和核聚变等基本概念。
通过对这些基本概念的研究，人类可以更深入地了解原子核的性质和行为，为核能利用、核武器控制等领域的发展提供重要的理论基础。