高中物理 4.1 原子核结构探秘课件 沪科版选修35
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要点提炼
1.原子核人工(réngōng)转变的两大发现 (1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程:
147N+24He→ 187O +11H (2)1932年查德威克发现中子(zhōngzǐ)的核反应方程: 94Be+42He→ 162C +10n
第十四页,共25页。
2.核反应的条件:用α粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核.
量的
倍,整这数个(z整hě数ng叫sh做ù) 原子核的质量数.
第七页,共25页。
2.原子核中的两个(liǎnɡ ɡè)等式 (1)核电荷数(Z)= 质子数(zh=ìz元ǐ) 素的 原子序数=(y核uá外nzǐ xù电sh数子ù). (2)质量数(A)= 核子 数=质子数+ 中子数.
第八页,共25页。
第4章 从原子核到夸克 (kuā kè)
第一页,共25页。
4.1 原子核结构( jiégòu)探秘
学习(xuéxí)目 标定位
1.知道原子核的组成,会正确书写原子核的符号(fúhào). 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.
第二页,共25页。
知识(zhī shi)储备区
解析(jiě xī) 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力
充=
,两种同位素具有相同
的核电荷数,但质量数不同,rr故222268=222268=111134.
答案(dá11à3n) 114
第十二页,共25页。
针对训练 除天然元素外,还可以(kěyǐ)通过合成的方法获得新
第二十一页,共25页。
12 34
1.α粒子(lìzǐ)轰击氮14核后放出一个质子,转变为氧17核(
原子核中有( ) A.8个正电子
CD
B.17个电子
C.9个中子
D.8个质子
)1.87O在这个氧
解析 核电荷数为8,即质子(zhìzǐ)数为8,质量数为17,所以中子数为17 -8=9,答案为C、D.
第二十二页,共25页。
6.质子 中子
7.(1)原子核的符号 (2)质量 电荷 质量数 电荷数
第四页,共25页。
学习(xuéxí)探究区
一、原子核的组成(zǔ chénɡ) 二、核反应方程(fāngchéng)
第五页,共25页。
一、原子核的组成(zǔ chénɡ)
要点(yàodiǎn) 1.原提子炼核中的三个整数
(1)核子(hézǐ)数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子(hézǐ),
接,只能用单向箭头,表示(biǎoshì)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
(píngkōng)杜撰.
第十六页,共25页。
例2 完成下列各核反应方程,并指出哪个核反应是首次(shǒu cì)发 现质子和中子的.
(1)150B+24He→173N+( );
A.43He
B.23He
C.42He
D.33He
解析(jiě xī) 氦是2号元素,质量数为3的氦的同位32素He为
第二十四页,共25页。
1234
4.氢有三种同位素,分别是氕 H11,氘 H21、氚 H,31 则( A) B 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(hézǐ)数相等 D.它们的中子数相等
3.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(cóng ér)促使原子核发生变化,生成了新原子
核(Y),并
.
放出(fànɡ chū)某一粒子
第十五页,共25页。
延伸(yánshēn) 1.核思反考应方程中间能用“=”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
解析 氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,因为它们(tā men) 是同位素,所以它们(tā men)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
第二十五页,共25页。
第九页,共25页。
(2)镭核的核电荷(diànhè)数和所带电荷(diànhè)量是多少?
解析 镭核的核电荷(diànhè)数和所带电荷(diànhè)量分别是 Z=88,Q=Ze=88×1.6×10-19 C=1.41×10-17 C. 答案(dá àn) 88 1.41×10-17 C
第十页,共25页。
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70
30
Zn撞入2一8082 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A的D( )
A.原子序数为112
B.核子数为278
C.原子序数为113
D.中子数为165
第十三页,共25页。
返回
二、核反应方程(fāngchéng)
(3)若镭原子(yuánzǐ)呈中性,它核外有多少电子? 解析 核外电子数等于(děngyú)核电荷数,故核外电子数为88. 答案(dá àn) 88
第十一页,共25页。
(4) 28288R是a 镭的一种同位素,让
和28268Ra 以2相8288R同a速度(sùdù)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?
第十八页,共25页。
例3 1993 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
202 78
Pt,制取过程如下:(1)用质子轰击铍靶49Be
产生
快中子;(2)用快中子轰击汞
204
80
Hg,反应过程可能有两种:①生
成
202
78
Pt,放出氦原子核;②生成
202 78
Pt,同时放出质子、中子.写
的四个核反应方程分别2173是Al:+42He→3105P+01n,147N+42He→187O+11H,
21H+γ→01n+11H,31H+12H→24He+10n.
第二十三页,共25页。
12 34
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(wèilái)核聚变的重要原料之一,氦的该种同位 素应表示为(B )
所以 质子数和中子数之和 叫核子(hézǐ)数. (2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的
表示原子核的电荷量,叫做原子核的电荷数. 整数
第六页,共25页。
,通常用这个
整数倍
(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(hézǐ)质
(2)49Be+( )→162C+10n;
(3)2173Al+(
)→2172Mg+11H;
(4)174N+24He→187O+( );
(5)2113Na+( )→2141Na+11H.
第十七页,共25页。
答案(dá(1à)1n50)B+24He→173N+10n. (2)49Be+24He→126C+10n;此核反应使查德威克首次发现了中子. (3)2173Al+10n→2172Mg+11H. (4)174N+24He→178O+11H;此核反应使卢瑟福首次发现了质子. (5)2113Na+12H→2114Na+11H.
知识(zhī shi)链接
1.相等 2.10-15 m 10-10 m 新知呈现
3.卢瑟福 氢核 原子核 4.(1)大体相等(xiāngděng) 不带 电
(2) α粒子轰击铍 中性 质子 原子核
第三页,共25页。
知识(zhī shi)储备区
5.(1)质子(zhìzǐ) 中子 正电荷 等于 等于 (2)质子(zhìzǐ)数 原子序(数3)质子(zhìzǐ)数 中 (4)元素符号 质量数 电荷子数数
例1 已知镭的原子序数(yuánzǐ xùshù)是88,原子核质量数是226. 试问: (解1)析镭核镭中核质中子的数质和子中数子等数于分(d别ěn是gy多ú)其少原?子序数,故质子数为88, 中子数N等于(děngyú)原子核的质量数A与质子数Z之差,即N=A -Z=226-88=138. 答案(dá àn) 88 138
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2.在下列核反应方程(fāngchéng)中,x代表质子B的C方程
A(f.ā21n73Aglc+hé42nHge)→是31(05P+x)
B.174N+24He→187O+x
C.21H+γ→01n+x
D.31H+x→24He+10n
解析 核反应过程(guòchéng)中质量数、电荷数守恒.题中所涉及
出上述核反应方程.
答案(dá(1à)49nB) e+11H→95B+01n
(2)①
204 80
Hg+10n→
202
78
Pt+23He
②
204
80
Hg+01n→
202
78
Pt+211H+01n
返回
第十九页,共25页。
课堂要点(yàodiǎn)小结
第二十页,共25页。
返回
自我(zìwǒ)检测区
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1.原子核人工(réngōng)转变的两大发现 (1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程:
147N+24He→ 187O +11H (2)1932年查德威克发现中子(zhōngzǐ)的核反应方程: 94Be+42He→ 162C +10n
第十四页,共25页。
2.核反应的条件:用α粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核.
量的
倍,整这数个(z整hě数ng叫sh做ù) 原子核的质量数.
第七页,共25页。
2.原子核中的两个(liǎnɡ ɡè)等式 (1)核电荷数(Z)= 质子数(zh=ìz元ǐ) 素的 原子序数=(y核uá外nzǐ xù电sh数子ù). (2)质量数(A)= 核子 数=质子数+ 中子数.
第八页,共25页。
第4章 从原子核到夸克 (kuā kè)
第一页,共25页。
4.1 原子核结构( jiégòu)探秘
学习(xuéxí)目 标定位
1.知道原子核的组成,会正确书写原子核的符号(fúhào). 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.
第二页,共25页。
知识(zhī shi)储备区
解析(jiě xī) 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力
充=
,两种同位素具有相同
的核电荷数,但质量数不同,rr故222268=222268=111134.
答案(dá11à3n) 114
第十二页,共25页。
针对训练 除天然元素外,还可以(kěyǐ)通过合成的方法获得新
第二十一页,共25页。
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1.α粒子(lìzǐ)轰击氮14核后放出一个质子,转变为氧17核(
原子核中有( ) A.8个正电子
CD
B.17个电子
C.9个中子
D.8个质子
)1.87O在这个氧
解析 核电荷数为8,即质子(zhìzǐ)数为8,质量数为17,所以中子数为17 -8=9,答案为C、D.
第二十二页,共25页。
6.质子 中子
7.(1)原子核的符号 (2)质量 电荷 质量数 电荷数
第四页,共25页。
学习(xuéxí)探究区
一、原子核的组成(zǔ chénɡ) 二、核反应方程(fāngchéng)
第五页,共25页。
一、原子核的组成(zǔ chénɡ)
要点(yàodiǎn) 1.原提子炼核中的三个整数
(1)核子(hézǐ)数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子(hézǐ),
接,只能用单向箭头,表示(biǎoshì)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
(píngkōng)杜撰.
第十六页,共25页。
例2 完成下列各核反应方程,并指出哪个核反应是首次(shǒu cì)发 现质子和中子的.
(1)150B+24He→173N+( );
A.43He
B.23He
C.42He
D.33He
解析(jiě xī) 氦是2号元素,质量数为3的氦的同位32素He为
第二十四页,共25页。
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4.氢有三种同位素,分别是氕 H11,氘 H21、氚 H,31 则( A) B 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(hézǐ)数相等 D.它们的中子数相等
3.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(cóng ér)促使原子核发生变化,生成了新原子
核(Y),并
.
放出(fànɡ chū)某一粒子
第十五页,共25页。
延伸(yánshēn) 1.核思反考应方程中间能用“=”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
解析 氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,因为它们(tā men) 是同位素,所以它们(tā men)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
第二十五页,共25页。
第九页,共25页。
(2)镭核的核电荷(diànhè)数和所带电荷(diànhè)量是多少?
解析 镭核的核电荷(diànhè)数和所带电荷(diànhè)量分别是 Z=88,Q=Ze=88×1.6×10-19 C=1.41×10-17 C. 答案(dá àn) 88 1.41×10-17 C
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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70
30
Zn撞入2一8082 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A的D( )
A.原子序数为112
B.核子数为278
C.原子序数为113
D.中子数为165
第十三页,共25页。
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二、核反应方程(fāngchéng)
(3)若镭原子(yuánzǐ)呈中性,它核外有多少电子? 解析 核外电子数等于(děngyú)核电荷数,故核外电子数为88. 答案(dá àn) 88
第十一页,共25页。
(4) 28288R是a 镭的一种同位素,让
和28268Ra 以2相8288R同a速度(sùdù)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?
第十八页,共25页。
例3 1993 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
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Pt,制取过程如下:(1)用质子轰击铍靶49Be
产生
快中子;(2)用快中子轰击汞
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Hg,反应过程可能有两种:①生
成
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Pt,放出氦原子核;②生成
202 78
Pt,同时放出质子、中子.写
的四个核反应方程分别2173是Al:+42He→3105P+01n,147N+42He→187O+11H,
21H+γ→01n+11H,31H+12H→24He+10n.
第二十三页,共25页。
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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(wèilái)核聚变的重要原料之一,氦的该种同位 素应表示为(B )
所以 质子数和中子数之和 叫核子(hézǐ)数. (2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的
表示原子核的电荷量,叫做原子核的电荷数. 整数
第六页,共25页。
,通常用这个
整数倍
(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(hézǐ)质
(2)49Be+( )→162C+10n;
(3)2173Al+(
)→2172Mg+11H;
(4)174N+24He→187O+( );
(5)2113Na+( )→2141Na+11H.
第十七页,共25页。
答案(dá(1à)1n50)B+24He→173N+10n. (2)49Be+24He→126C+10n;此核反应使查德威克首次发现了中子. (3)2173Al+10n→2172Mg+11H. (4)174N+24He→178O+11H;此核反应使卢瑟福首次发现了质子. (5)2113Na+12H→2114Na+11H.
知识(zhī shi)链接
1.相等 2.10-15 m 10-10 m 新知呈现
3.卢瑟福 氢核 原子核 4.(1)大体相等(xiāngděng) 不带 电
(2) α粒子轰击铍 中性 质子 原子核
第三页,共25页。
知识(zhī shi)储备区
5.(1)质子(zhìzǐ) 中子 正电荷 等于 等于 (2)质子(zhìzǐ)数 原子序(数3)质子(zhìzǐ)数 中 (4)元素符号 质量数 电荷子数数
例1 已知镭的原子序数(yuánzǐ xùshù)是88,原子核质量数是226. 试问: (解1)析镭核镭中核质中子的数质和子中数子等数于分(d别ěn是gy多ú)其少原?子序数,故质子数为88, 中子数N等于(děngyú)原子核的质量数A与质子数Z之差,即N=A -Z=226-88=138. 答案(dá àn) 88 138
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2.在下列核反应方程(fāngchéng)中,x代表质子B的C方程
A(f.ā21n73Aglc+hé42nHge)→是31(05P+x)
B.174N+24He→187O+x
C.21H+γ→01n+x
D.31H+x→24He+10n
解析 核反应过程(guòchéng)中质量数、电荷数守恒.题中所涉及
出上述核反应方程.
答案(dá(1à)49nB) e+11H→95B+01n
(2)①
204 80
Hg+10n→
202
78
Pt+23He
②
204
80
Hg+01n→
202
78
Pt+211H+01n
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