原子核的组成

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原子的基本结构

原子的基本结构

原子的基本结构原子是构成物质的最基本单位,是化学反应和物质性质变化的基础。

本文将介绍原子的基本结构,主要涉及原子的组成和组织,以及科学家对原子结构的发现和研究。

一、原子组成原子由三种基本粒子组成:质子、中子和电子。

质子带正电荷,中子没有电荷,电子带负电荷。

在原子内部,质子和中子集中在原子核中,外部电子绕核旋转。

1. 原子核原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。

质子具有正电荷,并决定了原子的原子序数,中子没有电荷。

质子和中子的集合在原子核中形成了稳定的结构。

2. 电子壳层原子核外部的电子围绕核心在特定轨道上运动,形成电子壳层。

电子壳层的数量与原子的能级相关,决定了原子的化学性质。

第一电子壳层最多容纳2个电子,第二电子壳层最多容纳8个电子,第三电子壳层最多容纳18个电子。

二、原子的发现与研究1. 原子学说的提出古代的希腊哲学家认为物质是由最基本的单元构成的,但对于这个最基本的单元,他们没有确切的观点。

直到19世纪初,英国科学家道尔顿提出了原子学说,认为所有物质都是由不可分割的原子组成的。

2. 原子结构的实验证据为了验证原子学说,科学家进行了一系列的实验。

其中,汤姆逊的阴极射线实验和卢瑟福的金箔散射实验对原子结构的认识有着重大贡献。

汤姆逊通过研究阴极射线的偏转现象,发现存在带负电的粒子,即电子。

他提出了“杏仁布丁模型”,认为正电荷和负电荷均匀分布在整个原子中。

卢瑟福的金箔散射实验进一步揭示了原子内部的结构。

他发现,大部分的正电荷集中在一个非常小且带正电的核心中,并且核周围的电子密度很低。

这证明了原子中有一个小而密集的原子核。

3. 波尔的量子理论根据实验证据,丹麦科学家波尔提出了量子理论,进一步解释了原子结构。

他认为电子只能在特定的能级轨道上运动,并在这些轨道上具有固定的能量。

当电子从一高能级跃迁到另一低能级时,会释放出或吸收特定能量的光子。

三、小结原子的基本结构由质子、中子和电子组成。

质子和中子集中在原子核中,而电子围绕核心在不同的壳层上运动。

原子核的结构与稳定性

原子核的结构与稳定性

原子核的结构与稳定性原子核是构成原子的基本组成部分之一,它的结构和稳定性对于理解物质的性质和发展原子理论有着重要的意义。

首先,让我们来了解原子核的结构。

原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电。

质子和中子集中在原子核的中心,形成了原子核的主要质量部分。

质子和中子的数量决定了原子核的质量数,同时也决定了原子的化学元素。

原子核中的质子数量称为原子核的原子序数,决定了元素的化学性质。

原子核的稳定性是指原子核在各种核反应和衰变中能够维持相对长时间的状态。

稳定的原子核通常具有特定的质子和中子数量比,这种比例能够使核中的质子和中子相互吸引并保持平衡。

而不稳定的原子核则会通过核衰变释放出能量,转化为更稳定的核。

稳定性的决定因素之一是核力。

核力是一种非常强大的作用力,它能够克服质子之间的相互排斥力,保持原子核的结构稳定。

核力比电磁力要强大得多,它是由短程作用力引起的,只作用于极近距离的核子之间。

质子和中子之间的核力可以抵消电磁力的排斥作用,从而维持原子核的稳定。

除了核力以外,还有其他因素会影响原子核的稳定性。

其中之一是质子和中子的数量比例。

有些元素的原子核中的质子和中子数量比是非常稳定的,而其他比例则是不稳定的。

当质子和中子的比例偏离稳定比例时,原子核就会变得不稳定,发生核衰变以调整其比例。

另一个影响原子核稳定性的因素是核子的总能量。

原子核中的质子和中子都具有自己的能量状态,当核子能量较低时,原子核可能会较稳定。

而当能量较高时,原子核就更容易发生核反应或衰变。

原子核的结构和稳定性是理解核物理和核化学的基础。

通过研究原子核的结构和稳定性,科学家们可以预测和解释核反应和衰变,以及探索核能的利用和应用。

这些研究不仅在能源领域有着重要的应用,还有助于我们更深入地了解宇宙的起源和演化过程。

总而言之,原子核的结构和稳定性对于理解物质的性质和发展原子理论具有重要意义。

通过研究原子核的组成和稳定性机制,我们可以更好地理解核物理和核化学,并探索核能的应用和宇宙的奥秘。

原子结构解析

原子结构解析

原子结构解析原子是构成物质的基本单位,也是化学和物理学研究的重要对象。

它们具有复杂而精确的结构,由核子和电子组成。

本文将详细探讨原子的结构,包括核子的组成、电子的轨道和能级分布,以及原子中的几种主要相互作用。

1. 核子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。

质子和中子都被认为是由更基本的粒子——夸克组成,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。

这种夸克组合使得质子带正电,中子不带电。

2. 电子结构电子围绕原子核运动,分布在不同的轨道上。

每个轨道能够容纳一定数量的电子,具有特定的能量水平。

一般情况下,电子最先填充低能级轨道,然后逐渐填充高能级轨道。

这个过程遵循阿伦尼乌斯能级填充规则。

3. 能级分布电子的能级分布在原子中呈现出特定的模式。

最内层的电子能级最低,最外层的电子能级最高。

每个能级又可以分为不同的亚能级。

4. 主要相互作用原子中的电子和核子之间存在不同的相互作用。

最主要的有静电相互作用和强相互作用。

静电相互作用导致了核子和电子之间的引力,同时也是导致原子结合形成分子的主要原因。

强相互作用则是核子之间的相互吸引和排斥力,维持了原子核的稳定。

除了上述内容,原子结构还涉及到原子的质量、电荷等方面的信息。

原子结构的研究对于深入了解物质的性质和行为具有重要意义。

它也为其他领域的研究提供了基础,例如化学反应、材料科学和量子物理等。

总结起来,原子结构的解析涉及核子的组成、电子的轨道和能级分布,以及原子中的主要相互作用。

了解原子结构有助于我们深入研究物质的性质和行为,为各个学科的进一步研究提供基础。

原子核的组成和核力

原子核的组成和核力
1930年,德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击轻元素铍核,发觉并未发射出质子,而放出了一种新旳射线.这种射线几乎不能使气体电离,在电场和磁场中也不发生偏转,是不带电旳,射线旳贯穿能力强,他们以为这是γ射线.经检测,射线旳能量在10MeV左右,远不小于天然放射物质衰变时发出旳γ射线旳能量.
1931年,约里奥夫妇反复了玻特和贝克旳试验,并用这种未知射线去轰击石蜡。成果竟从中打出能量约5.7 MeV旳质子.这是异常惊人旳新发觉,因为其行为完全不同于γ射线,γ射线只能打出电子而打不出质子,γ光子旳质量近乎0,电子也很轻,光子撞击电子,使它动起来是合乎常理旳,但质子质量是电子旳1800倍,一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢?假如以为轰击石蜡旳射线是γ射线,那么光子旳能量应达55 MeV,这与实际测得旳射线能量10 MeV相去甚远.这射线在向约里奥夫妇招手呼喊:我不是γ射线……!可惜旳是,他们擦肩而过,无缘相识。面对55eV与10eV旳矛盾 ,他们还是十分牵强地解释为其他旳原因,并于1932年1月11日向巴黎科学院提交了试验情况和对未知射线鉴定为γ射线旳结论。
1932年1月底,查得威克得到这一论文,约里奥夫妇旳试验使他心跳,他以为约里奥夫妇旳结论肯定有误,违反能量守恒啊!他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了23年旳中子。他决定用云室旳措施探测射线旳速度和质量。
他先测出射线旳速度不到光速旳十分之一,排除了是γ射线旳可能,又用弹性碰撞动量守恒旳措施测出不带电粒子旳质量与质子质量差不多。他还根据自旋拟定不带电旳粒子不可能是由质子和电子组合而成,只能是另一种新旳独立粒子,他称之为中子。就这么,仅用了十天时间,成功地证明了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为“中子之父”,并所以获1935年诺贝尔物理奖。
原子核旳表达:

原子核的组成和结构

原子核的组成和结构

原子核的组成和结构原子核是原子的中心部分。

它包含带有正电荷的质子和没有电荷的中性粒子——中子。

原子核是原子的能级结构和行为的重要组成部分。

了解原子核的组成和结构对于理解化学和物理学基础是非常重要的。

一、原子核的发现原子核的探索开始于1896年。

当时,法国物理学家亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)在研究射线时发现了放射性现象。

他发现铀晶体放射出一种射线,这种射线可以穿过一些物质并使他们发光。

几年后,在这个领域工作的人们发现了放射性核素的概念,这些元素以放射性方式分解。

放射性现象的研究推动了放射性粒子的发现。

玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妇最初研究射线的时候,认为它们是原子中的一部分,但很快发现这些粒子比原子小。

他们发现了三种辐射:α粒子、β粒子和伽马射线。

这三种粒子中,α粒子在实验中有最强的影响力。

因此,物理学家认为他们可能是原子核的组成成分。

在1911年,欧内斯特·卢瑟福进行了一项著名的实验,他发现α粒子受到原子核的强力反弹,证明了这个想法。

二、原子核的组成原子核由质子和中子组成。

质子和中子是一种称为核子的粒子。

质子带有正电荷,中子是电中性的。

当数量相等的质子和中子结合起来时,它们形成了原子核。

原子核的构成物是质子和中子,它们对核的特性和反应起了很大作用。

一个原子核的质子数量也被称为原子序数,通常用一个字母“Z”代表。

原子核的中子数量被称为中子数,它通常用一个字母“N”代表。

因此,原子核的总数(即质子和中子的总和)通常表示为“Z+N”。

三、原子核的结构原子核的结构是非常有序的。

质子和中子排列成一定的模式,这些模式对原子核的稳定性具有重要意义。

核外的电子决定原子的化学特性。

在原子成分的透明条件下,两种或三种不同的原子可能有相同的化学特性。

因此,原子核中的化学性质是很清楚的但并不是很重要的。

然而,核的结构对原子的物理性质和行为起到了重要的作用。

一些重要的概念,用于解释核的结构,包括:1、质子互斥原理:对于结果i≠j的两个质子,在核能量给定的条件下,它们之间总是存在排斥力,使得势能有始有终。

原子的组成

原子的组成

原子的组成原子是构成物质的基本粒子,可是构成这个世界的原子是怎么形成的呢?下面我就来给大家介绍一下。

最近我在学习了《神奇的化学元素》后对原子有了更深入的了解:它们无处不在,但又那么微小,甚至肉眼都看不见,用放大镜才能看清。

1、原子是由原子核和电子组成。

这些原子核由质子和中子组成,中子不带电荷,是原子核的组成部分。

每个质子带一个单位正电荷,质子带正电荷,质子之间互相排斥;每个中子也带一个单位正电荷,中子不带电荷,它们共同组成原子核。

原子核内中子数目是不变的,原子核也不会失去或得到电子,所以原子的总质量是不变的。

2、原子的质量很小,直径约10-15m,相当于人的头发丝直径的1万倍左右,一滴水中大约有100000多个水分子,而一个水分子里大约有一亿个氢原子。

3、原子核内还藏着中子、质子和电子,这些原子核的组成部分叫做核外电子。

它们也都是带负电荷的,质量极小,可以忽略不计。

4、元素周期表中从上到下第一周期、第二周期、第三周期,各包括6个族,共30个族,在周期表中呈横向对称分布。

5、原子核是由带正电的质子和中子组成,两者结合为原子核。

6、原子核是由原子的中心区域(原子核)和与之紧密连接的四个夸克区域(夸克简称为夸克)组成。

原子核是由大约92个质子和24个中子组成。

7、原子质量的特点是:体积小、质量大。

原子的质量主要集中在原子核内。

原子的直径只有10~10m,而原子核的直径可达10m,比原子的直径大1000倍。

如果原子的直径再增加1倍,那么原子的体积将膨胀1000亿倍!从而导致原子中的所有电子被挤到原子核的边缘,使原子不能维持其刚性的稳定状态。

由此可见,原子的大小比宇宙还大。

8、原子核由带正电荷的质子和中子组成,两者结合为原子核。

9、原子核内还藏着中子、质子和电子,这些原子核的组成部分叫做核外电子。

它们也都是带负电荷的,质量极小,可以忽略不计。

10、一种元素可以有一种或几种不同的核素。

核素是化学元素的另一种称呼,简称核素,指的是某一元素的不同原子或同一元素的不同同位素。

《原子核的组成》教案

《原子核的组成》教案

《原子核的组成》教案一、教学目标:1. 让学生了解原子的基本结构,掌握原子核的概念。

2. 使学生理解原子核的组成,包括质子和中子。

3. 让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。

二、教学重点:1. 原子核的概念及组成。

2. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。

三、教学难点:1. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的计算关系。

2. 原子核稳定性与质子数、中子数的关系。

四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解原子核的基本概念、组成及性质。

2. 利用模型演示,让学生直观地了解原子核的结构。

3. 运用例题解析,让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。

五、教学内容:1. 原子核的基本概念:原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。

2. 原子核的组成:质子、中子。

3. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系:质量数= 质子数+ 中子数。

4. 原子核的稳定性:原子核的稳定性与质子数、中子数的关系,质子数越多,中子数越多,原子核越稳定。

5. 原子核的衰变:原子核自发地发生变化,释放出粒子或电磁辐射,变为其他元素的原子核。

教案仅供参考,具体实施请结合教学实际情况进行调整。

六、教学过程:1. 导入:通过回顾上一节课的内容,引导学生思考原子的内部结构。

2. 讲解:详细讲解原子核的基本概念、组成及性质,结合模型演示,让学生直观地了解原子核的结构。

3. 互动:提问学生关于原子核的知识,鼓励学生积极参与,巩固所学内容。

4. 例题解析:运用例题解析,让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。

5. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调原子核的概念、组成及性质。

七、课堂练习:(1)氢-3(质量数=3,质子数=1)(2)碳-12(质量数=12,质子数=6)(1)氧-16(质子数=8,中子数=8)(2)铁-56(质子数=26,中子数=30)八、拓展知识:1. 同位素:具有相同质子数,不同中子数的原子核。

2023年高考物理一轮复习讲义——原子核

2023年高考物理一轮复习讲义——原子核

第2讲 原子核目标要求 1.了解原子核的组成及核力的性质,了解半衰期及其统计意义.2.认识原子核的结合能,了解核裂变及核聚变,能根据质量数、电荷数守恒写出核反应方程.考点一 原子核的衰变及半衰期1.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数. 2.天然放射现象放射性元素自发地发出射线的现象,首先由贝克勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构. 3.三种射线的比较名称 构成 符号电荷量 质量 电离能力 贯穿本领 α射线 氦核 42He +2e 4 u 最强 最弱 β射线 电子 0-1e-e 11 837 u 较强 较强 γ射线 光子γ最弱最强4.原子核的衰变(1)衰变:原子核自发地放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. (2)α衰变、β衰变衰变类型 α衰变β衰变衰变方程M Z X →M -4Z -2Y +42HeM Z X →M Z +1Y +0-1e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子211H +210n →42He10n →11H +0-1e 衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(3)γ射线:γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的. 5.半衰期 (1)公式:N 余=N 原1/212t T ⎛⎫⎪⎝⎭,m 余=m 原1/212tT ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的外部条件(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关(选填“有关”或“无关”).6.放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.(2)应用:消除静电、工业探伤、做示踪原子等.(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害.1.三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ射线、β射线、α射线.(√)2.β衰变中的电子来源于原子核外电子.(×)3.发生β衰变时,新核的电荷数不变.(×)4.如果现在有100个某放射性元素的原子核,那么经过一个半衰期后还剩50个.(×) 考向1原子核的衰变例1(多选)天然放射性元素232 90Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成208 82Pb(铅).下列判断中正确的是()A.衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变B.铅核比钍核少8个质子C.β衰变所放出的电子来自原子核外D.钍核比铅核多24个中子答案AB解析由于β衰变不会引起质量数的减少,故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数,x=232-2084=6,再结合电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数(设为y),2x-y=90-82=8,y=2x-8=4,钍核中的中子数为232-90=142,铅核中的中子数为208-82=126,所以钍核比铅核多16个中子,铅核比钍核少8个质子,β衰变所放出的电子来自原子核内,A、B正确.例2(多选)有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,一个原来静止在A处的原子核,发生衰变放射出某种粒子,两个新核的运动轨迹如图所示,已知两个相切圆半径分别为r1、r2.下列说法正确的是()A .原子核发生α衰变,根据已知条件可以算出两个新核的质量比B .衰变形成的两个粒子带同种电荷C .衰变过程中原子核遵循动量守恒定律D .衰变形成的两个粒子电荷量的关系为q 1∶q 2=r 1∶r 2 答案 BC解析 衰变后两个新核速度方向相反,受力方向也相反,根据左手定则可判断出,带同种电荷,所以衰变是α衰变,衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力,有Bq v =m v 2r ,可得r =m vqB ,衰变过程遵循动量守恒定律,即m v 相同,所以电荷量与半径成反比,有q 1∶q 2=r 2∶r 1,但无法求出质量,故A 、D 错误,B 、C 正确. 考向2 半衰期例3 (2021·全国乙卷·17)医学治疗中常用放射性核素113In 产生γ射线,而113In 是由半衰期相对较长的113Sn 衰变产生的.对于质量为m 0的113Sn ,经过时间t 后剩余的113Sn 质量为m ,其mm 0-t 图线如图所示.从图中可以得到13Sn 的半衰期为( )A .67.3 dB .101.0 dC .115.1 dD .124.9 d答案 C解析 由题图可知从m m 0=23到m m 0=13,113Sn 恰好衰变了一半,根据半衰期的定义可知113Sn 的半衰期为T 1/2=182.4 d -67.3 d =115.1 d ,故选C.考点二 核反应及核反应类型1.核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发238 92U→234 90Th+42He β衰变自发234 90Th→234 91Pa+0-1e人工转变人工控制147N+42He→17 8O+11H(卢瑟福发现质子)42He+94Be→12 6C+10n(查德威克发现中子)2713Al+42He→3015P+10n3015P→3014Si+0+1e约里奥-居里夫妇发现放射性同位素,同时发现正电子重核裂变容易控制23592U+10n→144 56Ba+8936Kr+310n23592U+10n→136 54Xe+9038Sr+1010n轻核聚变现阶段很难控制21H+31H→42He+10n2.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号,是正确书写核反应方程的基础.如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0-1e)、正电子(0+1e)、氘核(21H)、氚核(31H)等.(2)掌握核反应方程遵循的规律:质量数守恒,电荷数守恒.(3)由于核反应不可逆,所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向.例4下列说法正确的是()A.238 92U→234 90Th+X中X为中子,核反应类型为β衰变B.21H+31H→42He+Y中Y为中子,核反应类型为人工转变C.235 92U+10n→136 54Xe+9038Sr+K,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变D.14 7N+42He→17 8O+Z,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变答案 C解析根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,A选项反应中的X质量数为4,电荷数为2,为α粒子,核反应类型为α衰变,选项A错误;B选项反应中的Y质量数为1,电荷数为0,为中子,核反应类型为轻核聚变,选项B错误;C选项反应中的K质量数总数为10,电荷数为0,则K为10个中子,核反应类型为重核裂变,选项C正确;D选项反应中的Z质量数为1,电荷数为1,为质子,核反应类型为人工转变,选项D错误.例5(多选)(2020·全国卷Ⅰ·19)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表α粒子的有() A.21H+21H→10n+X1B.21H+31H→10n+X2C.235 92U+10n→144 56Ba+8936Kr+3X3D.10n+63Li→31H+X4答案BD解析21H+21H→10n+32He,A错.2H+31H→10n+42He,B对.1235U+10n→144 56Ba+8936Kr+310n,C错.921n+63Li→31H+42He,D对.考点三质量亏损及核能的计算核力和核能(1)核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力.(2)结合能:原子核是核子凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开需要的能量,叫作原子的结合能,也叫核能.(3)比结合能:原子核的结合能与核子数之比,叫作比结合能,也叫平均结合能.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.(4)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其对应的能量ΔE=Δmc2.原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加Δm,吸收的能量为ΔE=Δmc2.1.原子核的结合能越大,原子核越稳定.(×)2.核反应中,出现质量亏损,一定有核能产生.(√)核能的计算方法(1)根据ΔE=Δmc2计算,计算时Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”.(2)根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算.因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,所以计算时Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”.(3)根据核子比结合能来计算核能:原子核的结合能=核子比结合能×核子数.例6(2019·全国卷Ⅱ·15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环,循环的结果可表示为411H →42He +201e +2ν,已知11H 和42He 的质量分别为m p =1.007 8 u 和m α=4.002 6 u,1 u =931 MeV/c 2,c 为光速.在4个11H 转变成1个42He 的过程中,释放的能量约为( )A .8 MeVB .16 MeVC .26 MeVD .52 MeV 答案 C解析 因电子质量远小于质子的质量,计算中可忽略不计,核反应质量亏损Δm =4×1.007 8 u -4.002 6 u =0.028 6 u ,释放的能量ΔE =0.028 6×931 MeV ≈26.6 MeV ,选项C 正确.例7 (多选)用中子(10n)轰击铀核(235 92U)产生裂变反应,会产生钡核(141 56Ba)和氪(9236Kr)并释放中子(10n),达到某些条件时可发生链式反应,一个铀核(235 92U)裂变时,释放的能量约为200 MeV(1 eV =1.6×10-19J).以下说法正确的是( )A.235 92U 裂变方程为235 92U →144 56Ba +8936Kr +210nB.235 92U 裂变方程为235 92U +10n →144 56Ba +8936Kr +310nC.235 92U 发生链式反应的条件与铀块的体积有关 D .一个235 92U 裂变时,质量亏损约为3.6×10-28kg答案 BCD 解析235 92U 的裂变方程为235 92U +10n →144 56Ba +8936Kr +310n ,方程两边的中子不能相约,故A 错误,B 正确;铀块需达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去,故C 正确;一个铀核 (235 92U)裂变时,释放的能量约为200 MeV ,根据爱因斯坦质能方程得,质量亏损Δm =ΔEc 2=200×106×1.6×10-199×1016kg ≈3.6×10-28 kg ,故D 正确. 例8 花岗岩、砖砂、水泥等建筑材料是室内氡的最主要来源.人呼吸时,氡气会随气体进入肺脏,氡衰变放出的α射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞,使肺细胞受损,从而引发肺癌、白血病等.一静止的氡核222 86Rn 发生一次α衰变生成新核钋(Po),此过程动量守恒且释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能.已知m 氡=222.086 6 u ,m α=4.002 6 u ,m 钋=218.076 6 u, 1 u 相当于931 MeV 的能量.(结果保留3位有效数字) (1)写出上述核反应方程; (2)求上述核反应放出的能量ΔE ; (3)求α粒子的动能E kα.答案 (1)222 86Rn →218 84Po +42He (2)6.89 MeV (3)6.77 MeV解析 (1)根据质量数和电荷数守恒有222 86Rn →218 84Po +42He (2)质量亏损Δm=222.086 6 u-4.002 6 u-218.076 6 u=0.007 4 uΔE=Δm×931 MeV解得ΔE=0.007 4 u×931 MeV≈6.89 MeV(3)设α粒子、钋核的动能分别为E kα、E k钋,动量分别为pα、p钋,由能量守恒定律得ΔE=E kα+E k钋由动量守恒定律得0=pα+p钋又E k=p22m故E kα∶E k钋=218∶4解得E kα≈6.77 MeV.课时精练1.(2021·湖南卷·1)核废料具有很强的放射性,需要妥善处理.下列说法正确的是( ) A .放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽 B .原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒C .改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期D .过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 答案 D解析 根据半衰期的定义可知,放射性元素经过两个完整的半衰期后,还剩原来的14未衰变,故A 错误;原子核衰变时满足电荷数守恒,质量数守恒,故B 错误;放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的,而与物理环境如压力、温度或浓度无关,与化学状态无关,故C 错误;过量放射性辐射包含大量的射线,对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害,故D 正确.2.2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M 装置(HL -2M)在成都建成并首次实现利用核聚变放电.下列方程中,正确的核聚变反应方程是( )A.21H +31H →42He +10nB.238 92U →234 90Th +42HeC.235 92U +10n →144 56Ba +8936Kr +310nD.42He +2713Al →3015P +10n答案 A解析 A 项方程是核聚变,B 项方程为α衰变,C 项方程为重核裂变,D 项方程为人工核转变.故选A.3.(2021·河北卷·1)银河系中存在大量的铝同位素26Al ,26Al 核β衰变的衰变方程为2613Al →2612Mg +01e ,测得26Al 核的半衰期为72万年,下列说法正确的是( )A .26Al 核的质量等于26Mg 核的质量B .26Al 核的中子数大于26Mg 核的中子数C .将铝同位素26Al 放置在低温低压的环境中,其半衰期不变D .银河系中现有的铝同位素26Al 将在144万年后全部衰变为26Mg答案 C解析26Al和26Mg的质量数均为26,相等,但是二者原子核中的质子数和中子数不同,所以质量不同,A错误;2613Al核的中子数为26-13=13个,2612Mg核的中子数为26-12=14个,B错误;半衰期是原子核固有的属性,与外界环境无关,C正确;质量为m的26Al的半衰期为72万年,144万年为2个半衰期,剩余质量为126Mg,D错误.4m,不会全部衰变为4.(多选)(2021·浙江6月选考·14)对四个核反应方程(1)238 92U→234 90Th+42He;(2)234 90Th→234 91Pa+e;(3)14 7N+42He→17 8O+11H;(4)21H+31H→42He+10n+17.6 MeV.-1下列说法正确的是()A.(1)(2)式核反应没有释放能量B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一答案CD解析(1)是α衰变,(2)是β衰变,均有能量放出,故A错误;(3)是人工核转变,故B错误;(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程,故C正确;利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一,故D正确.5.(2021·全国甲卷·17)如图,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为()A.6 B.8 C.10 D.14答案 A解析由题图分析可知,核反应方程为238X→206 82Y+a42He+b0-1e,92经过a次α衰变,b次β衰变,由电荷数与质量数守恒可得238=206+4a;92=82+2a-b,解得a=8,b=6,故放出6个电子,故选A.6.(多选)铀核裂变的一种方程为235 92U+X→9438Sr+139 54Xe+310n,已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示,下列说法中正确的有()A.X粒子是中子B.X粒子是质子C.235 92U、9438Sr、139 54Xe相比,9438Sr的比结合能最大,最稳定D.235 92U、9438Sr、139 54Xe相比,235 92U的质量数最大,结合能最大,最稳定答案AC解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,为中子,A正确,B错误;根据题图可知235 92U、9438Sr、139 54Xe相比,9438Sr的比结合能最大,最稳定,235 92U的质量数最大,结合能最大,比结合能最小,最不稳定,C正确,D错误.7.(2020·全国卷Ⅱ·18)氘核21H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式621H→242He+211H+210n+43.15 MeV表示.海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J,1 MeV=1.6×10-13 J,则M约为()A.40 kg B.100 kgC.400 kg D.1 000 kg答案 C解析根据核反应方程式,6个氘核聚变反应可释放出43.15 MeV的能量,1 kg海水中的氘核反应释放的能量为E=1.0×102222 MeV≈1.15×1010 J,则相当于燃6×43.15 MeV≈7.19×10烧的标准煤的质量为M=1.15×1010kg≈396.6 kg,约为400 kg.2.9×1078.(多选)(2020·浙江7月选考·14)太阳辐射的总功率约为4×1026 W ,其辐射的能量来自于聚变反应.在聚变反应中,一个质量为1 876.1 MeV/c 2(c 为真空中的光速)的氘核(21H)和一个质量为2 809.5 MeV/c 2的氚核(31H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c 2的氦核(42He),并放出一个X 粒子,同时释放大约17.6 MeV 的能量.下列说法正确的是( )A .X 粒子是质子B .X 粒子的质量为939.6 MeV/c 2C .太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kgD .太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c 2答案 BC解析 该聚变反应方程为21H +31H →42He +10n ,X 为中子,故A 错误;该核反应中质量的减少量Δm 1=17.6 MeV/c 2,由质能方程知,m 氘+m 氚=m 氦+m X +Δm 1,代入数据知1 876.1 MeV/c 2+2 809.5 MeV/c 2=3 728.4 MeV/c 2+m X +17.6 MeV/c 2,故m X =939.6 MeV/c 2,故B 正确;太阳每秒辐射能量ΔE =P Δt =4×1026 J ,由质能方程知Δm =ΔE c 2,故太阳每秒因为辐射损失的质量Δm =4×1026(3×108)2 kg ≈4.4×109 kg ,故C 正确;因为ΔE =4×1026 J =4×10261.6×10-19eV =2.5×1039 MeV ,则太阳每秒因为辐射损失的质量为Δm =ΔE c2=2.5×1039 MeV/c 2,故D 错误. 9.A 、B 是两种放射性元素的原子核,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直.图中a 、b 与c 、d 分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是( )A .A 放出的是α粒子,B 放出的是β粒子B .a 为α粒子运动轨迹,d 为β粒子运动轨迹C .a 轨迹中的粒子比b 轨迹中的粒子动量小D .磁场方向一定垂直纸面向外答案 A解析 放射性元素放出α粒子时,α粒子与反冲核的速度相反,而电性相同,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反,两个粒子的轨迹应为外切圆;而放射性元素放出β粒子时,β粒子与反冲核的速度相反,而电性相反,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同,两个粒子的轨迹应为内切圆,故B 放出的是β粒子,A 放出的是α粒子,故A 正确;根据带电粒子在磁场中的运动的半径r =m v qB,放出的粒子与反冲核的动量相等,而反冲核的电荷量大,故轨迹半径小,故b 为α粒子运动轨迹,c 为β粒子运动轨迹,故B 、C 错误;粒子在磁场中做匀速圆周运动,磁场方向不同,粒子运动的方向相反,由于α粒子和β粒子的速度方向未知,不能判断磁场的方向,故D 错误.10.(2017·北京卷·23)在磁感应强度为B 的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变.放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R .以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量.(1)放射性原子核用A Z X 表示,新核的元素符号用Y 表示,写出该α衰变的核反应方程;(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小;(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M ,求衰变过程的质量亏损Δm .答案 (1)A Z X →A -4Z -2Y +42He (2)2πm qB q 2B 2πm (3)q 2B 2R 2(M +m )2Mmc 2解析 (1)A Z X →A -4Z -2Y +42He(2)洛伦兹力提供向心力,有q v αB =m v α2R所以v α=qBR m ,T =2πR v α=2πm qB环形电流大小I =q T =q 2B 2πm. (3)衰变过程动量守恒,有0=p Y +p α所以p Y =-p α,“-”表示方向相反.因为p =m v ,E k =12m v 2 所以E k =p 22m即:E kY ∶E kα=m ∶M由能量守恒得Δmc 2=E kY +E kαΔm =E kαc 2⎝ ⎛⎭⎪⎫M +m M ,其中E kα=12m v α2=q 2B 2R 22m , 所以Δm =q 2B 2R 2(M +m )2Mmc 2.。

原子核组成

原子核组成

原子核组成
原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电。

质子和中子都是由夸克组成的,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由一个上夸克和两个下夸克组成。

夸克是一种基本粒子,是构成物质的基本单位之一。

质子和中子的质量都很大,质子的质量约为1.007276质子质量单位,中子的质量约为1.008665质子质量单位。

原子核的质量是由质子和中子的质量之和决定的。

原子核的大小约为10^-15米,是原子的核心部分。

原子核的稳定性是由质子和中子的比例决定的。

如果原子核中的质子和中子比例不合适,就会导致原子核不稳定,发生放射性衰变。

放射性衰变是指原子核放出粒子或电磁辐射,以达到更稳定的状态。

放射性衰变有三种类型:α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指原子核放出一个α粒子,即两个质子和两个中子组成的粒子。

β衰变是指原子核放出一个β粒子,即一个电子或一个正电子。

γ衰变是指原子核放出γ射线,即高能电磁波。

原子核的能量是由质子和中子的结合能决定的。

结合能是指将质子和中子结合成原子核所释放的能量。

结合能越大,原子核越稳定。

原子核的结合能与原子核的质量数有关,质量数越大,结合能越大。

结合能的大小也与核力有关,核力是一种强相互作用力,只在原子
核内部起作用。

原子核是由质子和中子组成的,质子和中子都是由夸克组成的。

原子核的稳定性、能量和结合能都与质子和中子的比例、质量数和核力有关。

了解原子核的组成和性质对于理解原子核物理学和核能技术具有重要意义。

原子核的组成

原子核的组成

原子核的组成原子核是由质子和中子组成的质子 (proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核。

原子核(atomic nucleus)位于原子的核心部分,占了99.96%以上原子的质量,与周围围绕的电子组成原子。

原子核由质子和中子构成。

而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子是则由两个下夸克和一个上夸克组成。

原子核极小,它的直径在10-15m至10-14m之间,体积只占原子体积的几千亿分之一。

如果将原子比作地球,那么原子核相当于棒球场大小,而核内的夸克及电子只相当于棒球大小。

原子核的密度极大,约为1017kg/m3。

原子核内部结构可由核壳层模型部分描述,当质子或核子分别从各自最低壳层向上填充时,若正好填满某一个壳层,则称为质子或中子幻数,此时的核称为幻核。

构成原子核的质子和中子之间存在介子,以传递原子核内巨大的吸引力-强力,强力比电磁力强137倍,故能克服质子之间所带正电荷的电磁斥力而结合成原子核。

原子核的能量极大,当原子核发生裂变(重原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时,会释放出巨大的原子核能,即原子能(例如核能发电)。

质子和中子及介子由价夸克(组分夸克)及海夸克(流夸克)组成,夸克亦有层层(壳)结构,外层为横向连接的价夸克,内层为纵向叠加的海夸克,而外层为3个横向连接的束缚态价夸克。

价夸克按比例(2个上型夸克带+2/3电荷,1个下型夸克带-1/3电荷)分掉质子(或3夸克超子)内的整数电荷,故夸克带分数电荷。

纵向叠加的海夸克正负电荷相抵=零,原子内带正电荷的质子与带负电荷的电子数量相同,故整个原子呈电中性。

原子的结构和构成

原子的结构和构成

原子的结构和构成原子是物质的基本单位,是构成一切物质的最小粒子。

它们构成了我们周围的一切物质,包括水、空气、土壤,甚至我们自己的身体。

了解原子的结构和构成对于理解物质的性质和化学反应至关重要。

本文将介绍原子的结构和构成的基本知识。

一、原子的结构原子的结构包括原子核和电子云。

原子核位于原子的中心,由质子和中子组成。

质子带正电荷,质量约为1单位质量,而中子不带电荷,质量也约为1单位质量。

电子云则围绕原子核运动,带有负电荷,质量几乎可以忽略不计。

根据量子力学理论,原子的电子云存在多个能级,每个能级可以容纳一定数量的电子。

能级的能量从内向外逐渐升高,越靠近原子核的能级能容纳的电子数目越少。

例如,第一能级最多容纳2个电子,第二能级最多容纳8个电子,第三能级最多容纳18个电子,以此类推。

二、原子的构成原子的构成包括了质子、中子和电子。

质子和中子组成了原子核,而电子则围绕原子核运动。

原子的质量主要集中在原子核,电子的质量可以忽略不计。

质子的数量确定了一个原子的元素属性。

每个元素的原子核中的质子数量是固定的,这就是我们所熟知的元素周期表。

例如,氢元素的原子核中只有1个质子,氧元素的原子核中有8个质子。

原子的中性态表示原子中质子和电子的数量相等,因为质子带正电荷,电子带负电荷。

对于元素的中性态,原子中的质子和电子数目相等。

例如,氢元素的中性态原子中有1个质子和1个电子,氧元素的中性态原子中有8个质子和8个电子。

三、原子的同位素同位素是指原子核中质子数相同但中子数不同的原子。

由于质子数相同,它们属于同一个元素,但因为中子数不同,它们的质量不同。

例如,氢的同位素有氢-1、氢-2和氢-3,它们的质子数都是1,但中子数分别是0、1和2。

同位素的存在使得某些元素具有不同的质量数,并且在一些应用中具有重要的意义。

四、原子的化学反应原子之间的化学反应是通过电子的重新组合和共享来实现的。

在化学反应中,原子之间的化学键的形成和断裂导致了新物质的生成。

原子核结构质子中子和核子的组成

原子核结构质子中子和核子的组成

原子核结构质子中子和核子的组成原子核是一个非常微小且高密集的区域,位于原子的中心。

它由两种主要的粒子组成,即质子和中子。

这两种粒子有着不同的性质和功能,共同构成了原子核的结构。

质子是原子核中带正电荷的粒子。

它的质量约为 1.67×10^-27千克,正电荷为基本电荷单位,即电子电荷的反向。

质子是构建原子核的基本组成部分,它们之间通过强相互作用力相互吸引,保持核的稳定。

在化学元素中,每个元素的原子核中质子的数量是唯一的,决定了元素的化学性质和原子序数。

例如,氢原子只有一个质子,而氧原子有八个质子。

中子是原子核中不带电荷的粒子。

它的质量约为 1.67×10^-27千克,没有电荷。

中子的存在使得原子核中的质子能够相互吸引并保持稳定。

中子的数量可以不同于质子的数量,不同数量的中子对应着同一个元素的同位素(同位素指的是原子核中质子数相同但中子数不同的核)。

中子的存在还可以影响原子核的稳定性和核反应的发生。

原子核中的质子和中子组成了核子。

核子是一种更加普遍的概念,指代原子核中的任何粒子,包括质子、中子以及其他可能存在但目前未被发现的粒子。

质子和中子通过强相互作用力相互束缚在一起,形成了稳定的原子核。

但值得注意的是,核子的总数不一定等于元素的质量数,因为一些核子可能会因为核反应而被释放或吸收。

总结起来,原子核的结构由质子和中子组成,它们通过强相互作用力相互吸引并保持稳定。

质子带有正电荷,中子不带电荷,它们共同构成了元素的原子核。

在不同的原子核中,质子和中子的比例可以不同,从而形成了不同的同位素。

对于核反应和核物理研究来说,对原子核结构的深入理解非常重要。

原子结构和原子核的组成

原子结构和原子核的组成

原子的基本组成原子是构成物质的最基本单位,由三种基本粒子组成:电子、质子和中子。

了解原子的结构对于理解物质的性质和相互作用至关重要。

电子电子是带有负电荷的基本粒子,质量非常轻。

电子围绕着原子核运动,形成电子壳层。

电子的数量决定了原子的化学性质,因为它们参与了化学反应和化学键的形成。

质子质子是带有正电荷的基本粒子,质量比电子大约2000倍。

它们位于原子核的中心,与中子一起组成了原子核。

质子的数量决定了原子的元素性质,每个元素的原子核中都有特定数量的质子。

中子中子是一种不带电的基本粒子,质量与质子相近。

它们也位于原子核中,与质子一起构成了原子核的质量部分。

中子的主要作用是增加原子核的稳定性,通过中子的存在,可以减缓质子间的排斥力。

原子的基本组成可以用简单的模型来描述,其中正电荷的质子集中在原子核中心,而负电荷的电子绕核运动形成电子壳层。

中子的存在保持了原子核的稳定性,并且决定了原子的同位素。

了解原子的结构对于理解化学反应、物质的性质以及核反应等方面具有重要意义。

通过研究原子的组成,科学家能够拓展我们对物质世界的认识,并应用于各个领域,如材料科学、能源研究和核技术等。

电子壳层和能级电子壳层和能级是描述原子中电子排布和能级结构的重要概念。

了解电子壳层的结构和稳定性对于理解元素的化学性质和化学反应至关重要。

电子排布原子中的电子按照一定规则排布在不同的电子壳层中。

电子壳层由主量子数(n)来标识,主量子数越大,电子离原子核越远。

每个电子壳层可以容纳不同数量的电子,其中第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,第三层最多容纳18个电子,以此类推。

电子在壳层中填充的顺序遵循阿尔巴规则,即按能级从低到高依次填充。

在每个电子壳层中,电子先填充低能级的轨道,然后再填充较高能级的轨道。

这种排布方式决定了元素的化学性质和反应行为。

能级结构电子壳层中的每个能级包含多个轨道,每个轨道可容纳一对自旋相反的电子。

能级结构描述了电子在不同能量状态下的分布情况。

原子核的结构与特性

原子核的结构与特性

原子核的结构与特性原子核是构成原子的基本粒子之一,它的结构与特性是近代物理学的重要研究对象之一。

原子核由质子和中子组成,其基本粒子也是由夸克组成的。

本文将从原子核的结构和特性两个方面来探讨这一领域的知识。

一、原子核的结构原子核结构中的质子和中子组成的夸克驻点,处在等离子状态,导致了原子核结构的复杂性。

原子核的结构形式可以用壳模型来描述。

壳模型中原子核的结构与电子的壳层结构相似,都是由不同的能级构成。

原子核的能级结构决定了原子核的化学性质和核反应特性。

原子核中的质子和中子是由夸克这一基本粒子构成。

夸克是一种六种基本粒子之一,包括上夸克、下夸克、正夸克、反夸克、粲夸克和顶夸克。

质子由两个上夸克和一个下夸克构成,中子由一个上夸克和两个下夸克构成。

夸克磁翻转的性质决定了原子核的磁矩,并且影响原子核的化学性质和磁共振成像的应用。

原子核的精细结构则涉及到核子之间的相互作用。

相互作用的本质是强子相互作用,它通过夸克之间的胶子交换来实现。

核子之间的相互作用分为两种类型:核力和耦合力。

核力是核子之间的强相互作用所产生的力,也是导致原子核结构复杂性的重要原因之一。

耦合力是相邻核子之间的相互作用,它可以精确地描述原子核的精细结构。

二、原子核的特性原子核的特性主要包括原子核的质量、大小、密度、稳定性和放射性等方面。

原子核的质量主要由原子核中的质子和中子所贡献。

原子核的大小则是通过核半径衡量的,通常用费米直径(1 fm = 10^-15 m)来表示。

原子核的密度则一般比普通物质的密度高几百倍,是一种高度压缩的物质。

原子核的稳定性与放射性则与其中质子和中子的数量比例有关,这种比例也被称为原子核的中子质子比。

除了以上所述的特性之外,还有原子核的核反应特性。

核反应是指核子之间的相互作用所导致的一系列现象,例如核裂变、核聚变以及其他核反应。

核反应具有巨大的能量放出和很高的技术应用价值。

其中核聚变可以解决全球能源问题,长期以来一直是人们热切关注的领域。

物理学中的原子核的组成

物理学中的原子核的组成

物理学中的原子核的组成一、原子核的基本概念1.原子核是由质子和中子组成的,是原子的中心部分。

2.原子核带正电,因为质子带正电,中子不带电。

3.原子核的质量远大于电子的质量,约为电子的1836倍。

4.质子是原子核中带正电的基本粒子。

5.质子的质量约为1.6726×10^-27千克。

6.质子的电荷量为+1.602×10^-19库仑。

7.质子的原子序数称为质子数,决定了元素的种类。

8.中子是原子核中不带电的基本粒子。

9.中子的质量约为1.6749×10^-27千克。

10.中子的电荷量为0,即中子不带电。

11.中子的数量可以变化,不影响元素的原子序数。

四、原子核的结合能1.原子核的结合能是指将核子(质子和中子)结合在一起形成原子核时释放出的能量。

2.原子核的结合能的大小与核子数、核子间的相互作用有关。

3.原子核的结合能是原子核稳定性的量度,结合能越大,原子核越稳定。

五、原子核的衰变1.原子核衰变是指原子核自发地发生变化,放出粒子或电磁辐射的过程。

2.原子核衰变分为α衰变、β衰变和γ衰变。

3.α衰变是指原子核放出一个α粒子(即氦核),质量数减少4,原子序数减少2。

4.β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子和一个反中微子。

5.γ衰变是指原子核在α衰变或β衰变后,放出γ射线以恢复能量平衡的过程。

六、原子核反应1.原子核反应是指两个或两个以上的原子核相互碰撞或相互作用,产生新的原子核的过程。

2.原子核反应分为轻核聚变和重核裂变。

3.轻核聚变是指轻核(如氢核)在高温和高压下融合,产生更重的核的过程。

4.重核裂变是指重核(如铀核)在吸收中子后,分裂成两个较轻的核,同时放出中子、能量和辐射的过程。

七、核能的应用1.核能是指原子核反应释放出的能量,可以用于发电、军事等领域。

2.核电站利用重核裂变反应产生热能,驱动蒸汽轮机发电。

3.核武器利用重核裂变或轻核聚变反应释放巨大能量,具有极大的破坏力。

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请比较上表各粒子的电量和质量的实验数据: 解释卢瑟福的观点“原子的全部的正电荷和几乎全 部的质量都集中在原子核上”。 由原子呈电中性,可得出哪些粒子间存在一定的数 量关系? 质子数等于电子数 原子呈电中性
问题解决 完成教材31页的问题解决。
原 子 质子数 (Z) 中子数 (N) 质子数+中子数 (A) 相对原子质 量
Z
X
±d
c± n
隐藏 N=A-Z
俄罗斯科学家最近合成第114号元 素的原子,该原子的质量数为289, 存在时间达到30s,这项成果具有重 要意义。该原子的中子数与电子数 之差是( ) A A.61 B. 114 C. 175 D. 289
质量数(A) 质子数(Z) 中子数(N) 核外电子数
Na Na+ S S2Xn+ Xm-
23
23
11
11 16 16
12 12
11 10 16 18 Z-n
32
32 Z+N
16
16
Z
X-m 9 11
N
A+m-X
A
x
10 10
OHNH4+
问题解决 现有三种原子的质子数(Z)、中子数(N)、 质量数(A)分别为: 1 Z N A 1H 1 0 1 2 1 1 2 1H 1 2 3 3 H 1 A
A Z 19 9 23 11 27 13
F Na
9 11
10 12
19 23
27 A Z
19 23
Al
13
14
27
X F Na Al
原子的组成表示法:
X
质量数A = 中子数N + 质子数Z
组成原子的微粒有怎样的数量关系?
核内质子数=核外电子数
组成原子的微粒有怎样的电荷关系?
质子 中子 电子 电量 1.602×10-19C 不带电 1.602×10-19C 电性 1个质子带1个单位正电荷 不显电性 1个电子带1个单位负电荷
核内质子数=核外电子数=核电荷数=元素的原子序数
16O的含义是什么?与O的含
义是否一样? C-12原子指的是什么原子?
8
试试看:你能从下边的符号中读出些哪些信息?
(1)3115P;(2)4020Ca2+;(3)3717Cl-
A
X——元素符号 A——代表质量数; Z——代表质子数、核电荷数;决定了元素种类 c±——代表离子的所带电荷;决定是离子还是原子 ±d——代表P33页,回答以下问题: 1.原子是构成物质的一种微粒,原子是否可以再分? 如果原子可以再分,它是由哪些微粒构成的?请分别从 数量、质量、电荷三个方面,寻找这些微粒有哪些关系? 2.相对原子质量定义为“某原子的质量与C-12原子质 量的1/12的比”。C-12原子指的是什么原子? 3.在考古中,经常应用C-14测定年代,C-14与C-12有 什么样的关系?化学性质是否相同?
反馈与应用
许多元素有多种核素,且各种核素在自然界都有 固定的百分组成。如氧元素有168O 、178O 、188O三 种核素,氢元素也有11H 、21H 、31H 三种核素。 (1)请估算,自然界的水分子有几种? 化学性质相同吗,为什么? (2)现有10.0g由2H和16O组成的水分子,其中含质 子数为 ,中子数为 ,电子数为 。
元素:具有相同质子数的同一类原子的总称。 核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。 质子数相同,质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。
例:下列说法不正确的是 (D) ①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ②同位素的化学性质几乎完全相同 ③质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一 种离子 ④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ⑤一种元素只能有一种质量数 A.①②④⑤ B.③④⑤ C.②③⑤ D.①⑤
请用 ZX 表示以上三种原子的组成?
三种原子的异同点是什么?属于同一种元素吗? 它们之间是什么关系呢?
核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
观察与思考
1 1
H
C
2 1
H
3 1
H
C
同一种元素 三种不同核素(原子) 互称为同位素 同一种元素 三种不同核素(原子) 互称为同位素
12 6
13 6
C
14 6
原子是构成物质的一种微粒,原子是否可以再 分?如果原子可以再分,它是由哪些微粒构成 的?
1个原子核 原子 质子(Z) 中子(N) 核外电子(e-)
交流与讨论 原子的组成
电量/C
质量/kg
相对质量
1.007 1.008 1/1836
原 质子 1.602 ×10-19 1 .673 × 10-27 原 子 -27 0 1.675 × 10 中子 子 核 核外电子 1.602 × 10-19 9.109 × 10-31
10 写出 电子微粒
回顾 从原子结构模型的演变历史中,主要有哪些 科学家提出了哪些原子模型呢? 历程 1803年 道尔顿 1904年 汤姆生 1911年 卢瑟福 1913年 玻 尔 原子模型
“实心球”模型 “葡萄干面包”模型 “核式”模型 “核外电子分层”模型
时间人物的顺序搞清楚 前20号元素的原子 离子结构示意图的书写 化合物形成过程与得失电子关系
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