原子核结构PPT演示文稿
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3.1 原子核结构
一、原子核的人工转变－－质子的发现
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 氮气Ｎ２ 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 3.充入氮气后，荧光屏出现了闪光
α射线粒子轰击铍的核反应方 程是：
9 4
Be He n C
4 2 1 0 12 6
三、原子核的组成
质子
1 1
H
质子和中子统称为
原子核
中子
原子核的电荷数=
1 0
n
质子数
原子核的质量数= 质子数 + 中子数
从放射性元素的原子核中释放出来的α射线就是两个质子和两个中子结合在一起放出 的
具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称
如:
1 1
H ( 氕)
2 1
H ( 氘)Biblioteka 3 1H ( 氚)
小
１.原子核的人工转变 （用人工的办法使原子核发 生转变） ２. 粒子轰击氮的核 实验（发现质子的核反应）
结
３.α粒子轰击铍的核实 验（发现中子的核反应）
9 4
12 1 Be4 He C 2 6 0n
14 7
17 1 N4 He O 2 8 1H
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。
后来，将这种粒子引入电场、磁场测定它的 电量和质量，确定了它就是氢原子核，又称为质子。 1 物理学中用符号 1 或 表示质子。 P 1 1H 上述实验中的质子从何而来？卢瑟福设想实验 中出现的质子是α粒子击中氮原子核，发生核反应 产生的。
二、中子的发现
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？
对实验结果的 猜想和思考
钋
铍Ｂｅ
不可见 粒子
石蜡 质子
α
查德威克对实 验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
不可见 粒子
石蜡 质子
α
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 1 数为零。物理学中用符号 0 n 表示中子。
原子核 示意图
钙Ｃａ 汞Ｈｇ
２００ ８０
质量数 电荷数
４０ ２０
在上一世纪的二十年代，卢瑟福依 据原子核的电荷数与质量数的差别，预 见到原子核中应该存在质量与质子相等 的、不带电的粒子，卢瑟福称其为中子。 直到上一世纪的三十年代，另一个 人工核反应，即用放射性元素钋发出的 α射线轰击铍，证实了中子的存在。
４.原子核由质子和中子 （统称为核子）组成
布拉凯特实验证实发生了核反应
在云室中可以观察粒子的径迹。 英国的物理学家布拉凯特在云室 中做了α粒子轰击氮核的实验， 拍摄了两万多张云室照片，终于 从４０万条α粒子径迹的照片中， 发现有八条产生了分叉。 分析径迹的情况可以确定，分叉 后的细长径迹是质子的径迹，短 而粗的径迹是产生的新核的径迹， 碰撞后α粒子的径迹不再出现。
上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝等 元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生 了质子。
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？
想
一
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？
一、原子核的人工转变－－质子的发现
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 氮气Ｎ２ 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 3.充入氮气后，荧光屏出现了闪光
α射线粒子轰击铍的核反应方 程是：
9 4
Be He n C
4 2 1 0 12 6
三、原子核的组成
质子
1 1
H
质子和中子统称为
原子核
中子
原子核的电荷数=
1 0
n
质子数
原子核的质量数= 质子数 + 中子数
从放射性元素的原子核中释放出来的α射线就是两个质子和两个中子结合在一起放出 的
具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称
如:
1 1
H ( 氕)
2 1
H ( 氘)Biblioteka 3 1H ( 氚)
小
１.原子核的人工转变 （用人工的办法使原子核发 生转变） ２. 粒子轰击氮的核 实验（发现质子的核反应）
结
３.α粒子轰击铍的核实 验（发现中子的核反应）
9 4
12 1 Be4 He C 2 6 0n
14 7
17 1 N4 He O 2 8 1H
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。
后来，将这种粒子引入电场、磁场测定它的 电量和质量，确定了它就是氢原子核，又称为质子。 1 物理学中用符号 1 或 表示质子。 P 1 1H 上述实验中的质子从何而来？卢瑟福设想实验 中出现的质子是α粒子击中氮原子核，发生核反应 产生的。
二、中子的发现
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？
对实验结果的 猜想和思考
钋
铍Ｂｅ
不可见 粒子
石蜡 质子
α
查德威克对实 验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
不可见 粒子
石蜡 质子
α
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 1 数为零。物理学中用符号 0 n 表示中子。
原子核 示意图
钙Ｃａ 汞Ｈｇ
２００ ８０
质量数 电荷数
４０ ２０
在上一世纪的二十年代，卢瑟福依 据原子核的电荷数与质量数的差别，预 见到原子核中应该存在质量与质子相等 的、不带电的粒子，卢瑟福称其为中子。 直到上一世纪的三十年代，另一个 人工核反应，即用放射性元素钋发出的 α射线轰击铍，证实了中子的存在。
４.原子核由质子和中子 （统称为核子）组成
布拉凯特实验证实发生了核反应
在云室中可以观察粒子的径迹。 英国的物理学家布拉凯特在云室 中做了α粒子轰击氮核的实验， 拍摄了两万多张云室照片，终于 从４０万条α粒子径迹的照片中， 发现有八条产生了分叉。 分析径迹的情况可以确定，分叉 后的细长径迹是质子的径迹，短 而粗的径迹是产生的新核的径迹， 碰撞后α粒子的径迹不再出现。
上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝等 元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生 了质子。
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？
想
一
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？