2021高中物理-3.1-原子核的组成与核力-学案(教科版选修3-5).docx

学案1原子核的组成与核力学习目标定位 1.知道原子核的组成，学会正确书写原子核的符号.2.了解质子和中子的发觉过程.3.把握核反应方程的特点，学会书写核反应方程1原子的中心有一个原子核，核外有电子，原子核所带正电的电荷量和核外电子所带负电的电荷量相等2原子直径的数量级是1010 m，原子核直径是原子直径的.3原子核的组成(1)1919年，卢瑟福用粒子轰击氮原子核，发觉了氢原子核，即质子从氮原子核中被打出来(2)卢瑟福在1920年提出猜想：核内可能还存在一种电中性的粒子(3)1932年，英国物理学家查德威克用粒子轰击铍时，得到了一种不带电的粒子，它的质量几乎与质子相等，这就是卢瑟福预言的中性粒子，也就是中子(4)核子：质子和中子统称为核子4原子核的符号(1)原子核的电荷数：等于原子核的质子数即原子的原子序数(2)原子核的质量数：等于质子数和中子数的总和(3)原子核的符号：X其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数(4)同位素：原子序数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，例如氢的同位素H、H、H.5核力(1)核力：核子之间的相互作用力，称为核力，也称强力(2)核力的特征在核的线度内，核力比库仑力大得多；核力是短程力，当两核子中心相距大于核子本身线度时，核力几乎完全消逝；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6核反应(1)人类历史上第一次实现原子核结构的人工转变的方程式：HeNOH.(2)核反应：用确定能量的粒子轰击原子核，转变了核的结构，这样的过程叫做核反应在核反应中，质量数和电荷数守恒.一、原子核的组成要点提炼1原子核中的三个整数(1)核子数：质子和中子质量差别格外微小，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)：原子核所带电荷总是质子所带电荷的整数倍，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2原子核中的两个等式(1)核电荷数(Z)质子数元素的原子序数核外电子数(2)质量数(A)核子数质子数中子数例1已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有多少电子？解析(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138.(2)镭核的核电荷数和所带电荷量分别是Z88，QZe881.61019 C1.411017 C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.答案(1)88138(2)881.411017 C(3)88针对训练元素除自然元素外，还可以通过合成的方法获得新的人造元素，如1996年德国的达姆施特重离子争辩所就合成了一种新的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并马上释放出一个中子后而合成的，则该新元素的()A原子序数为112 B核子数为278C原子序数为113 D中子数为165答案AD二、原子核中质子和中子的比例问题设计1一些较轻的原子核如He、O、C、N中质子数和中子数有什么关系？答案质子数与中子数大致相等2.U、Th中各有多少个中子、多少个质子？较重的原子核中中子数和质子数有什么关系？答案U中含有92个质子、146个中子；Th中含有90个质子，144个中子较重的原子核中中子数大于质子数，而且越重的原子核，两者相差越多3试从核力的特点对上述现象做出解释，并说明原子核能无限地增大吗？答案由于核力是短程力，原子核大到确定程度时，相距较远的质子间的核力格外小较多的质子集聚在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了这时，假如不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以较重的原子核内中子数较多由于核力是短程力，假如连续增大原子核，一些核子间距离会大到其间根本没有核力作用，这时即使再增加中子，形成的核也确定是不稳定的，所以原子核的大小是受限制的要点提炼由于核力是短程力，自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多例2关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()A原子核中质子数和中子数确定相等B稳定的重原子核里，质子数比中子数多C原子核都是格外稳定的D对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，假如连续增大原子核，形成的核也确定是不稳定的解析自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多因此正确答案选D.答案D三、核反应要点提炼1原子核人工转变的两大发觉(1)1919年卢瑟福发觉质子的核反应：NHe8OH(2)1932年查德威克发觉中子的核反应：BeHeCn2核反应的条件：用确定能量的粒子，如粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核3核反应的实质：以基本粒子(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，生成新原子核(Y)，并放出某一粒子4核反应遵从的守恒定律：在核反应中，质量数和电荷数守恒例3完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发觉质子和中子的(1)BHeN()(2)Be()Cn(3)Al()MgH(4)NHeO()(5)Na()NaH解析(1)BHeNn(2)BeHeCn此核反应使查德威克首次发觉了中子(3)AlnMgH(4)NHeOH此核反应使卢瑟福首次发觉了质子(5)NaHNaH答案见解析例41993年，中国科学院上海原子核争辩所制得了一种新的铂元素的同位素Pt，制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：生成Pt，放出氦原子核；生成Pt，同时放出质子、中子(3)生成的铂Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞Hg.写出上述核反应方程答案(1)BeHBn(2)HgnPtHeHgnPt2Hn(3)PtAue；AuHge原子核的组成与核力 1对核子结合成原子核的下列说法正确的是()A原子核内的核子间均存在核力B原子核内的质子间均存在核力和库仑力C稳定原子核的质子数总是与中子数相等D对质子数较多的原子核，其中的中子数起到增加核力、维系原子核稳定的作用答案D解析核力是短程力，只会发生在相邻的核子之间，由此知A、B错误；核力只作用于相邻的核子，随着质子数增加，为使原子核保持稳定，必需靠中子数的增多来抵消库仑力的作用，故C错误，D正确2粒子轰击氮14核后放出一个质子，转变为氧17核(O)在这个氧原子核中有()A8个正电子 B17个电子C9个中子 D8个质子答案CD解析核电荷数为8，即质子数为8，质量数为17，所以中子数为1789，答案为C、D.3在下列核反应方程中，x代表质子的方程是()A.AlHePxB.NHeOxC.HnxD.HxHen答案BC解析核反应过程中质量数、电荷数守恒题中所涉及的四个核反应方程分别为：AlHePn，NHeOH，HnH，HHHen.4氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则()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它们的中子数相等答案AB解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，由于它们是同位素，所以它们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，故中子数不相等，所以A、B选项正确