高中物理 第3章 第1节 原子核结构学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高中选修3-5物理学案VIP专享VIP免费

原子核结构1.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得质子，其核反应方程为：He＋N―→O＋H。2．查德威克发现了中子，证实中子是原子核的组成部分。其核反应方程为：Be＋He―→C＋n。3．在核反应中反应前后的质量数和核电荷数守恒。1．质子的发现(1)为了探测原子核的结构，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。(2)发现质子的核反应方程为He＋N―→O＋H。2．中子的发现(1)卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子，并给这种“粒子”起名为中子。1932年，查德威克利用云室进行实验，证明了中子的存在。(2)发现中子的核反应方程为Be＋He―→C＋n。3．原子核的组成(1)组成：原子核由质子和中子组成。质子和中子统称为核子，它们的质量几乎相等。(2)原子核的质量和质量数：原子核的质量等于质子和中子的质量之和，近似等于核子质量的整数倍。通常用这个整数代表原子核的相对质量，叫做原子核的质量数，质量数等于核子数。(3)核电荷数：原子核的电荷数简称核电荷数，等于原子核内的质子数，也等于原子核外的电子数，并且核电荷数就是元素周期表中的原子序数。4．同位素(1)同位素：具有相同质子数，不同中子数的原子互称同位素。(2)因为具有相同的质子数，所以同位素是同一种元素；因为原子核内中子数不同，所以同位素的质量数不同；又因为原子核外电子数相同，所以同位素的化学性质相同。(3)氢的同位素：氕(H)、氘(H)和氚(H)。5．核反应与核反应方程(1)核反应原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。(2)核反应方程用原子核符号描述核反应过程的式子。1．自主思考——判一判(1)卢瑟福在α粒子散射实验中发现了质子。(×)(2)卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在。(√)(3)玻尔在实验中发现了中子。(×)(4)原子核内只有质子而没有中子。(×)(5)同位素具有相同的物理、化学性质。(×)(6)核反应方程只要满足质量数、电荷数守恒可以随便写。(×)2．合作探究——议一议(1)卢瑟福是如何证明α粒子轰击氮原子核产生的新核是质子的？提示：卢瑟福把这种粒子分别引进电场和磁场，根据该粒子在电场和磁场中的偏转，测出了其质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫质子。(2)铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，其核外电子有多少个？中子数又是多少？提示：铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和，铅原子核中的中子数为207－82＝125(个)。原子核的组成原子核[例1]已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)镭原子核外有几个电子？(4)Ra是镭的一种同位素，让Ra和Ra以相同的速度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？[思路点拨]原子序数与核内质子数、核电荷数、原子的核外电子数都相等，原子的质量数等于核内质子数与中子数之和。[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N＝A－Z＝226－88＝138。(2)镭核所带电荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.41×10－17C。(3)原子的核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有qvB＝m，r＝。两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故有＝＝。[答案](1)88138(2)1.41×10－17C(3)88(4)113∶114明确原子核中核电荷数、质子数、原子核外电子数及原子序数这四个数相等，以及原子核的质量数与核子数相等，并等于质子数与中子数之和。1．[多选]已知Ra是Ra的一种同位素，则下列说法正确的是()A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析：选AC原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此知这两种镭的同位素核内的质子数均为88，核子数分别...