第五章 第三节 核力与核反应方程-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

第三节　核力与核反应方程 第1课时　原子核的组成　核反应方程 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 了解核子的基本概念,知道原子核的组成,知道核反应及其遵循的规律 科学思维 理解原子核的组成,掌握核反应方程的写法,提高分析、解决问题的能力 科学探究 通过对核反应现象的科学推理,掌握其实质,培养科学推理的能力 科学态度与责任 学习科学家们严谨的科学态度,坚持实事求是,培养学习、探索科学的兴趣和责任 一、原子核的组成 1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,如图所示为α粒子轰击氮原子核示意图.请思考: (1)人们用α粒子轰击多种原子核,都打出了质子,说明了什么问题? (2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么问题? 答案:(1)质子是原子核的组成部分. (2)说明原子核内部除了质子外还有其他粒子. 1.质子的发现(如图所示) 2.中子的发现(如图所示) 3.原子核的组成 (1)原子核是由中子和质子组成的,中子与质子的质量几乎相等. (2)组成原子核的中子和质子被统称为核子. 4.原子核的符号 二、核反应方程 1.核反应 利用天然放射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰击原子核,以产生新的原子核,这个过程叫作核反应. 2.反应能 在核反应过程中,原子核的质量数和电荷数会发生变化,同样伴随着能量的释放或吸收,所放出或吸收的能量叫作反应能. 3.核反应方程 (1)卢瑟福用α粒子轰击氮核而发现了质子的核反应方程: NHeOH. (2)用α粒子轰击铍核而发现了中子的核反应方程: BeHeCn. (3)核反应规律. 在核反应过程中,方程两边总的质量数和电荷数是守恒的. (4)衰变规律. 原子核在发生衰变时也具有相同的特点,电荷数和质量数总是守恒的. 1.判断正误 (1)原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数.(　√　) (2)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒.(　√　) (3)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而中子数减少4.(　×　) 2.说出以下原子核的质子数、中子数: (1)钾40;(2Cu;(3Rn. 答案:(1)钾40的质子数是19,中子数为21. (2Cu的质子数为29,中子数为37. (3Rn的质子数为86,中子数为136. 3.完成下列核反应方程. (1FHeH+(　　); (2B+(　　)nN; (3Nn→(　　)H. 答案:(1Ne;(2He;(3C. 探究点一　原子核的组成 天然放射线是从原子核中射出的,使人们认识到原子核可分,进而才有质子、中子的发现.请思考: (1)原子核的电荷数是不是电荷量? (2)原子核的质量数是不是质量? (3)一种铀原子核的质量数是235,那么它的核子数、质子数和中子数分别是多少? 答案:(1)不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍,这个倍数就叫作原子核的电荷数. (2)不是.原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫作原子核的质量数. (3)核子数是235,质子数是92,中子数是143. 1.原子核的组成 原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电.不同的原子核内质子和中子的个数并不相同. 2.原子核的符号和数量关系 (1)符号X. (2)基本关系:电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数.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,原子核的质量数是226.试问: (1)镭核中有几个质子?几个中子? (2)镭核所带电荷量是多少?(结果保留3位有效数字) (3)呈电中性的镭原子,核外有几个电子? 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N=A-Z=226-88=138. (2)镭核所带电荷量 Q=Ze=88×1.6×10-19 C≈1.41×10-17 C. (3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88. 答案:(1)88　138　(2)1.41×10-17 C　(3)88 原子核的“数”与“量”辨析 (1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的,组成原子核的质子的电荷量都是相同的,所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍,我们把核内的质子数叫核电荷数,而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量. (2)原子核的质量数与质量是不同的,也与元素的相对原子质量不同.原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数,原子核的质量等于质子和中子的质量的总和. [针对训练1] 若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对U的原子来说(　B　) A.x=92,y=92,z=235 B.x=92,y=92,z=143 C.x=143,y=143,z