3.1 原子核的组成与核力 课件 -2022-2023学年高二下学期物理教科版选修3-5

3.1 原子核的组成与核力 第三章：原子核 1 1、质子的发现 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核. α粒子轰击氮核 同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。 一、原子核的组成 原子核是否只由质子组成呢？ 核的质量 质子质量 核的电量 质子电量 ？ 卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认． 核的质量 质子质量 核的电量 质子电量 > 1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子. 2、中子的发现 3、原子核的表示: X表示 元素符号 Z表示 质子数 A表示 质量数 有92个质子,电荷数为92，质量数为235， 即有143个中子。 表示铀原子核 有2个质子,电荷数为2，质量数为4 , 即有2个中子. 表示氦原子核 如质子数相同，中子数不同，（质量数当然不同），则互为同位素。 （氕） （氘） （氚） 质子和中子统称为核子 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)呈中性的镭原子，核外有几个电子？ 【规范解答】 (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)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88. 原子核 质子（带正电） 中子 统称为核子 思考：在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子为什么在库仑斥力的作用下还能够挤在一起而不飞散？ 猜想：万有引力？ 中子 质子 原子核示意图 验证：质子间的电磁力是万有引力的1035倍 结论：核子不可能靠自身万有引力抗衡库仑斥力。 猜想：存在第三种力——核力，是核力把核子束缚在核内，形成稳定的原子核。 二、核力 二、核力 2、特点（1）. 核力是强相互作用（强力）的一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。 （2）. 核力是短程力。约在10-15m 数量级时起作用，距离大于0.8×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m 时核力几乎消失，距离小于 0.8×10-15m 时为斥力，因此核子不会融合在一起。 （3）. 核力与电荷无关。核力与核子电荷无关。 （4）. 核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的 核子发生核力作用，这种性质称之为核力的饱和性。 1、定义：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。 三、核反应 1、定义：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程。 2、卢瑟福发现质子的核反应方程。 3、遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。 根据核反应方程，反应前后有什么规律？ 查德威克发现中子的核反应 4、写核反应方程时应注意的问题 (1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向． (2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰． (3)核反应方程遵守质量数守恒，电荷数守恒。 完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子和中子的． 以下是物理学史上3个著名的核反应方程 X、y和z是3种不同的粒子，其中z是( ) A.α粒子　　　　　　B.质子 C.中子 　　　　　　 D.电子 C 把前两个方程化简，消去X 即可见y是 ，结合第三个方程，根据电荷数守恒、质量数守恒可知z是中子 ． 由洛伦兹力充当向心力可得： 镭有一种同位素，原子核质量数是228，若让 和 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？ 两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，所以： $