第五章 4 第三节 核力与核反应方程-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（粤教版）

第三节 核力与核反应方程 　　　第五章 原子与原子核 核心素养目标 物理观念 知道原子核的组成及原子核变化规律；知道四种基本相互作用与核力的特点；了解结合能、比结合能和质量亏损的基本观念。 科学思维 通过核子间的核力做功，理解结合能；能根据结合能、比结合能、质能方程进行相关分析、计算。 知识点二　核力及四种基本相互作用 知识点一　原子核的组成　核反应方程 知识点三　结合能 课时精练 随堂演练 内 容 索 引 知识点一　原子核的组成　核反应方程 索引 情境导学 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核时发现了质子，如图为α粒子轰击氮原子核的示意图。 (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？ 提示：说明质子是原子核的组成部分。 (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？ 提示：说明原子核中除了质子外还有其他粒子。 基础梳理 1．原子核的组成 (1)质子的发现：1919年，卢瑟福用________轰击氮核时发现了质子。 (2)中子的发现：卢瑟福预言，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，他把这种粒子称为中子。__________通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分。 (3)原子核的组成：原子核由_____和_____组成，质子和中子统称为_____。 α粒子 查德威克 质子 中子 核子 2．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_______，以产生新的原子核的过程叫作核反应。 (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，同时伴随着______的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫作反应能。 (3)核反应遵循的规律：在核反应过程中，方程两边总的质量数和_______ 是守恒的。 原子核 能量 电荷数 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．核反应前后质量数和质量都是守恒的。( ) 判断正误 √ × 核心归纳 1．原子核 (1)原子核的组成：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，中子和质子被统称为核子。 由于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，也叫核子数。 (2)原子核的表示：原子核的质量数就是核内的核子数。一个质量数为A、电荷数为Z的原子核包含Z个质子和(A－Z)个中子。原子核常用符号 X表示，其中X为元素符号。 2．核反应 条件 用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变 实质 用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变 规律 (1)质量数、电荷数守恒；(2)动量守恒 原子核的人工转变 (1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程： (2)1932年查德威克发现中子的核反应方程： 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 3.书写核反应方程时要注意 (1)质量数守恒和电荷数守恒。 (2)中间用箭头，不能写成等号。 (3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化。 已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226，试问： (1)镭核中质子数和中子数分别是多少？ 答案：88　138 例1 原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的。原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和，镭核中的质子数等于原子序数，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)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？ 答案： 88　1.408×10－17 C　 镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是Z＝88，Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C＝1.408×10－17 C。 (3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？ 答案： 88　 中性原子的核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。 答案： 113∶114 √ 索引 知识点二　核力及四种基本相互作用 索引 情境导学 如图为3H和3He的原子核结构示意图。 (1)质子都带正电，质子与质子之间存在着库仑斥 力，为什么3He还能稳定地存在？ 提示：因为质子之间除了存在库仑斥力，还存在核力。 (2)自然界中存在的元素是有限的，为什么质子与中子不能随意地组合从而形成无数种不同的原子核？ 提示：因为当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了。 基础梳理 1．核力：组成原子核的______之间有很强的相互作用力，它使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力被称为核力。核力属于____