第5章 第1节 原子核的组成 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

　第五章　原子核与基本粒子 第1节　原子核的组成 核心素养导学 物理观念 (1)了解质子与中子的发现过程。 (2)了解原子核的组成，会正确写出原子核的符号。 (3)知道同位素的概念及在生产生活中的应用。 科学探究 了解探究质子和中子在发现过程中运用的物理原理。 科学态度与责任 通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化证据意识和推理能力。 一、原子核的组成 1．质子的发现 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，发现质子，它是原子核的组成部分。 2．中子的发现：实验结果显示，带正电的质子的质量大体上只占原子核质量的一半。卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种电中性的粒子，它的质量与质子相同。1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，这种粒子就是中子。 3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。 4．原子核的符号 二、同位素　核力 1．定义：原子序数相同而中子数不同的原子核互称为同位素。 2．氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H。 3．核力 核子之间的相互作用力称为核力，它属于强相互作用。 1.下面是原子核的示意图，判断下列说法正误： (1)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。(×) (2)原子核的电荷数等于核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。(√) (3)同位素具有不同的化学性质。(×) (4)原子核的电荷数就是原子核所带的电荷量。(×) (5)原子核的质量数就是原子核内质子和中子的总质量。(×) 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、电荷量相同，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)。 新知学习(一)|原子核的组成 [任务驱动] 汤姆孙通过确定阴极射线的电性和电荷量，猜测电子来源于原子，通过换用不同的材料作阴极得到相同的阴极射线，证明了电子是原子的组成部分；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。 (1)质子由谁发现的？怎样发现的？ 提示：卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。 (2)中子是由谁发现的？依据是什么？ 提示：查德威克发现中子。发现依据：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。查德威克通过实验证实了这个猜想。　　　　 [重点释解] 1．原子核的大小、组成和同位素 2．对核子数、电荷数、质量数的理解 (1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫作核子数。 (2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数。 (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，这个倍数叫作原子核的质量数。 [典例体验] [典例]　已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问： (1)镭核中有多少个质子？多少个中子？ (2)镭核所带的电荷量是多少？ (3)呈中性的镭原子，核外有多少个电子？ [解析]　(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数Z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 /方法技巧/ 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，核内的质子数叫作核电荷数，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，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总和叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。 [针对训练] 1．下列关于原子核的相关说法中正确的是(　 ) A．原子核的电荷数等于中子数 B．原子核的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量 C．卢瑟福通过实验发现了质子和中子 D．原子核Th的核内有144个中子 解析：选D　原子核的电荷数等于核内质子数，也就是原子序数，故A错误；原子核的电荷数不是它的电荷量，质量数也不是它的质量，故B错误；卢瑟福通过实验发现了质子，并猜