[教育]原子核的组成与核力(精品)
原子核的组成与核力课件
试计算核子之间存在万有引力 及库仑斥力
质子间的距离r=1××10-19 c 引力常量G=6.7×10-11m3.kg-1.s-2 静电力常量k=9.0×109N.m2.C-2
原子核的组成与核力
14
核子靠什么力结合成原子核？
原 子 核 的 半 径 约 为 10-15m , 只相当原子半径的万分之一。在
原子核是否只是由质子组成呢？
？ 核的质量
质子质量
核的电量 质子电量
核的质量 质子质量
> 核的电量 质子电量
1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近 的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。
原子核的组成与核力
5
中子的发现
1932年英国物理学家查德威克用 α粒子轰击铍发现了中子 n。
4 2
He
11
二、核反应
核反应：利用天然反射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰 击原子核,以产生新的原子核的过程。
核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。
发现质子核反应 24He17N 4 187 O11H
发现中子核反应 2 4H e4 9Be 16 2C0 1n
温馨提示
遵循： 上标质量数原守子核恒的组成下与标核力电荷数守恒
这么小的空间里带正电的质子与
质子间的库仑斥力是很大，万有 引力太小，只有库仑力的10-36。 而通常原子核是稳定的,于是核内 还应有另一种力把各种核子紧紧 拉在一起, 此力称为核力。
库仑力
万有
mp
引力
核力
万有 引力
核力 mp
库仑力
原子核的组成与核力
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使核子结合在一起的强相互 作用（引力）
质子
中子 原子核示意图
原子核的组成与核力(精品)
一、质子的发现（原子核的人工转变）
１９１９年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子 核的人工核实验，实验装置示意如图。
Ｔ
Ｃ Ａ
Ｔ
Ｓ Ｆ Ｍ
Ａ：放射性物质 Ｆ：铝箔
Ｃ：容器 Ｓ：荧光屏
Ｔ：阀门 Ｍ：显微镜
Ｔ Ｃ Ａ
Ｔ
Ｆ
Ｓ
Ｍ
实验步骤及结果：
１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 ２、然后充入氮气
实验步骤及结果：
2、氢有三种同位素，分别是氕 3 氚 1 H ，则（ AB ） A、它们的质子数相等 B、它们的核外电子数相等 C、它们的核子数相等 D、它们的中子数相等
1 1
H 、氘
2 1
H 、
4 2
He N O H
14 7 17 8 1 1
4 2
9 1 He4 Be12 C 5 0n
5、铀238 原子核衰变方程
238 92
4 U 234 T h ＋ 90 2 He
原子核衰变方程 234 6、钍234
温馨提示
遵循： 上标质量数守恒
90
Th Pa＋ e
234 91 0 1
想
由于原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，如果原子核只由质子 组成，则原子核的质量数应该与质子数相等，因而也与原子核的核电荷数 相等。但任意考察两种元素（下表），就知它们的核质量数与核电荷数不 等。 原子核只由质子组成的设想能够成立吗？
原子核 示意图
钙Ｃａ 汞Ｈｇ
２００ ８０
质量数 电荷数
４０ ２０
生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。 4. 核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态， 核力与核子电荷无关。
要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组
原子核的组成与核力教案
原子核的组成与核力教案教学目标1．知道原子核的组成及质子和中子的发现情况,掌握原子核的表示方法及质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系,同位素的概念。
2．知道质子和中子统称为核子,并了解核子间存在核力及核力的性质3．掌握什么叫核反应并学会书写核反应方程重点难点重点：原子核的组成及表示方法、质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系难点：核反应方程的书写设计思想本节主要讲原子核的组成,是这一章的重点,虽然是微观世界的知识,但初中已有了一定的基础,要求也比较低,所以学生接收起来并不太难,难点主要在核反应方程的书写上。
所以这节课主要以识记的思想来设计教学,更多的让学知道是什么。
另外通过“实验事实—猜想（预言）—实验验证”的过程,让学生在情感上体验科学家科学探索的艰辛历程。
教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】问题1：前面我们学习了卢瑟福的原子的“核式结构学说”和玻尔的原子模型,知道原子是有结构的,那么组成原子的原子核有没有结构呢？【课堂学习】（一）原子核的组成1．原子核的组成（1）质子的发现：1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,发现了质子。
后来又从许多轻元素中打出了质子,质子是原子核的组成部分。
★卢瑟福预言中子的存在：卢瑟福发现原子核的质量与质子质量不等,但电荷数相同,由此卢瑟福预言在原子核中还在一种中性的粒子。
（2）中子的发现：1932年,查德威克用α粒子轰击铍原子核得到中子（查德威克用实验验证）。
（3）核子：原子核是由质子和中子组成的,它们统称为核子。
（4）电荷数：原子核的电荷数等于核内的质子数。
（5）质量数：原子核的质量数就是核内的质子数和中子数之和。
★基本关系：核电荷数=质子数（Z）=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★原子核的表示方法：A Z X（X是元素符号；A是“核质量数”；Z是“核电荷数”）2．同位素（1）同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核统称为同位素。
原子核的奥秘理解核物理和原子核反应的基本原理
原子核的奥秘理解核物理和原子核反应的基本原理核物理是研究原子核结构、原子核性质以及原子核与其他粒子之间相互作用的学科。
在核物理领域，人们努力揭示原子核的奥秘，并探索核反应的基本原理。
本文将以分析原子核结构、核力和核反应等方面的知识，帮助读者更好地理解和学习核物理。
一、原子核的组成和结构原子核是由质子和中子组成的，中心集中的带正电荷的部分。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子，它们通过强相互作用相互结合在一起，形成稳定的核结构。
质子和中子的质量几乎相同，都有约1单位质量，而其质量远大于电子的质量。
原子核的结构可用原子序数Z和质子数N来表示。
原子序数Z代表原子核中质子的数量，质子数N代表原子核中中子的数量，而质子数和中子数之和A被称为质量数。
一个核的符号通常采用元素符号（即原子序数Z所对应的元素符号）加上质量数A的方式来表示。
例如，氦原子核的符号为He-4，其中2代表其原子序数（即质子数），而4代表其质量数（即质子数和中子数之和）。
通过研究原子核的结构，我们可以更深入地理解原子核的奥秘。
二、核力的作用原子核内部的粒子之间存在一种特殊的相互作用力，称为核力。
核力是一种非常强大的作用力，只在原子核的范围内起作用。
它的作用很类似于引力和电磁力，但与它们相比，核力更强，且仅限于极短的距离范围内。
核力起源于夸克之间的相互作用。
夸克是构成质子和中子的基本粒子，它们通过交换质子和中子之间的夸克来产生核力。
核力的强大使得原子核在非常近距离内保持稳定，避免了带有正电荷的质子之间的排斥力导致原子核解体。
三、核反应的基本原理核反应是指在核碰撞或核衰变过程中，原子核发生的转化。
核反应可以通过核裂变或核聚变来实现。
核裂变是指原子核分裂成两个或更多轻的核的过程，而核聚变是指两个或更多轻核结合形成一个较重的核的过程。
在核反应中，保持能量守恒和动量守恒是非常重要的原理。
例如，在核裂变过程中，当一个中子与一个重核碰撞时，会产生两个或多个轻核和一些中子，并释放出大量能量。
高中物理 3.1原子核的组成与核力课件 教科版选修3-5
H
1 1
p
1 0
n
-
0 1e
4 2
H
e
1 1
H
2 1
H
3 1
H
三：核子与核力 1、质子、中子统称为核子。
2、将核子结合在一起的力叫核力。
3、核力特点： 近程、强大、与电荷无关
四、核反应 核反应：原子核在其它粒子的轰击下产 生新原子核的过程。 规律：质量数守恒；电荷数守恒
例如：用a粒子轰击氮核：
17 4N+2 4He 18 7O1 1H
例如：用a粒子轰击铍核
9 4Be+2 4He 16 2C0 1n
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第三章
原子核
第一节：原子核的组成和核力
回顾： 电子的发现证明原子是可分的 α粒子散射实验证明了原子具有核式结构 为了解释氢原子光谱玻尔提出了玻尔理论
这章开始我们探究原子核的微观结构以 及核反应的规律
学习目标
• 1、知道原子核的组成 • 2、知道核符号概念，记住常见核符号 • 3、知道核子概念，核力概念，核力特点 • 4、知道核反应概念及存在的规律
4 2
H
e
一：原子核的组成组 1、卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子 2、查德威克用α粒子轰击铍原子核发现了中子
原子核是由种子和中子组成的
二：核符号
X A核质量数；Z核电荷数，质子数； A
X化学元素符号 用N表示中子数： A= Z+ N
Z
例:质子;中子;电子;正电子;α粒子;氕; 氘; 氚
1 1
原子核的结构与组成
原子核的结构与组成原子核是原子的核心部分，也是构成原子的基本组成单位。
它由质子和中子组成，分别带有正电荷和无电荷。
在本文中，我将详细探讨原子核的结构、组成以及相关的性质。
一、原子核的结构原子核呈现出一种球形或近似球形的形状，其直径约为10^-15米量级。
由于原子核非常微小，因此其结构的研究需借助于粒子加速器等仪器。
在原子核的结构中，质子和中子分别存在于核内。
质子是具有正电荷的基本粒子，而中子是无电荷的基本粒子。
质子和中子被称为核子，它们组成了原子核的基本成分。
质子和中子的质量非常接近，都大约为1.67x10^-27千克。
然而，质子与中子的电荷相反，质子带正电荷，而中子不带电荷。
由于质子和中子的存在，原子核具有正电荷，并且决定着原子的化学性质。
二、原子核的组成原子核的组成主要由质子和中子构成。
根据元素的不同，质子的个数也不同。
例如，氢原子的原子核只含有一个质子，而氦原子的原子核则含有两个质子。
不同元素的原子核中质子的数量被称为原子序数，通常用字母Z表示。
除质子外，原子核还含有中子。
中子的质量与质子接近，但中子不带电荷。
中子的主要作用是稳定原子核结构以及控制核反应过程。
原子核的质量可以通过质子和中子的质量之和来计算。
质子和中子的质量都可以用原子质量单位（u）来表示。
一个原子质量单位等于质子或中子质量的约等于1/12。
三、原子核的性质1.质量数和同位素：原子核的质量可以由质子和中子的质量之和来计算。
质量数A定义为质子和中子的总数。
具有相同质子数（即相同原子序数Z）但质量数A不同的原子被称为同位素。
同位素具有相似的化学性质，但可能具有不同的物理性质。
2.核密度和核力：由于原子核非常小而质量很大，原子核具有较高的核密度。
核密度是指单位体积内的核子数目。
核子之间通过核力相互作用，核力是一种非常强大的吸引力，维持核子的稳定状态。
3.核衰变：某些原子核具有不稳定性，随着时间的推移会发生放射性衰变。
原子核衰变会产生放射性粒子，如α粒子、β粒子和γ射线。
高中物理 第三章 原子核 第1节 原子核的组成与核力课件 教科版选修3-5.ppt
工的办法使原子核发生转变）
现中子的核反应）
２、 粒子轰击氮的核实验 （发现质子的核反应）
174N4 2H e187 O1 1H
9 4B e4 2H e162 C0 1n
４、原子核由质子和中子 （统称为核子）组成
５、使核子结合在一起的力 是短程强相互作用力，也称为 核力。
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原子核的组成与核力
1
１９１９年卢瑟福完成了用α粒子轰击氮原子核的人工核实验，实验装置示意如图。
Ｔ
Ｔ
C
SM
A
F
Ａ：放射性物质 Ｃ：容器 Ｔ：阀门
Ｆ：铝箔
Ｓ：荧光屏 Ｍ：显微镜
2
• 实验步骤及结果： • １、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好
不出现闪光 • ２、然后充入氮气,荧光屏出现了闪光
3
• 从实验结果可知，充入氮气后产生了穿透能力 比α粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔， 打在荧光屏上，出现了闪光。
钋Ｐo
铍Ｂｅ
石蜡
α粒子
不可见粒子
质子
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？
8
查德威克对实 验结果的分析
钋
铍Ｂｅ
石蜡
α
不可见
质子
粒子
查德威克用碰撞中的动
量守恒和能量守恒分析得到
不可见粒子是质量与质子几
乎相等的、不带电的粒子，
它正是卢瑟福预见的中子。
中子的质量数与质子的相等，
都是1，中子不带电，其电荷
数为零。物理学中用符号 表示中子。
• 这些实验表明，由于从不同元素的原子 核中都能打出质子来，因此质子应该是原 子核的组成部分。
• 原子核只由质子组成吗？
5
•想 一 想 • 由于原子核的质量大体上是质子质量的
选修3-5-3.1原子核的组成与核力 核反应
核反应
阅？ 恒 电荷数守 2. 核反应前后有哪些守恒量？
恒 质量不守恒！质能转换！ 规律
想一想
古时，“炼金术”在世界各地都很流行，其 目标之一是将贱金属转化为贵金属。例如， 有人想把铅变成黄金，但终究没有实现。 （1）用学过的知识解释，为什么他们的想法 不能实现？ （2）今天能否实现？ （3）你认为这种“炼金”方法能盈利吗？
小结
组成 表示
原子核
质子、中子 质量数、电荷数 同位素 短程
结合
变化
核力
核反应
强大
电荷无关
质量数、电荷数守恒 质能转换
选修3-5 第三章 原子核
第1节 原子核的组成与核力
原子核的组成
质子
由卢瑟福发现
带正电，电量为一个元电荷
统称为核子
中子
由查德威克发现
不带电， 质量与质子非常接近
原子核的表示方法
同位素
质子数相同 中子数不同
例：
核力
问题：质子，库伦斥力，为何不散开？ 特点
阅读教材第37~38 页，回答下列问题： 仅在原子核大小范围内存在
核子距离大于0.8*10 m时，表现为引力 短程 1. 分组计算两个质子间的万有引力和库伦力大小。
-15
强大
（参数见课本37页） 电荷无关
核子距离小于0.8*10-15m时，表现为斥力
2. 桌子与椅子、中子与中子、中子与质子、质子 与质子，哪些之间有核力？为什么？ 3. 为什么质子越多的原子往往有更多的中子？