物理 第三章 第二節(jié) 原子與原子核的結(jié)構(gòu)精品課件 新人教版選修12.ppt

第二節(jié)原子與原子核的結(jié)構(gòu) 第三章核能 目標(biāo)導(dǎo)航1 知道盧瑟福的 粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子的核式結(jié)構(gòu) 2 知道原子核的組成及同位素的概念 3 知道什么叫質(zhì)量虧損 理解質(zhì)能方程 4 知道什么是核能并能計(jì)算核反應(yīng)中放出的核能 一 原子的核式結(jié)構(gòu)模型1 粒子散射實(shí)驗(yàn)用 粒子照射金箔后 粒子仍大致沿原來的方向前進(jìn) 但少數(shù) 粒子發(fā)生了 的偏轉(zhuǎn) 絕大多數(shù) 較大 2 核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核 原子的全部 和幾乎全部 都集中在核內(nèi) 這個(gè)核叫做原子核 帶負(fù)電的 在核外的空間繞核運(yùn)動(dòng) 正電荷 質(zhì)量 電子 想一想1 你知道原子 原子核有多大嗎 提示 原子直徑的數(shù)量級(jí)為10 10m 原子核直徑的數(shù)量級(jí)為10 15m 盧瑟福 p 不帶電 n 3 核子 質(zhì)子和中子通稱為核子 原子核由 組成 4 同位素 具有相同 數(shù)而 數(shù)不同的原子 在元素周期表中處于同一位置互稱為同位素 同位素具有相同的 核子 質(zhì)子 中子 化學(xué)性質(zhì) 想一想2 原子核外的電子數(shù)與原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)有什么關(guān)系 三 質(zhì)能方程1 核反應(yīng) 如果某種粒子與原子核發(fā)生相互作用 導(dǎo)致核的組成或核的狀態(tài)發(fā)生了變化的過程叫核反應(yīng) 2 核能 蘊(yùn)藏在 中的能量稱為核能 原子核 3 質(zhì)能方程 e 其中c表示 4 質(zhì)量虧損 原子核的質(zhì)量比組成它的所有質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和略 的現(xiàn)象 mc2 光速 小 想一想3 核反應(yīng)釋放的能量十分巨大 你能舉例說明嗎 提示 太陽釋放的能量只有非常小非常小的一部分傳給地球 就使地球產(chǎn)生勃勃生機(jī)和風(fēng)雨雷電 而太陽已經(jīng)產(chǎn)生了幾十億年并且還將這樣工作幾十億年 從而說明太陽通過核反應(yīng)釋放的能量是十分巨大的 1909 1911年盧瑟福和他的助手做 粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn) 獲得了重要的發(fā)現(xiàn) 圖3 2 1 3 核式結(jié)構(gòu)對(duì)散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋 粒子穿過原子時(shí) 如果離核較遠(yuǎn) 受到的庫(kù)侖斥力就很小 運(yùn)動(dòng)方向也就改變很小 只有當(dāng) 粒子與核十分接近時(shí) 才會(huì)受到很大的庫(kù)侖斥力 發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn) 由于原子核很小 粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很小 因此絕大多數(shù) 粒子基本上仍按直線方向前進(jìn) 只有極少數(shù)接近原子核的 粒子才發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn) 關(guān)于 粒子散射實(shí)驗(yàn) 下述不正確的是 a 粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷的作用b 粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用 c 只有少數(shù) 粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上d 相同條件下 換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn) 沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的 粒子越少 答案 a 變式訓(xùn)練1 在 粒子散射實(shí)驗(yàn)中 我們并沒有考慮到 粒子跟電子碰撞 這是因?yàn)?a 電子體積非常小 以至于 粒子碰不到它b 電子質(zhì)量遠(yuǎn)比 粒子的小 所以它對(duì) 粒子運(yùn)動(dòng)的影響極其微小c 粒子跟各個(gè)電子碰撞的效果相互抵消d 電子在核外均勻分布 所以 粒子受到電子作用的合外力為零 解析 選b 粒子的質(zhì)量大約是電子質(zhì)量的7300倍 它們之間發(fā)生相互作用時(shí) 動(dòng)量的改變相等 因此 粒子與電子碰撞就像飛行的子彈碰到一粒塵埃 電子對(duì) 粒子的作用是微不足道的 可以忽略 1 原子核由質(zhì)子和中子組成 質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子 2 質(zhì)子數(shù) 原子核中的質(zhì)子個(gè)數(shù) 叫做原子核的質(zhì)子數(shù) 3 電荷數(shù) 原子核所帶的電荷等于核內(nèi)質(zhì)子所帶電荷的總和 所以原子核所帶的電荷都是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍 這個(gè)整數(shù)叫做原子核的電荷數(shù) 用z表示 元素x的原子核可用符號(hào)x表示 其中a b為正整數(shù) 下列說法中正確的是 a a等于此原子核中的質(zhì)子數(shù) b等于此原子核中的中子數(shù)b a等于此原子核中的中子數(shù) b等于此原子核中的質(zhì)子數(shù) c a等于此元素的原子處于中性狀態(tài)時(shí)核外電子數(shù) b等于此原