第一篇：《原子的核式結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《原子的核式結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材分析

“原子的核式結(jié)構(gòu)”是高中原子物理的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)雖然也能讓學(xué)生掌握原子的核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容，但不難看出傳統(tǒng)教學(xué)模式仍為“師傳生受”，學(xué)生還是被動(dòng)地接收知識(shí)，即使學(xué)會(huì)了，也不能算會(huì)學(xué)，無(wú)法讓學(xué)生體會(huì)建立模型研究物理問(wèn)題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。面對(duì)新課程改革的要求，為營(yíng)造一個(gè)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，本人結(jié)合平時(shí)的實(shí)踐，對(duì)本節(jié)內(nèi)容采用通過(guò)讓學(xué)生小組討論：用湯姆生的葡萄干布丁模型能否解釋ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，一步一步得出盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，在教學(xué)中雖然不能進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，但同樣處處滲透著新課程理念的科學(xué)探究思想，從而利于提高學(xué)生的邏輯推理能力，觀察能力，有利用培養(yǎng)學(xué)生勇于攀登科學(xué)高峰，不怕苦、不怕累的科學(xué)精神，這種通過(guò)讓學(xué)生自己動(dòng)眼觀察、動(dòng)腦思考，引導(dǎo)他們自己獲取知識(shí)，不僅活躍了課堂氣氛，還發(fā)展了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。本節(jié)課的設(shè)計(jì)旨在追尋前人的足跡，通過(guò)對(duì)?粒子散射實(shí)驗(yàn)分析，從而否定湯姆孫的原子模型，建立盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型。讓學(xué)生了解在科學(xué)研究中，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的分析，提出模型或假說(shuō)，這些模型或假說(shuō)又在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)受檢驗(yàn)，正確的被肯定，經(jīng)不起檢驗(yàn)的被否定，在新的基礎(chǔ)上再提出新的假說(shuō)。科學(xué)的研究這樣螺旋上升和不斷深入發(fā)展的。

內(nèi)容分析

粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核式結(jié)構(gòu)的內(nèi)容是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)。其中?粒子散射實(shí)驗(yàn)是常用的獲取微觀世界信息的方法，在原子結(jié)構(gòu)的研究中有非常重要的作用，以后的質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)都與?粒子散射實(shí)驗(yàn)有關(guān)。本節(jié)對(duì)于原子核式結(jié)構(gòu)的建立，?粒子散射實(shí)驗(yàn)更是起到?jīng)Q定性的作用，所以重點(diǎn)在于對(duì)?粒子散射實(shí)驗(yàn)觀察、現(xiàn)象的分析以及從現(xiàn)象中猜測(cè)合理的結(jié)構(gòu)。

“原子的核式結(jié)構(gòu)”是高中原子物理的重要內(nèi)容，除了讓學(xué)生掌握原子的核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容，讓學(xué)生體會(huì)建立模型研究物理問(wèn)題的方法，理解物理模型的演化也很重要。通過(guò)讓學(xué)生小組討論：用湯姆生的棗糕模型能否解釋ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，一步一步得出盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，在教學(xué)中雖然不能進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，但同樣處處滲透著新課程理念的科學(xué)探究思想，從而利于提高學(xué)生的邏輯推理能力和分析能力。

學(xué)情分析

?對(duì)于原子的結(jié)構(gòu)其實(shí)學(xué)生早已經(jīng)知道，初中的物理、化學(xué)中都已經(jīng)清楚。所以原子結(jié)構(gòu)如何不是本節(jié)課要教授的目的，如何從?粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中得出合理的原子結(jié)構(gòu)模型才是本節(jié)要關(guān)注的重點(diǎn)。前面光的波動(dòng)性、光的粒子性的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)于從現(xiàn)象找本質(zhì)，建模型或假說(shuō)的過(guò)程已不再陌生，所以對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、提問(wèn)即可理解原子核式結(jié)構(gòu)模型。前一節(jié)學(xué)習(xí)了電子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)生已經(jīng)知道原子是有結(jié)構(gòu)的，那么結(jié)構(gòu)如何分布呢？

學(xué)生在化學(xué)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了原子核外的電子排布，絕大多數(shù)學(xué)生都已經(jīng)知道了原子由原子核和電子組成但一般都尚未清楚原子大小與原子核大小的比例關(guān)系，而這一比例必將對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)微觀世界產(chǎn)生巨大的沖擊，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

第二篇：第一節(jié)原子的核式結(jié)構(gòu) 原子核

原來(lái)的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說(shuō)明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個(gè)很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。

盧瑟福出生于新西蘭。盧瑟福在英國(guó)劍橋大家卡文迪許實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)了三年，當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的是卓越的物理學(xué)家湯姆生。

1896年，貝克勒耳發(fā)現(xiàn)了鈾鹽能發(fā)射出穿透力很強(qiáng)的輻射。不久盧瑟福就證明了這種“鈾射線”與Ｘ射線不同，他把能夠使大量原子電離但易被吸收的粒子叫α粒子后來(lái)證實(shí)（α粒子就氦核），α粒子帶正電，具有較大的功能，它的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍。

盧瑟福是天才的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，他利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1909年，盧瑟福交給一位新來(lái)的學(xué)生、青年物理學(xué)家馬斯登一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)，要他數(shù)一數(shù)穿過(guò)各種物質(zhì)薄片（金、銅、鋁等）的α粒子，這些薄片是放在放射源和熒光屏之間的，盧瑟福想看一看馬斯登能不能看到什么奇異現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)大家都接受湯姆生的原子模型，按照這種模型，α粒子應(yīng)該很容易地穿過(guò)原子球，不應(yīng)該發(fā)生散射現(xiàn)象，但是馬斯登注意到，雖然絕大多數(shù)的α粒子穿過(guò)了薄片，但是仍然可以看到散射現(xiàn)象——有一些粒子好像是跳回來(lái)了，實(shí)驗(yàn)重復(fù)了很多次，盧瑟福經(jīng)過(guò)深入的研究和思考以后，得出了下面的結(jié)論：原子是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)，它有一個(gè)帶正電的核（原子核），在核周圍的一定軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)著帶負(fù)電的電子。

1918年，盧瑟福接替退休的湯姆生的職位，擔(dān)任著名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任，他在那里一直工作到逝世。

有關(guān)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）

絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后不改變方向；

α粒子碰到電子后運(yùn)動(dòng)方向幾乎不發(fā)生改變；

α粒子散射實(shí)驗(yàn)，肯定了湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型；

α粒子散射實(shí)驗(yàn)，是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

［作業(yè)布置］

第三篇：原子核結(jié)構(gòu)的教案設(shè)計(jì)

新課標(biāo)要求

1、知識(shí)與技能

(1)知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

2、過(guò)程與方法

(1)通過(guò)觀察，思考，討論，初步學(xué)會(huì)探究的方法;

(2)通過(guò)對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)樹立正確的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度;

(2)樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。

教學(xué)重點(diǎn)：原子核的組成。

教學(xué)難點(diǎn)：如何利用磁場(chǎng)區(qū)分質(zhì)子與中子

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

1、原子核的組成問(wèn)提：質(zhì)子：由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的?怎樣發(fā)現(xiàn)的?中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么?由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的?(盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。查德威克發(fā)現(xiàn)中子。發(fā)現(xiàn)原因：如果原子核中只有質(zhì)子，那么原子核的質(zhì)量與電荷量之比應(yīng)等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比，但實(shí)際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內(nèi)還有另一種粒子)

小結(jié)：

①質(zhì)子(proton)帶正電荷，電荷量與一個(gè)電子所帶電荷量相等，中子(nucleon)不帶電，②數(shù)據(jù)顯示：質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。

提問(wèn)：③原子核的電荷數(shù)是不是電荷量?④原子荷的質(zhì)量數(shù)是不是質(zhì)量?

提示：③不是，原子核所帶的電荷量總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，那這個(gè)倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。

④原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，那這個(gè)倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)。

小結(jié)：③原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)

④原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

⑤符號(hào)表示原子核，X：元素符號(hào);A：核的質(zhì)量數(shù);Z：核電荷數(shù)

一種鈾原子核的質(zhì)量數(shù)是235，問(wèn)：它的核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少?(核子數(shù)是235，質(zhì)子數(shù)是92，中子數(shù)是143)

2、同位素(isotope)

(1)定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。

(2)性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。

提問(wèn)：列舉一些元素的同位素?

提示：氫有三種同位素：氕(通常所說(shuō)的氫)，氘(也叫重氫)，氚(也叫超重氫)，符號(hào)分別是：。

碳有兩種同位素，符號(hào)分別是。

第四篇：原子核的組成教學(xué)設(shè)計(jì)

原子核的組成

新課導(dǎo)入：

【展示銅鍋、水】

師：金屬銅是由什么構(gòu)成的？ 生：銅原子

師：那么水分子呢？

生：一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的。

師：原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒，那它自身是由什么構(gòu)成的？ 生：原子核和核外電子。

師：我們都知道原子很小，原子核比原子小得多。

假設(shè)我們把原子比喻成直徑為200米的體育館，那么原子核有多大呢？ 生：螞蟻

師：原子核相當(dāng)于體育館里面的一只小螞蟻。

原子核雖小，但它并不簡(jiǎn)單，今天我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)原子核的組成。

新課推進(jìn)：

師：請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，在初中我們已學(xué)過(guò)原子核是由哪幾部分組成的？ 生：質(zhì)子和中子。

師：請(qǐng)大家根據(jù)表格上所給的數(shù)據(jù)，思考質(zhì)子、中子和核外電子的帶電情況。生：質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷

師：1.602×10-19為一個(gè)單位正電荷

生：中子不帶電，電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷。

師：我們知道原子不帶電，中子不帶電，質(zhì)子帶一個(gè)單位，核外電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷，那么我們可以得出質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)有什么關(guān)系？ 生：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

師：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，中子不帶電，原子核所帶的電就是原子核內(nèi)所有質(zhì)子所帶的電，那么我們同樣可以得出質(zhì)子數(shù)與核電荷數(shù)有什么關(guān)系？ 生：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù) 師：在元素中期表中，1號(hào)元素是H，2號(hào)元素是He，3號(hào)元素是Ne，這些元素編排順序的依據(jù)是什么？ 生......師：質(zhì)子數(shù)，化學(xué)上規(guī)定，原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)

推論：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)，請(qǐng)大家根據(jù)這個(gè)推論思考13號(hào)元素、O元素的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)、核電荷數(shù)、原子序數(shù)分別是多少？ 13號(hào)元素學(xué)生一起回答，O元素叫一個(gè)同學(xué)起來(lái)回答。

師：科學(xué)研究表明，原子核體積雖小，但整個(gè)原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核上。我們假定質(zhì)子、中子相對(duì)質(zhì)量為1，那么電子的相對(duì)質(zhì)量相當(dāng)于質(zhì)子、中子相對(duì)質(zhì)量的1/1836，幾乎可以忽略不計(jì)，所以我們可以得出原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核上。

師：氫同學(xué)們看課本31頁(yè)問(wèn)題解決的第1題，將F、Na、Al原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和填入表1 —8，并與相對(duì)原子質(zhì)量作比較。生：質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)≈相對(duì)原子質(zhì)量

師：這是約等于，不是等于。為什么質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)≈相對(duì)原子質(zhì)量呢？ 生：電子質(zhì)量幾乎可以忽略不計(jì)。

師：因?yàn)樵拥馁|(zhì)量幾乎全部集中在原子核上。

我們用Z來(lái)表示質(zhì)子數(shù)，N來(lái)表示中子數(shù)，質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)我們用A來(lái)表示，這個(gè)A我們把它叫做質(zhì)量數(shù)。所以我們可以得出第2個(gè)推論：質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)≈相對(duì)原子質(zhì)量。那如何來(lái)用這2個(gè)推論呢？

讓學(xué)生做作業(yè)本17頁(yè)第7、10、14題，并進(jìn)行講解 師：我們已知道了構(gòu)成原子的幾種微量，那我們能不能通過(guò)這幾種微量來(lái)表示一個(gè)原子呢？下面我們一起來(lái)學(xué)習(xí)原子表示法。我們用X表示一個(gè)原子的元素符號(hào)，在左下角用Z表示它的質(zhì)子數(shù)，在左下角用A來(lái)表示它的質(zhì)量數(shù)。A

X Z

下面請(qǐng)同學(xué)們用原子表示法表示31頁(yè)問(wèn)題解決表1-8中的3個(gè)原子

A 請(qǐng)同學(xué)上來(lái)表示，并提問(wèn)全部同學(xué)，每個(gè)原子表示的含義，從中推出 X Z 的含義：表示質(zhì)子數(shù)為Z，質(zhì)量數(shù)為A的X原子。

接著提問(wèn)學(xué)生，X右上角的表示什么意思 生：電荷數(shù)

師：那X右下角的表示什么意思

±m(xù) 生：原子個(gè)數(shù) A C±

X d 師：X上面±m(xù)表示什么意思？

Z 生：化合價(jià) 3 師：請(qǐng)大家觀察1 1H、1H、1H這3個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn) 生：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同 14 師：12 6C、6C、6C質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么異同點(diǎn) 生：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同 師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)賮?lái)思考下，我用紅框框起來(lái)的這兩個(gè)原子1 1H、6質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么異同點(diǎn)

生：都不相同

師：那這6個(gè)原子的共同點(diǎn)是什么？ 生：都有一定的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù) 師：我們具有一定質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的原子叫做同位素

在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)元素的概念，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是元素 生：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原子的總稱 3 師：1 1H、1H、1H我們可以說(shuō)它們屬于同一種元素嗎？ 生：是

師：我們可以說(shuō)它們是同一種核素嗎？ 生：不能

師：因?yàn)楹怂厥切枰|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等的原子才能叫做核素。師：那質(zhì)子數(shù)相等，中子數(shù)不等的核素我們叫做什么？

我們把它叫做同位素。3 1 2 比如說(shuō)1 1H、1H、1H互為同位素，我們把1H叫做氕用H來(lái)表示；1H叫做氘，用D來(lái)表示；3 1H叫做氚，用T來(lái)表示 14 師：同學(xué)們思考一下，我們?yōu)槭裁?2 6C、6C、6C為同位素呢？ 生....師：因?yàn)樗鼈兲幵谠刂芷诒硗粋€(gè)位置，我們把質(zhì)子數(shù)相同的原子放在同一個(gè)位置 請(qǐng)大家在思考一下，C表示什么含義？ 生：碳元素 14 師：12 6C、6C、6C表示什么含義 生：碳的3中核素

師：他們之間有什么關(guān)系？ 生：它們之間互為同位素

做作業(yè)本17頁(yè)第2題，并講解

課堂小結(jié) 板書

原子核的組成

質(zhì)子 帶一個(gè)單位正電荷

原子核 中子

不帶電

化合價(jià)質(zhì)量數(shù)—— A

原子Z質(zhì)子數(shù)——

X+d— c+--——離子所帶的電荷數(shù)

原子個(gè)數(shù) e——離子所帶的電荷數(shù)

1.核外電子 帶一個(gè)單位負(fù)電荷

2、推論1：：質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù) 推論2：質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)≈相對(duì)原子質(zhì)量

3、核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一類原子

4、同位素：質(zhì)子數(shù)相等、中子數(shù)不等的核素

第五篇：《原子與原子核的結(jié)構(gòu)》教案1

《原子與原子核的結(jié)構(gòu)》

(一)引入 新課 復(fù)習(xí)提問(wèn)：

1.盧瑟福通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了質(zhì)子？試寫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程式.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)人們更進(jìn)一步去研究原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，10多年后，科學(xué)家經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)了原子核中另一種新的基本粒子——中子.(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1.中子的發(fā)現(xiàn).(1)盧瑟福的假說(shuō).質(zhì)子發(fā)現(xiàn)后，有人提出原子核可能是由帶正電的質(zhì)子組成的.但這設(shè)想在解釋除氫原子核外的其他原子核時(shí)遇到了困難，大多數(shù)原子核的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)不相等，如鈾238的電荷數(shù)為92，若都由質(zhì)子組成，其質(zhì)量數(shù)也應(yīng)是92，而除質(zhì)子外剩下146的質(zhì)量數(shù)是什么呢？ 1920年，根據(jù)以上分析，盧瑟福曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.(2)約里奧·居里夫婦的實(shí)驗(yàn).1930年發(fā)現(xiàn)，用釙(Po)放出的α粒子轟擊鈹(Be)時(shí)產(chǎn)生一種射線，這種射線貫穿能力極強(qiáng)，能穿透十幾厘米厚的鉛板，當(dāng)時(shí)人們已知的射線中只有γ射線能穿透鉛板，所以認(rèn)為這種射線為γ射線.1932年約里奧·居里夫婦用這種射線去轟擊石蠟(含有大量氫原子)，竟從石蠟中打出質(zhì)子，如圖1(用投影幻燈片打出)，由于被打出質(zhì)子能量很大，與γ射線的能量不符合，但這射線究竟是什么？約里奧·居里夫婦沒(méi)有得出最后的結(jié)論.(3)查德威克實(shí)驗(yàn).1932年英國(guó)物理學(xué)家查德威克仔細(xì)研究了這種射線，發(fā)現(xiàn)它是中性粒子流，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射線的可能.后查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打擊了一些氫核(質(zhì)子)和氮核，并測(cè)量出被打出的氫核和氮核的速度，由此推算出這種射線的質(zhì)量.測(cè)量結(jié)果表明，被打出的原子核的速度是不同的，如被打出的氫核的速度有大有小，查德威克認(rèn)為其中速度最大的氫核是由于未知射線中的粒子與它正碰的結(jié)果，其他速度較小的是由于斜碰的結(jié)果.(4)中子的發(fā)現(xiàn).分析：查德威克認(rèn)為它們之間的碰撞是彈性正碰；設(shè)未知粒子質(zhì)量為m，速度為v，氫核的質(zhì)量為mH，最大速度為v′H，并認(rèn)為氫核在打出前為靜止的，那么根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知：

mv=mv′＋mH·v′H，(1)

其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：

同樣可求出未知射線與氮原子碰撞后，打出的氮核的速度

查德威克在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氫核的最大速度為v′H=3.3×109cm／s，氮核的最大速度為 v′N=4.7×108cm/s

(5)

(6)將速度的最大值代入方程(6)，可得：

(7)可得：m=1.15mH.查德威克還用別的物質(zhì)代替氫和氮重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可得到同樣的結(jié)果.后來(lái)更精確實(shí)驗(yàn)測(cè)出，此粒子質(zhì)量非常接近于質(zhì)子質(zhì)量，只比后者大千分之一多(此粒子質(zhì)量是1.674920×10-27kg，質(zhì)子質(zhì)量是1.672614×10-27kg).查德威克發(fā)現(xiàn)的這種與質(zhì)子質(zhì)量差不多的粒子，由于不帶電，所以

發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程式為

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，從許多原子核里都能打出中子，可見中子也是原子核的組成部分.中子的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)發(fā)展史上的一件大事，由于中子不帶電，所以更容易接近或打進(jìn)原子核.不少科學(xué)家用中子轟擊原子核，進(jìn)一步揭示了物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)近代物理學(xué)的發(fā)展起了很大作用.由此也可看出科學(xué)的預(yù)言和假說(shuō)的重要作用，它可引導(dǎo)人們發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)和規(guī)律.中子的發(fā)現(xiàn)的歷史事實(shí)也使我們明確，在科學(xué)研究中要時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，否則會(huì)像約里奧.居里夫婦一樣與中子這樣重要的發(fā)現(xiàn)失之交臂.由于發(fā)現(xiàn)了中子，查德威克獲得1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).中子的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)假設(shè)和理論推證相結(jié)合的產(chǎn)物，也是查德威克與許多物理學(xué)家共同努力的結(jié)果.查德威克事后說(shuō)：“先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)通常是很多人勞動(dòng)的成果.” 2.原子核的組成.中子發(fā)現(xiàn)后，原子核是由質(zhì)子和中子組成的看法很快得到了公認(rèn).質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷，質(zhì)量數(shù)為1；中子不帶電，質(zhì)量數(shù)也是1.在核中：電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù).質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù).個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)為14，所以中子數(shù)為14—7=7，則氮核是由7個(gè)質(zhì)子和7個(gè)中子組成的.同位素：具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱同位素.如氘

在天然放射現(xiàn)象中，放射出的三種射線：α粒子是氦核，它是由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起從核中發(fā)射出來(lái)的，其核反應(yīng)方程式為：

β粒子是電子，這是由中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，其核反應(yīng)方程式為：

γ射線是由光子組成，后面會(huì)講到.(三)課堂小結(jié)

1.在原子核由質(zhì)子組成的說(shuō)法遇到困難時(shí)，盧瑟福預(yù)言：原子核中可能存在著與質(zhì)子質(zhì)量差不多的不帶電粒子，稱為中子.2.查德威克通過(guò)對(duì)許多實(shí)驗(yàn)的分析，并運(yùn)用動(dòng)量守恒和能量守恒的規(guī)律，測(cè)量并計(jì)算出被一些人誤認(rèn)為γ射線的粒子的電性和質(zhì)量，從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量與質(zhì)子差不多，不帶電的中性粒子——中子.3.原子核是由質(zhì)子和中子組成的.它的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，它的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù).4.了解同位素的意義.知道天然放射現(xiàn)象中α粒子和β粒子的形成及核反應(yīng)方程式.(四)復(fù)習(xí)提問(wèn)

2.一個(gè)中子以速度V0與一靜止的原子核作正面彈性碰撞，原子核的質(zhì)量為A，則該原子核得到的能量E2與中子的起始能量E0之比為

(1)證明上述關(guān)系式.根據(jù)彈性碰撞的規(guī)律可列出動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒的方程：若中子質(zhì)量為m0.原子核質(zhì)量為mA=Am0.(1)m0v0=m0v′＋mAv，(1)

(2)

(2)因?yàn)锳=12，則可求

(五)作業(yè)

練習(xí)二：(2)、、(4)、(5)、(6).(3)