第一篇：第一節(jié)原子的核式結構 原子核

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

盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。

盧瑟福出生于新西蘭。盧瑟福在英國劍橋大家卡文迪許實驗室學習了三年，當時領導實驗室的是卓越的物理學家湯姆生。

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粒子后來證實（α粒子就氦核），α粒子帶正電，具有較大的功能，它的質量是電子質量的七千多倍。

盧瑟福是天才的實驗物理學家，他利用當時的實驗條件，對原子的結構進行了實驗研究。1909年，盧瑟福交給一位新來的學生、青年物理學家馬斯登一項簡單的任務，要他數(shù)一數(shù)穿過各種物質薄片（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，當時大家都接受湯姆生的原子模型，按照這種模型，α粒子應該很容易地穿過原子球，不應該發(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了，實驗重復了很多次，盧瑟福經過深入的研究和思考以后，得出了下面的結論：原子是一個很復雜的系統(tǒng)，它有一個帶正電的核（原子核），在核周圍的一定軌道上轉動著帶負電的電子。

1918年，盧瑟福接替退休的湯姆生的職位，擔任著名的卡文迪許實驗室主任，他在那里一直工作到逝世。

有關α粒子散射實驗，下列說法中正確的是（）

絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后不改變方向；

α粒子碰到電子后運動方向幾乎不發(fā)生改變；

α粒子散射實驗，肯定了湯姆生的原子結構模型；

α粒子散射實驗，是盧瑟福原子核式結構模型的實驗依據(jù)。

［作業(yè)布置］

第二篇：原子核結構的教案設計

新課標要求

1、知識與技能

(1)知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

2、過程與方法

(1)通過觀察，思考，討論，初步學會探究的方法;

(2)通過對知識的理解，培養(yǎng)自學和歸納能力。

3、情感、態(tài)度與價值觀

(1)樹立正確的，嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度;

(2)樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。

教學重點：原子核的組成。

教學難點：如何利用磁場區(qū)分質子與中子

教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。

教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備

1、原子核的組成問提：質子：由誰發(fā)現(xiàn)的?怎樣發(fā)現(xiàn)的?中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么?由誰發(fā)現(xiàn)的?(盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質子。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子，那么原子核的質量與電荷量之比應等于質子的質量與電荷量之比，但實際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內還有另一種粒子)

小結：

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

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

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

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

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

④原子核的質量數(shù)=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)

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

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

2、同位素(isotope)

(1)定義：具有相同質子數(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：原子核的質子數(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，進而決定了這種元素的化學性質，因而同種元素的同位素具有相同的化學性質。

提問：列舉一些元素的同位素?

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

碳有兩種同位素，符號分別是。

第三篇：《原子與原子核的結構》教案1

《原子與原子核的結構》

(一)引入 新課 復習提問：

1.盧瑟福通過什么實驗產生了質子？試寫出這個實驗的核反應方程式.質子的發(fā)現(xiàn)引導人們更進一步去研究原子核的內部結構，10多年后，科學家經過深入研究發(fā)現(xiàn)了原子核中另一種新的基本粒子——中子.(二)教學過程設計 1.中子的發(fā)現(xiàn).(1)盧瑟福的假說.質子發(fā)現(xiàn)后，有人提出原子核可能是由帶正電的質子組成的.但這設想在解釋除氫原子核外的其他原子核時遇到了困難，大多數(shù)原子核的電荷數(shù)與質量數(shù)不相等，如鈾238的電荷數(shù)為92，若都由質子組成，其質量數(shù)也應是92，而除質子外剩下146的質量數(shù)是什么呢？ 1920年，根據(jù)以上分析，盧瑟福曾預言：可能有一種質量與質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·居里夫婦的實驗.1930年發(fā)現(xiàn)，用釙(Po)放出的α粒子轟擊鈹(Be)時產生一種射線，這種射線貫穿能力極強，能穿透十幾厘米厚的鉛板，當時人們已知的射線中只有γ射線能穿透鉛板，所以認為這種射線為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)，竟從石蠟中打出質子，如圖1(用投影幻燈片打出)，由于被打出質子能量很大，與γ射線的能量不符合，但這射線究竟是什么？約里奧·居里夫婦沒有得出最后的結論.(3)查德威克實驗.1932年英國物理學家查德威克仔細研究了這種射線，發(fā)現(xiàn)它是中性粒子流，在磁場中不偏轉，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，結果打擊了一些氫核(質子)和氮核，并測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量.測量結果表明，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果，其他速度較小的是由于斜碰的結果.(4)中子的發(fā)現(xiàn).分析：查德威克認為它們之間的碰撞是彈性正碰；設未知粒子質量為m，速度為v，氫核的質量為mH，最大速度為v′H，并認為氫核在打出前為靜止的，那么根據(jù)動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

查德威克在實驗中測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代替氫和氮重做這個實驗，可得到同樣的結果.后來更精確實驗測出，此粒子質量非常接近于質子質量，只比后者大千分之一多(此粒子質量是1.674920×10-27kg，質子質量是1.672614×10-27kg).查德威克發(fā)現(xiàn)的這種與質子質量差不多的粒子，由于不帶電，所以

發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程式為

實驗證實，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原子核.不少科學家用中子轟擊原子核，進一步揭示了物質的微觀結構，對近代物理學的發(fā)展起了很大作用.由此也可看出科學的預言和假說的重要作用，它可引導人們發(fā)現(xiàn)新的事實和規(guī)律.中子的發(fā)現(xiàn)的歷史事實也使我們明確，在科學研究中要時刻保持嚴謹?shù)膽B(tài)度，否則會像約里奧.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年諾貝爾物理學獎.中子的發(fā)現(xiàn)是科學假設和理論推證相結合的產物，也是查德威克與許多物理學家共同努力的結果.查德威克事后說：“先進的科學知識通常是很多人勞動的成果.” 2.原子核的組成.中子發(fā)現(xiàn)后，原子核是由質子和中子組成的看法很快得到了公認.質子和中子統(tǒng)稱為核子.質子帶一個單位正電荷，質量數(shù)為1；中子不帶電，質量數(shù)也是1.在核中：電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù).質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù).個質子，質量數(shù)為14，所以中子數(shù)為14—7=7，則氮核是由7個質子和7個中子組成的.同位素：具有相同的質子數(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個質子和2個中子結合在一起從核中發(fā)射出來的，其核反應方程式為：

β粒子是電子，這是由中子轉化為質子和電子，其核反應方程式為：

γ射線是由光子組成，后面會講到.(三)課堂小結

1.在原子核由質子組成的說法遇到困難時，盧瑟福預言：原子核中可能存在著與質子質量差不多的不帶電粒子，稱為中子.2.查德威克通過對許多實驗的分析，并運用動量守恒和能量守恒的規(guī)律，測量并計算出被一些人誤認為γ射線的粒子的電性和質量，從而發(fā)現(xiàn)了質量與質子差不多，不帶電的中性粒子——中子.3.原子核是由質子和中子組成的.它的電荷數(shù)等于質子數(shù)，它的質量數(shù)等于質子數(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方程式.(四)復習提問

2.一個中子以速度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)證明上述關系式.根據(jù)彈性碰撞的規(guī)律可列出動量守恒和動能守恒的方程：若中子質量為m0.原子核質量為mA=Am0.(1)m0v0=m0v′＋mAv，(1)

(2)

(2)因為A=12，則可求

(五)作業(yè)

練習二：(2)、、(4)、(5)、(6).(3)

第四篇：原子結構和原子核精選練習(含答案)

原子結構和原子核精選練習

知識要點：

⑵人工轉變：

147

171(發(fā)現(xiàn)質子的核反應)(盧瑟福)用α粒N?42He?8O?1H

1．原子的結構

①湯姆生模型(棗糕模型)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，使人們認識到原子有復雜結構。從而打開原子的大門.②盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)盧瑟福α粒子散射實驗裝置,現(xiàn)象,從而總結出核式結構學說

α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔，實驗現(xiàn)象：結果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉.這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。

盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。

由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10m。

2．玻爾模型(引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù))玻爾補充三條假設

⑴定態(tài)--原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)(稱為定態(tài)),電子雖然繞核運轉,但不會向外輻射能量。(本假設是針對原子穩(wěn)定性提出的)

⑵躍遷--原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設針對線狀譜提出)(h??E初?E終)輻射(吸收)光子的能量為hf＝E

初

5子轟擊氮核,并預言中子的存在41

219(發(fā)現(xiàn)中子的核反應)(查德威克)釙產4Be?2He?6C?0n

生的α射線轟擊鈹

430127

13Al?2He?15P?0n

3015(人工制造放射P?30i?014S1e

性同位素)

正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)α粒子轟擊鋁箔

1141921⑶重核的裂變： 235

92U?0n?56Ba?36Kr?30n

在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應會連續(xù)不斷

地進行下去，這就是鏈式反應。

341（需要幾百萬度高溫，⑷輕核的聚變：2

1H?1H?2He?0n

所以又叫熱核反應）

所有核反應的反應前后都遵守：質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質量并不守恒。）6.核力與核能

(1)核力：原子核的半徑很小，其中的質子之間的庫侖力很大，受到這么大的庫侖斥力卻能是穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有另外一種力把各核子緊緊地拉在一起，這種力叫做 核力.①核力是很強的力.－

②核力作用范圍小，只在2.0×1015 m短距離內起作用.③每個核子只跟它相鄰的核子間才有核力作用.(2)核能

①結合能：核子結合成原子核時放出一定的能量，原子核分解成核子時吸收一定能量，這種能量叫 結合能.②質量虧損：核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現(xiàn)象叫做 質量虧損.也可以認為在核反應中，參加核反應的總質量m和核反應后生成的核總質量m′之差：Δm＝m－m′.③愛因斯坦質能方程：愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關系是：E＝mc2，這就是愛因斯坦的質能方程.2質能方程的另一個表達形式是：ΔE＝Δmc.(2)核能計算方法有三：①用?E

??mc2(△m單位為“kg”)；

②用△E=931.5△m(△m 單位為“u”)； ③借助動量守恒和能量守恒計算； 7.放射性同位素的應用

⑴利用其射線：α射線電離性強,用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強,可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程，基因工程。

⑵作為示蹤原子。用于研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。

⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質文物的產生年代。

一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理。可制成各種形狀，強度容易控制）。

要求：①會完成方程、判斷類型；②記住人物方程； ③核反應能量的計算；④記住幾種粒子的元素符號。

-E末

⑶能量和軌道量子化----定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)3.天然放射現(xiàn)象

①天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核也有復雜結構 核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始衰變(用電磁場研究)：

②各種放射線的性質比較（略）4.半衰期

①半衰期是一個統(tǒng)計概念，只有對大量的原子核才成立，對幾個原子核，則不存在半衰期的概念.半衰期的長短與所處的物理狀態(tài)和化學狀態(tài)無關．

1②公式：N余＝N原

2tT

tT

M余＝M原()

25.四種核反應類型(衰變,人工核轉變,重核裂變,輕核驟變)

23414⑴衰變： α衰變：238(實質：核內21)?492U?90Th2He1H?20n?2He

α衰變形成外切(同方向旋)，0(實質：核內的中子轉變成了質子和β衰變：234?23490Th91Pa??1e

10)β衰變形成內切(相反方向旋)，且大圓為α、中子0n?11H??1e

β粒子徑跡。

1030+β衰變：30（核內1）i?01H?0n?1e15P?14S1e

練習：

1．盧瑟福?粒子散射實驗的結果 A、證明了質子的存在B、證明了原子核是由質子和中子組成的C、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核上

D、說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運動 2．根據(jù)盧瑟福的原子核式結構模型，下列說法正確的是： A、原子中的正電荷均勻分布在整個原子范圍內 B、原子中的質量均勻分布在整個原子范圍內

C、原子中的正電荷和質量都均勻分布在整個原子范圍內 D、原子中的正電荷和幾乎全部質量都集中在很小的區(qū)域范圍內

3．在盧瑟福的?粒子散射實驗中，有少數(shù)?粒子發(fā)生大角度偏轉，其原因是

A、原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上 B、正電荷在原子中是均勻分布的 C、原子中存在著帶負電的電子

D、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中

4．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道后

A、原子的能量增加，電子的動能減少 B、原子的能量增加，電子的動能增加 C、原子的能量減少，電子的動能減少 D、原子的能量減少，電子的動能增加

5．按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，ra>rb，在此過程中

A、原子要發(fā)出一系列頻率的光子 B、原子要吸收一系列頻率的光子 C、原子要發(fā)出某一頻率的光子 D、原子要吸收某一頻率的光子

6．用光子能量為E的光束照射容器中的氫氣，氫原子吸收光子后，能發(fā)射頻率為ν

1、ν

2、ν3的三種光子，且ν1<ν2<ν3．入射光束中光子的能量應是：

A．hv1B．h(v1+ν2)C．h(v2+v3)D．h(v1+v2+v3)7．按照玻爾理論，氫原子若能從能級A躍遷到能級B時，吸收頻率為v1的光子，若從能級A躍遷到能級C時，釋放頻率為v2的光子．己知v2>v1，而氫原子從能級C躍遷到能級B時，則： A．釋放頻率為v2-v1的光子 B．釋放頻率為V2+ν1的光子 C．吸收頻率為v2-ν1的光子D．吸收頻率為V2+V1的光子

8、下列現(xiàn)象中，與原子核內部變化有關的是 A．?粒子散射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象

9、放射性元素衰變時放出三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是（）

B、?射線，?射線，?射線，D、?射線，?射線，?射線

A、?射線，?射線，?射線C、?射線，?射線，?射線

同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2.22eV.在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有（）A.二種B.三種C.四種D.五種

12、鈾裂變的產物之—氦90(90Kr)是不穩(wěn)定的，它經過一系列36衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(90Zr)，這些衰變是()． 40A．1次α衰變，6次β衰變B．4次β衰變C．2次α衰變D．2次α衰變．2次β衰變 13．關于放射性元素原子核的衰變，下列敘述中哪些是不正確的[]

A．γ射線是伴隨α射線或β射線而發(fā)射出來的 B．半衰期的大小不隨化學狀態(tài)、溫度等變化而變。C．某核放出一個β粒子或α粒子后，都變成一種新元素的原子核。

D．若原來有某種放射性元素的原子核10個，則經一個半衰期后，一定有5個原子核發(fā)生了衰變。

14、原子序數(shù)大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種α射線、β射線和γ射線．下列說法中正確的是

A．原予核每放出一個α粒子，原子序數(shù)減少4B．原予核每放出一個α粒子，原于序數(shù)增加4 C．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)減少lD．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)增加1

15、下列現(xiàn)象中，與原子核內部變化有關的是()． A．α粒子散射B．光電效應C．天然放射現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象

16、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了()．

A．原子不可再分B．原子的核式結構C，原子核還可再分D．原子核由質子和中子組成

17、A、B兩種放射性元素，它們的半衰期分別為tA=10天，tB＝30天，經60天后，測得兩種放射性元素的質量相等，那么它們原來的質量之比為[]

A．3∶1B．48∶63C．1∶16D．16∶1

18、下面列出的是一些核反應方程：

3030 P→14Si+X、1

594Be+2H→105B +Y、1He+42He→72

3Li+Z其中()．

A．X是質子，Y是中子，Z是正電子B，X是正電子，Y是質子，Z是中子 C．X是中子，Y是正電子，Z是質子D．K是正電于，Y是中子，Z是正質子

19、盧瑟福通過實驗首次實現(xiàn)了原子核的人工轉變，其核反應

4161方程為：2下列說法錯誤的是（）He?147N?8O?1H10、一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過程中最多能產生幾種頻率的光

Ａ、１種；Ｂ、２種；Ｃ、３種；Ｄ、６種；11.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應的能量E.處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不

A.通過該實驗發(fā)現(xiàn)了質子 B.實驗中是用α粒子轟擊氮核的C.原子核在人工轉變的過程中，核電荷數(shù)一定守恒 D.原子核的人工轉變是指物質自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象

20、在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖16-2所示中a、b，由圖可以判定()． A．該核反生的是α衰變B．該核發(fā)生的是β衰變

C．磁場方向一定垂直紙面向里D．磁場方向向里還是向外無法判定 21．下列說法正確的是

1124A．15是α衰變方程。7N?1H?6C?2He27、關于質能方程，下列哪種說法是正確的()A．質量減少，能量就會增加，在一定條件下質量轉化為能量B．物體獲得一定的能量，它的質量也相應地增加 C．某一定量的質量總是與一定量的能量相聯(lián)系

D．物體一定有質量，但不一定有能量，所以質能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關系

28．關于原子反應堆，下面哪種說法是錯誤的()A．鈾棒是核燃料，裂變時釋放核能B．鎘棒的作用是控制反應堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子

D．冷卻劑的作用是控制反應堆的溫度和輸出內能

29．原子反應堆是實現(xiàn)可控制的重核裂變鏈式反應的一種裝置，它主要有哪四部分組成?()

A．原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調節(jié)系統(tǒng)B．原子燃料、減速劑、冷熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)

C．原子燃料，調速劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)D．原子燃料，中子源、原子能聚存系統(tǒng)和輸送系統(tǒng) 30、太陽輻射能量主要來自太陽內部的：

A.化學反應B.放射性衰變C.裂變反應D.熱核反應 31．從靜止的鐳核226 88Ra中射出的α粒子垂直進入正交的勻強

電場E和勻強磁場B，在電磁場中做直線運動，已知E＝

－

3.72×104N/C，B＝2.0×103T.(1)寫出核反應式.(2)放出α粒子后，反沖核速度多大？

(3)若靜止的鐳核放出α粒子是在勻強磁場中進行的，而且衰變后它們的速度均垂直于勻強磁場B，求α粒子與反沖核做圓周運動的半徑之比，并定性地畫出α粒子和反沖核運動的完整軌跡.32、太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質量為2.013 6 u，氦核質量為3.015 0 u，中子質量為1.008 7 u，1 u的質量相當于931.5 MeV的能量則：

21(1)完成核反應方程：21H＋1H→________＋0n.(2)求核反應中釋放的核能．

(3)在兩氘核以相等的動能0.35 MeV進行對心碰撞，并且核能全部轉化為機械能的情況下，求反應中產生的中子和氦核的動能．

答案：

3B．1H?1H?2He是核聚變反應方程

C．

238

U?Th?He是核裂變反應方程

2349

427301是原子核的人工轉變方程 D．2He?13Al?15P?0n22、天然放射性元素232(釷)經過一系列α衰變和β衰變之后，90Th變成208，下列論斷中正確的是()． 82PbA．鉛核比釷核少24個中子

B．衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變 C．鉛核比釷核少8個質子

D．衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變

23、在下列四個方程中，x1、x2、x3和ｘ4，各代表某種粒子： ①

19523

5192U+0n→38

Sr+13654Xe+3x1②1H+ｘ2→2He+0n

2723424③23892U→90Th+ x3④12Mg+2He→13A1+ｘ

4以下判斷中正確的是()．

A．x1是中子B．x2是質子C．x3是α粒子D．x4是氘核

24、下面是一核反應方程式：2→41H＋1H―2He＋X，用c表示光速，則()

A.X是質子，核反應放出的能量等于質子質量乘c2 B.X是中子，核反應放出的能量等于中子質量乘c

2C.X是質子，核反應放出的能量等于氘核與氘核的質量和減去氦核與質子的質量和，再乘c2

D.X是中子，核反應放出的能量等于氘核與氘核的質量和減去

氦核與中子的質量和，再乘c

25．在勻強磁場中有一個靜止的氡原子核（222），由于衰變86Rn

它放出一個粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42：1，如圖6所 示，那么氡核的衰變方程應是下列方程中的哪一個（）

2220A．222

86Rn?87Fr??1e2184B．222 86Rn?84Po?2He

2220

C．22286Rn?85At?1e

2222D．222 86Rn?85At?1H

26．下列說法中正確的是()

A．?射線比?射線更容易使氣體電離B．核反應堆產生的能量來自輕核的聚變 C.盧瑟福通過原子核的人工轉變發(fā)現(xiàn)了質子

D．太陽輻射的能量主要來源于太陽內部重核的裂變

88862

5(2)3.4×10 m/s(3)43∶1軌跡如圖

32、(1)2He(2)3.26 MeV

(3)0.99 MeV 2.97 MeV

第五篇：5原子核的組成教案

19．1 原子核的組成

★新課標要求

（一）知識與技能

1．了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。

2．知道三種射線的本質，以及如何利用磁場區(qū)分它們。3．知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

（二）過程與方法

1．通過觀察，思考，討論，初步學會探究的方法。2．通過對知識的理解，培養(yǎng)自學和歸納能力。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1．樹立正確的，嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度。2．樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。

★教學重點

天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。★教學難點

知道三種射線的本質，以及如何利用磁場區(qū)分它們 ★教學方法

教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流?！锝虒W用具： 投影片，多媒體輔助教學設備 ★課時安排課時

★教學過程

（一）引入新課

教師：本節(jié)課我們來學習新的一章：原子核。本章主要介紹了核物理的一些初步知識，核物理研究的是原子核的組成及其變化規(guī)律，是微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進微觀世界，一起探索其中的奧秘！

我們已經知道，原子由什么微粒組成啊？ 學生回答：原子由原子核與核外電子組成。

點評：由原來的知識引入新課，對新的一章有一個大致的了解。

教師：那原子核內部又是什么結構呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒組成？用什么方法來研究原子核呢？

學生思考討論。

點評：帶著問題學習，激發(fā)學習熱情

教師：人類認識原子核的復雜結構和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。

居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下，對鈾和鈾的各種礦石進行了深入研究，又發(fā)現(xiàn)了

發(fā)射性更強的新元素。其中一種，為了紀念她的祖國波蘭而命名為釙（Po），另一種命名為鐳（Ra）。

學生一邊聽，一邊看掛圖。

點評：配合掛圖，展示物理學發(fā)展史上的有關事實，樹立學生對科學研究的正確態(tài)度。

（二）進行新課 1．天然放射現(xiàn)象

（1）物質發(fā)射射線的性質稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象．具有放射性的元素稱為放射性元素．

（2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．

學生一邊聽，一邊看書。2．射線到底是什么

教師：那這些射線到底是什么呢？這就激發(fā)著人們去尋求答案：把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束。在射線經過的空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示：（投影）

思考與討論：

①你觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會有這樣的現(xiàn)象？

②如果?射線，?射線都是帶電粒子流的話，根據(jù)圖判斷，他們分別帶什么電荷。

③如果不用磁場判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性質？ 學生分組討論，回答問題以及實驗方案。

①射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉，是受到力的作用。這個力是洛倫茲力，說明其中的兩束射線是帶電粒子。

②根據(jù)左手定則，可以判斷?射線是正電荷，?射線是負電荷。③帶電粒子在電場中要受電場力作用，可以加一偏轉電場，也能判斷三種射線的帶電性質，如圖

點評：給出實驗現(xiàn)象，設置問題情境，引導學生自己得出結論，培養(yǎng)學生的觀察，分析，探究的能力。培養(yǎng)學生合作式學習的能力

用多種方案解決一個問題有利于培養(yǎng)學生的擴散散性思維。

教師：我們已經研究了這三種射線的帶電性質，那么這些射線還有哪些性質呢？請同學們閱讀課文后填寫表格。

學生看書，進行總結。

點評：培養(yǎng)學生自學，總結的能力。教師：（幫助小結）

①實驗發(fā)現(xiàn)：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的物理或化學狀態(tài)無關。不管該元素是以單質的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或者對它施加壓力，或者升高它的溫度，它都具有放射性。

②三種射線都是高速運動的粒子，能量很高，都來自于原子核內部，這也使我們認識到原子核蘊藏有巨大的核能，原子核內也有其復雜的結構。

學生對照表格，理解書本知識。

點評：通過對照表格，可以讓學生更好的掌握規(guī)律性質。3．原子核的組成 教師提問：

①質子：由誰發(fā)現(xiàn)的？怎樣發(fā)現(xiàn)的？ ②中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么？是由誰發(fā)現(xiàn)的？ 學生看書，然后回答問題

①盧瑟福用?粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質子。

②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子，那么原子核的質量與電荷量之比應等于質子的質量與電荷量之比，但實際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內還有另一種粒子。

教師：（幫助小結）

①質子(proton)帶正電荷，電荷量與一個電子所帶電荷量相等，mp?1.6726231?10?27kg

中子(nucleon)不帶電，mn?1.6749286?10?27kg

②數(shù)據(jù)顯示：質子和中子的質量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。教師：提問：

③原子核的電荷數(shù)是不是電荷量？

④原子荷的質量數(shù)是不是質量？ 學生看書，然后回答問題：

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

④原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍，那這個倍數(shù)叫做原子核的質量數(shù)。點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。小結：

③原子核的電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù) ④原子核的質量數(shù)=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)

A⑤ 符號ZX表示原子核，X：元素符號；A：核的質量數(shù)；Z：核電荷數(shù)

教師：給出思考與討論題。

一種鈾原子核的質量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？ 學生回答：核子數(shù)是235，質子數(shù)是92，中子數(shù)是143。點評：學生回答調動他們學習的積極性。4．同位素(isotope)（1）定義：具有相同質子數(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：原子核的質子數(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，進而決定了這種元素的化學性質，因而同種元素的同位素具有相同的化學性質。

學生一邊聽，一邊看書。提問：列舉一些元素的同位素？ 學生回答：

氫有三種同位素：氕（通常所說的氫），氘（也叫重氫），氚（也叫超重氫），符號分別123是：1H,1H,1H。

14碳有兩種同位素，符號分別是126C,6C。

點評：舉例說明同位素的性質，加深對這一概念的理解。例：下列說法正確的是（）A．?射線粒子和電子是兩種不同的粒子 B．紅外線的波長比X射線的波長長 C．?粒子不同于氦原子核 D．?射線的貫穿本領比?粒子強 學生回答：BD

點評：本題考查了粒子的性質及電磁波波長的比較等基本知識。19世紀末20世紀初，人們發(fā)現(xiàn)X，?，?，?射線，經研究知道，X，?射線均為電磁波，只是波長不同?？梢姽?，紅外線也是電磁波，波長從短到長的電磁波波譜要牢記。另外，?射線是電子流，?粒子是氦核。從?，?，?三者的穿透本領而言：?射線最強，?射線最弱，這些知識要牢記。

（三）課堂小結

1．天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2．三種射線的性質。3．原子核的組成。學生總結，討論。

（四）作業(yè)：

1．認真閱讀課后的“科學足跡”。完成問題與練習。

2．探究活動：?射線的來源：原子核內沒有電子，?射線如何而來？ 點評：學生課后探究。激發(fā)學生學習的熱情，為以后的學習作好準備。

★教學體會

這節(jié)課由天然放射現(xiàn)象開始，揭示了原子核是可分的。展示物理學發(fā)展史上的有關事實，是對學生進行辨證唯物主義思想教育的好素材。放射性元素放出的三種射線只可能從原子核里放出來的，從而引起人們去探索原子核的奧妙，揭開了核物理學的第一頁。核物理研究的是原子核的組成及其變換規(guī)律，是微觀世界的現(xiàn)象，不想宏觀世界那樣看得見，摸得著，研究起來也就更困難。通過本節(jié)的學習，要使學生能對核物理的相關實驗基礎和研究問題的思路，方法有所體會，了解人類是怎樣認識微觀世界的。