第三章原子核3.1原子核的组成与核力:47张PPT

课件47张PPT。第三章　原　子　核
1　原子核的组成与核力一、原子核的组成
1.组成:质子和_____(统称为_____)。
(1)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了_____。
(2)1932年,查德威克用α粒子轰击铍核发现了_____。中子核子质子中子2.原子核的符号:

(1)原子核的电荷数(Z)=_______=原子序数
(2)原子核的质量数(A)=核子数=_______+_______质子数质子数中子数3.同位素:
原子序数(质子数)相同而_______不同的原子核,
互称为同位素。
例如 是氢的三种同位素。中子数【判一判】
(1)原子核的质量数一定等于电荷数。　(　　)
(2)质子和中子都带正电。　(　　)
(3)所有原子核都是由质子和中子组成。　(　　)提示:(1)质量数即核子数,电荷数即质子数,二者不一定相等,(1)错。
(2)中子是中性粒子,不带电,(2)错。
(3)氢核 ( )中没有中子,(3)错。二、核力及其特点
1.定义:_____之间的相互作用力。
2.特点:
(1)核力是___________的一种表现,在核的线度内,
核力比库仑力_______。核子强相互作用大得多(2)核力的_______,作用范围在2×10-15m左右。
(3)核力的饱和性:每个核子只跟_____的核子发生核
力作用。
(4)核力与电荷无关,质子与质子,质子与中子,以及
中子与中子之间的核力是_______。力程短相邻相等的三、核反应与核反应方程
1.核反应:原子核在其他粒子的轰击下产生_________
的过程。
2.核反应方程:用原子核符号描述___________的式子。
例如 新原子核核反应过程【想一想】核反应中遵循哪些守恒规律?
提示:核反应中遵循了四个守恒:
电荷守恒、质量数守恒、动量守恒和能量守恒。知识点一、原子核的组成
思考探究:
原子核的表示方法(如图所示)根据图示,思考以下问题:
(1)图中X、A、Z分别代表什么?
(2)A和Z有什么关系?【归纳总结】
1.原子核(符号 ):2.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。3.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,质子数和中子数之和叫核子数。
(2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍,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的总和,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,这个整数叫作原子核的质量数。【特别提醒】
原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数称为原子核的质量数。因此,质量数就是核子的个数,是一个纯数字,它与质量是不同的。如质子和中子的质量数相同均为1,但它们的质量不同,中子的质量比质子的质量约大一千八百分之一。【典例探究】
【典例】有J、K、L三种原子核,已知J、K的核子数相同,K、L的质子数相同,请完成下列表格。【思路点拨】解答本题应把握以下两点:
(1)原子核的质子数与原子序数相等。
(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和。【正确解答】因为质子数与原子序数相等,故J的质子数为9,L的质子数为10,因为质量数等于质子数与中子数之和,所以J、L的中子数为9,因J、K核子数相同,即质量数相同,所以A=18,因K、L的质子数相同,所以Z=10,进而得到K的质子数为10,中子数为8。答案:【总结提升】原子内的几个数量关系
(1)原子核的核电荷数=核内质子数=原子(电中性)的核外电荷数=原子序数。
(2)原子核的质量数=质子数+中子数=核子数。
(3)同位素的核子数:同位素的原子核中质子数一定相同,中子数不一定相同。【过关训练】
1.(多选)由原子核符号 ,可知　(　　)
A. 原子核中有质子92个
B. 原子核中有电子92个
C. 原子核中有中子235个
D. 原子核中有中子143个【解析】选A、D。原子核符号为 ,A为核子数,Z为
质子数,可见 原子核中核子数是235个,质子数是
92个,中子数为235-92=143(个),故B、C错误,A、D正
确。2.根据 三种同位素的比较,试回答下列问题:
(1)三种同位素哪一种粒子是不相同的　(　　)
A.质子　　　B.中子　　　C.电子
(2)三种同位素中,哪一个质量最大?________。
(3)三种同位素的化学性质是否相同?________。【解析】同位素的质子数相同,中子数不同.核外电
子数与质子数相同,故不相同的是中子。
的质量数分别是16、17、18,故 的质量最大。
三种同位素的质子数相同,故化学性质相同。
答案:(1)B　(2) 　(3)相同知识点二、核力
思考探究:
原子核的半径大约为10-15m～10-14m,是原子半径的10-5
～10-4倍,如果假设原子是一座庞大的体育场,而原子核
只相当于体育场中央的一只蚂蚁,请思考以下问题:
(1)原子核的大小为什么有一定的限制?
(2)原子核中的质子数和中子数的多少有什么规律吗?【归纳总结】
1.核力的性质:
(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。
(2)核力是短程力。约在10-15m数量级时起作用,距离大于0.8×10-15m时为引力,距离小于0.8×10-15m时为斥力,距离为10×10-15m时核力几乎消失。(3)核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的引力,而不是与核内所有核子发生作用。
(4)核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关。2.核子比例关系:较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子数大于质子数,越重的原子核,两者相差越多。3.形成原因:
(1)若质子与中子成对地人工构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了。(2)若只增加中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维持原子核的稳定,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
(3)由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的。【特别提醒】
(1)核力是短程力,只有相邻核子间才存在核力。
(2)稳定的重原子核里,中子数要比质子数多,由于核力具有饱和性,导致原子核大小也受到限制。【典例探究】
【典例】对核子结合成原子核的下列说法正确的
是　(　　)
A.原子核内的核子间均存在核力
B.原子核内的质子间均存在核力和库仑力
C.稳定原子核的质子数总是与中子数相等
D.对质子数较多的原子核,其中的中子数起到增加核力、维持原子核稳定的作用【思路点拨】解答本题应把握以下两点:
(1)轻核中质子数与中子数大致相等,重核中中子数大于质子数。
(2)由于核力是短程力,原子核的大小有一定的限制。质子越多的原子核,需要更多的中子来维持核的稳定。【正确解答】选D。核力是短程力,只会发生在相邻核子之间,由此知A、B错误;核力只作用于相邻的核子,随着质子数增加,为使原子核保持稳定,必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用,故C错误,D正确。【过关训练】
1.下列说法正确的是　(　　)
A.质子数与中子数相等的原子核最稳定
B.若两个核子间的距离为1.2×10-15m,则它们间的核力表现为引力
C.两个核子间的核力一定为引力
D.两个质子间的核力与库仑力一定是一对平衡力【解析】选B。中等质量的原子核最稳定,但这些原子核内的质子数和中子数不一定相等,A错误;两个核子间的距离0.8×10-15m是　(　　)
A.原子核中质子数越多越稳定
B.在大而稳定的原子核中,中子的数量多于质子
C.当原子核内只有一个质子,没有中子时,它也能稳定存在
D.由于核力的作用范围是有限的,核力具有饱和性,不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在【解析】选B、C、D。原子核中的质子之间存在库仑斥力,由于库仑斥力是长程力,所以质子数越多原子核越不稳定,故A错。为了缓解质子之间斥力的影响,质子越多的原子核,需要有更多的中子来维持核的稳定,因此,在大而稳定的原子核中,中子的数量多于质子,所以B、D正确;氢原子(氕原子)中无中子,C正确。【温馨提示】
互为同位素的原子核,是由于中子不同造成的,它们之间既有区别,又有相同的地方,同位素的概念是高考中经常出现的出题背景。【拓展例题】考查内容:同位素概念的考查
氢有三种同位素,分别是氕( ),氘( ),氚( ),
则　(　　)
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【思路点拨】解决本题要掌握好同位素的概念.同位素的特点是具有相同的质子数和不同的中子数.
【正确解答】选A、B.氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,C错误;质子数和核外电子数相同,都为1,A、B正确;中子数等于核子数减去质子数,故中子数不相同,D错误.正确书写核反应方程
书写核反应方程的原则是:
(1)质量数和电荷数守恒。
(2)中间用箭头表示反应进行的方向,不能写成等号或画一横线。【案例展示】下列核反应方程正确的是　(　　)【正确解答】选B。A项中电荷数不守恒;核反应方程中箭头代表核反应的方向,不能用等号,C错;D项中不满足质量数守恒,只有B选项中符合质量数和电荷数守恒,且符合核反应方程的进行方向。故选B。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下: