高中物理第4章从原子核到夸克4_1原子核结构探秘教师用书沪科版选修3-5.pdf
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1、精品教案可编辑4.1 原子核结构探秘学 习 目 标知 识 脉 络1.了解质子、中子的发现过程,知道原子核的组成.(重点)2.理解核子、同位素的概念.(重点)3.了解核反应的概念,会书写核反应方程.(重点、难点)质 子 和 中 子 的 发 现先填空 1.质子的发现(1)实验:为探测原子核的结构,卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子.(2)结论:质子是原子核的组成部分.2.中子的发现(1)卢瑟福的猜想卢瑟福发现质子后,猜想核内还有一种不带电的中性粒子,并给这种“粒子”起名为中子.(2)中子的发现是许多科学家研究的结晶.1930 年,用钋发出的射线轰击铍时,会产生一种穿透能力极强的射线.1932 年,
2、约里奥居里夫妇用这种射线轰击石蜡,能从石蜡中打出质子.1932 年,查德威克对云室中这种射线进行研究,发现这种射线是一种不带电、质量接近质子的粒子流,即为中子.再判断 精品教案可编辑1.卢瑟福在 粒子散射实验中发现了质子.()2.玻尔在实验中发现了中子.()后思考 卢瑟福是如何证明粒子轰击氮原子核产生的新核是质子的?【提示】卢瑟福把这种粒子分别引进电场和磁场,根据该粒子在电场和磁场中的偏转,测出了其质量和电量,确定它就是氢原子核,又叫质子.核心点击 1.质子的发现(1)实验背景电子的发现使人们认识到,原子不再是构成物质的基本单位,进一步研究发现,原子的中心有一个原子核,原子核集中了原子的全部正
3、电荷和几乎全部的质量.原子核的结构如何?1919 年,卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核的实验.(2)实验装置(如图 4-1-1所示)图 4-1-1T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜,C真空容器.(3)实验过程容器C里放有放射性物质A,从A放射出的粒子射到铝箔F上,适当选取铝箔的厚度,使 粒子恰好被它完全吸收,而不能透过.在F的后面放一荧光屏S,M是显微镜,通过M可以观察到S是否有闪光.(4)实验现象开始,S上无闪光(因为 粒子没有穿过铝箔).打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光.精品教案可编辑(5)实验分析容器C中通入氮气后,用显微镜观察到荧光屏上有闪光,闪光一定是粒子击
4、中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的.(6)新粒子性质研究把这种粒子引进电磁场中,根据它在电磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符号表示为11H 或11P.人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子.(7)实验结论质子是原子核的组成部分.2.中子的发现(1)科学家在1930 年利用 Po 放出的射线轰击铍原子核时,产生了一种看不见的贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线.(2)1932年,约里奥居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡,能从石蜡中打出质子,如图4-1-2所示.图 4-1-2(3)1932年,查德威克进一步研究这种射线时发现,这种射线是一
5、种不带电的、质量接近质子的粒子流,即是卢瑟福猜想的中子.(4)结论:中子是原子核的组成部分.1.卢瑟福发现质子后,猜想到原子核中还有中子的存在,其判断依据与下列事实不相符的是()A.电子数与质子数相等B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍精品教案可编辑C.原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D.质子和中子的质量几乎相等E.原子核中存在不带电且质量与质子相近的中性粒子【解析】卢瑟福发现原子核的核电荷数与质子的质量数不相等,大约是原子核质量数的一半或少一些,因此猜想到在原子核内还存在有质量而不带电的中性粒子,即中子,故不符合事实的是A、B、D.【答案】ABD2.如图 4-1-3所示为查德威克研
6、究原子核内部结构的实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放出 射线轰击铍时会产生粒子流a,用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b,则粒子流a为_,粒子流b为_.图 4-1-3【解析】不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,轰击石蜡的不可见粒子应该是中子,故a为中子,b为质子.【答案】中子质子3.1919年卢瑟福通过如图4-1-4 所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现了质子.图中A为放射源发出的_ 粒子,B为_ 气.图 4-1-4【解析】题图为 粒子轰击氮原子核生成质子的实验装置,放射源A发出的是 粒子,B为氮气.【答案】氮精品教案可编辑(
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