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第1节原子核的组成与核力(对应学生用书页码P32)一、原子核的组成1．质子的发现为了探测原子核的结构，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。
实验表明质子是原子核的组成部分。
2．中子的发现卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子。
1932年，查德威克利用α粒子轰击铍时，证明了中子的存在。
3．原子核的组成(1)组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
(2)原子核的符号：A Z X，其中X表示元素，A表示质量数，Z表示核电荷数。
(3)基本关系：核电荷数＝质子数＝原子序数质量数＝质子数＋中子数＝核子数(4)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子核互称同位素。
如氢的三种同位素氕、氘、氚。
二、核力1．定义原子核内相邻核子之间的相互作用力，也称强力。
2．特点(1)在原子核的线度内，核力比库仑力大得多。
(2)核力是短程力，当两核子中心距离大于核子本身线度时，核力几乎完全消失。
(3)核力与电荷无关，质子与质子、中子与中子、质子与中子之间的核力是相等的。
[特别提醒] 质子越多的原子核需要更多的中子来维持核的稳定，在大而稳定的原子核中，中子数大于质子数。
三、核反应1．核反应用一定能量的粒子轰击原子核，改变原子核结构的过程。
2．核反应方程用原子核符号描述核反应过程的式子。
3．书写方程式的原则核反应方程必须满足反应前、后质量数和核电荷数都守恒。
1．判断：(1)卢瑟福发现了中子。
( )(2)具有相同质子数而中子数不同的原子核称为同位素。
( )(3)核反应只改变核外电子数，不会改变原子核的结构。
( )答案：(1)×(2)√(3)×2．思考：一个铅原子质量数为207，原子序数为82，其核外电子有多少个？中子数又是多少？提示：铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和的关系，铅原子核的中子数为207－82＝125(个)。
一、教案基本信息原子核的组成课时安排：2课时教学目标：1. 让学生了解原子的基本结构，知道原子核是由哪些粒子组成的。
2. 让学生掌握原子核的性质，如质量、电荷等。
3. 培养学生的实验观察能力和科学思维。
教学重点：1. 原子核的组成粒子。
2. 原子核的性质。
教学难点：1. 原子核中各种粒子的相互作用。
2. 原子核的稳定性与衰变。
二、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察实验现象，提出问题，并分析问题。
2. 利用多媒体教学，展示原子核结构示意图，帮助学生形象地理解原子核的组成。
3. 组织学生进行小组讨论，分享彼此的学习心得，提高学生的合作能力。
4. 设置课后习题，巩固所学知识，提高学生的实践能力。
三、教学内容第一课时：1. 原子结构的基本概念，原子的组成。
2. 原子核的发现历程，原子核的组成粒子：质子、中子。
3. 原子核的质量与电荷，原子核的稳定性。
第二课时：1. 原子核的进一步研究，原子核的内部结构。
2. 核反应，核能的释放。
3. 原子核的衰变，放射性现象。
四、教学过程第一课时：1. 导入：通过复习上一章节的内容，引导学生回顾原子的基本概念。
2. 讲解：介绍原子核的发现历程，讲解原子核的组成粒子：质子、中子。
3. 实验观察：组织学生观察原子核结构示意图，让学生了解原子核的质量与电荷。
4. 课堂讨论：引导学生思考原子核的稳定性，并提出相关问题。
第二课时：1. 导入：通过复习上一课时内容，引导学生了解原子核的稳定性。
2. 讲解：讲解原子核的内部结构，介绍核反应和核能的释放。
3. 实验观察：组织学生观察有关核反应的实验现象，让学生了解原子核的衰变。
4. 课堂讨论：引导学生分享对原子核衰变现象的理解，讨论放射性现象的应用。
五、课后习题1. 简述原子核的组成粒子及其作用。
2. 解释原子核的质量与电荷是如何产生的。
3. 讨论原子核的稳定性与衰变，举例说明放射性现象的应用。
4. 根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损。
3.1《原子核的组成与核力》教案新课标要求1、知识与技能（1）知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
2、过程与方法（1）通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法；（2）通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观（1）树立正确的，严谨的科学研究态度；（2）树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点：原子核的组成。
教学难点：如何利用磁场区分质子与中子教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备1、原子核的组成提问：质子：由谁发现的？怎样发现的？ 中子：发现的原因是什么？由谁发现的？（卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。
查德威克发现中子。
发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子）小结：①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，271.672623110p m kg -=⨯中子(nucleon)不带电，271.674928610n m kg -=⨯②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。
提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？ 提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。
小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数⑤ 符号A Z X 表示原子核，X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数 一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？（核子数是235，质子数是92，中子数是143）2、同位素(isotope)（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。
（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
原子核的组成与核力教案教学目标1．知道原子核的组成及质子和中子的发现情况,掌握原子核的表示方法及质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系,同位素的概念。
2．知道质子和中子统称为核子,并了解核子间存在核力及核力的性质3．掌握什么叫核反应并学会书写核反应方程重点难点重点：原子核的组成及表示方法、质量数、质子数（核电荷数）、中子数的关系难点：核反应方程的书写设计思想本节主要讲原子核的组成,是这一章的重点,虽然是微观世界的知识,但初中已有了一定的基础,要求也比较低,所以学生接收起来并不太难,难点主要在核反应方程的书写上。
所以这节课主要以识记的思想来设计教学,更多的让学知道是什么。
另外通过“实验事实—猜想（预言）—实验验证”的过程,让学生在情感上体验科学家科学探索的艰辛历程。
教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】问题1：前面我们学习了卢瑟福的原子的“核式结构学说”和玻尔的原子模型,知道原子是有结构的,那么组成原子的原子核有没有结构呢？【课堂学习】（一）原子核的组成1．原子核的组成（1）质子的发现：1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,发现了质子。
后来又从许多轻元素中打出了质子,质子是原子核的组成部分。
★卢瑟福预言中子的存在：卢瑟福发现原子核的质量与质子质量不等,但电荷数相同,由此卢瑟福预言在原子核中还在一种中性的粒子。
（2）中子的发现：1932年,查德威克用α粒子轰击铍原子核得到中子（查德威克用实验验证）。
（3）核子：原子核是由质子和中子组成的,它们统称为核子。
（4）电荷数：原子核的电荷数等于核内的质子数。
（5）质量数：原子核的质量数就是核内的质子数和中子数之和。
★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★原子核的表示方法：A Z X（X是元素符号；A是“核质量数”；Z是“核电荷数”）2．同位素（1）同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核统称为同位素。
第1节原子核结构●课标要求1．了解质子、中子的发现过程，了解原子核的组成．2．了解研究原子核结构的基本方法及特征．3．知道质量数、质子数、中子数、核子数、核电荷数、原子序数、同位素的物理意义．4．会根据原子核符号计算中子数、核子数，根据电荷数、质量数守恒正确书写核反应方程．5．了解卢瑟福、查德威克等科学家做出的贡献及其体现的科学精神．●教学地位本节的实验在高中阶段无法实现，但有条件的话可以利用计算机模拟出实验的过程，可以激发学生的兴趣．对于“α粒子轰击氮原子核的实验中产生了新核(质子)”这一部分，教师可设置问题如“可以通过哪些具体实验来证明产生的新核是质子？”启发学生思考，因为相关的知识洛伦兹力已学过．引导学生根据带电粒子在磁场中的运动规律证明新核为质子，这样可以培养学生利用所学的知识进行定性、定量推理的能力．“原子核组成”部分对学生并不是难点，因为相关的知识在初中已经学过，可让学生总结，教师要注意做好引导.●新课导入建议故事导入19世纪末20世纪初，发现了放射性现象和同位素，引起了对原子核结构的探索.1919年，卢瑟福发现一个α粒子能引起氮核的人工衰变，而衰变的产物之一是质子(即氢核).1921～1924年，卢瑟福和他的学生查德威克对硼、钠、铝等轻元素进行人工核反应，同样有质子分裂出来．以上事实显然说明原子核内存在质子．问题是原子核是否只有质子？本节课的学习就告诉同学们原子核内到底有什么．●教学流程设计错误!⇒错误!⇒错误!⇒错误!⇓步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤6：完成“探究3”重在讲解规律方法技巧⇐步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成探究1相同⇐步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.了解质子和中子的发现过程．2．知道原子核的组成，理解核子、同位素的概念．3．了解核反应的概念，会书写核反应方程.1.了解质子和中子的发现过程．(重点) 2．理解原子核的组成．能正确书写原子核的符号．(重点)3．原子核的组成及如何确定核反应方程．(难点)质子和中子的发现(1)质子的发现①实验：为探测原子核的结构，卢瑟福用α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卢瑟福的预想卢瑟福发现质子后，预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．a．1930年，用钋发出的α射线轰击铍时，会产生一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强的射线．B．1932年，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．c．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．2．思考判断(1)卢瑟福在α粒子散射实验中发现了质子．(×)(2)卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在．(√)(3)玻尔在实验中发现了中子．(×)3．探究交流卢瑟福是如何证明α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．原子核的组成1.(1)原子核的组成 由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，质子、中子统称为核子，原子核常用符号A Z X 表示．X 表示元素符号，A 表示质量数，Z 表示核电荷数．(2)同位素具有相同质子数、不同中子数的原子，如氢的三种同位素11H 、21H 、31H.(3)核反应方程①核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程． ②意义：能够用人工方法改变原子核．③书写核反应方程遵循的原则：核反应满足反应前、后电荷数和质量数都守恒．④确定未知核或粒子的方法：由反应前、后的已知核和粒子，依据守恒原则写出方程，判断未知核或粒子．2．思考判断(1)原子核内只有质子而没有中子．(×)(2)同位素具有相同的物理、化学性质．(×)(3)核反应方程只要满足质量数、电荷数守恒可以随便写．(×)3．探究交流铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，其核外电子有多少个？中子数又是多少？【提示】 铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和的关系，铅原子核的中子数为207－82＝125(个).质子发现过程的分析及理解1．质子由谁发现的？怎样发现的？2．质子是原子核的组成部分吗？3．在实验中如何确定新核是质子的？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α粒子轰击氮原子核的实验．2．实验装置(如图3－1－1所示)图3－1－1T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α粒子射到铝箔F 上，适当选取铝箔的厚度，使α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α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．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α粒子击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(1)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.(2)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．用显微镜观察到荧光屏上的闪光，是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．这种新粒子与氢原子核有相同的质量和电量．1919年卢瑟福通过如图3－1－2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．写出该实验的核反应方程：_________________________________________________.图3－1－2【解析】题图为α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α粒子，B为氮气，其核反应方程为：42He＋14 7N→17 8 O＋11H.【答案】α氮42He＋14 7N→17 8O＋11H1．(2013·南平检测)如图3－1－3为卢瑟福发现质子的实验装置，M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装铝箔，氮气从阀门T 充入，A是放射源．在观察由质子引起的闪烁之前需进行的必要调整是( )图3－1－3A．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有α粒子引起的闪烁B．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁C．充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上能见到质子引起的闪烁D．充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁【解析】实验目的是观察α粒子轰击氮核产生新核并放出质子，所以实验前应调整铝箔的厚度，恰使α粒子不能透过，但质子仍能透过，故选D.【答案】D原子核的组成1．原子核是仅有带电的粒子组成的吗？2．两种元素具有相同的质子数，性质一定相同吗？3．质量数、质子数和中子数之间存在什么关系？1．原子核原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 大小：很小，半径为10－15 m ～10－14 m 组成⎩⎪⎨⎪⎧ 质子：电量e ＝＋1.6×10－19 C 质量m p ＝1.672 623 1×10－27 kg 中子：质量e ＝0质量：m n ＝1.674 928 6×10－27 kg同位素：质子数相同，中子数不同的原子2．基本关系核电荷数＝质子数＝原子序数质量数＝质子数＋中子数＝核子数3．核反应、核反应方程(1)核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．(2)核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子． 卢瑟福发现质子的核反应方程为42He ＋14 7N→17 8O ＋11H.(3)核反应的规律：在核反应中，质量数和核电荷数守恒． (2013·福州四中检测)完成下列各核反应方程，并指出首次发现质子的核反应是________，首次发现中子的核反应是________．A.105B＋42He―→137N＋( )B.94Be＋( )→126C＋10nC.2713Al＋( )→2712Mg＋11HD.147N＋42He―→178O＋( )E.238 92U→234 90Th＋( )F.2311Na＋( )→2411Na＋11H【审题指导】根据核反应过程的质量数和电荷数守恒可求得未知粒子的电荷数和质量数，再根据电荷数等于原子序数可得粒子的性质．【解析】 A.105B＋42He→137N＋10nB.94Be＋42He→126C＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子C.2713Al＋10n→2712Mg＋11HD.147N＋42He→178O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子E.238 92U―→234 90Th＋42HeF.2311Na＋21H→2411Na＋11H.【答案】见解析写核反应方程应注意的问题1．核反应必须遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律．2．核反应方程中的箭头“―→”表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号．3．写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据的编造．4．要求记住常见粒子的符号表示：质子(11H)、中子(10n)、电子(0－1e)、正电子(01e)、α粒子(42He)等．2．(2013·北师大附中检测)在下列4个核反应方程中，X表示质子的是( )A.3015P→3014Si＋XB.238 92U→234 90Th＋XC.2713Al＋10n→2712Mg＋XD.2713Al＋42He→3015P＋X【解析】在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此可知，3015P→3014Si＋1e，23892U→23490Th＋42He，2713Al＋10n→2712Mg＋11H，2713Al＋42He→3015P＋10n，综上知C对．【答案】C综合解题方略——核子数、质子数、质量数的辨析已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？【审题指导】根据原子核中的核子数、质子数、中子数、质量数的关系求解．【规范解答】(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N ＝A－Z＝226－88＝138.(2)镭核所带电荷量为Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C＝1.41×10－17 C.(3)中性原子核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.【答案】(1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88正确理解质量数、质子数、核子数1．核子数：质子数和中子数总和．2．质子数：等于原子核的电荷数(Z)．原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，这个整数叫原子核的电荷数(Z)，原子核所带电荷量为Ze.3．质量数：原子核的质量等于核内质子和中子质量的总和，而中子与质子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数(A)，显然质量数＝质子数＋中子数．【备课资源】(教师用书独具)中子的发现背景1920年，卢瑟福在著名的贝克尔演讲(Bakerian Lecture)中做出中子存在的理论预言．为了检验卢瑟福的假说，卡文迪许实验室从1921年开始实验工作．卢瑟福曾请格拉森(J.L.Glasson)在氢气放电时寻找中子的产生，不久，罗伯兹(J.K.Roberts)也做了类似的实验．1923年查德威克得到卢瑟福的赞同，用游离室和点计数器作为检测手段，尝试在大质量的氢化材料中检测γ辐射的发射．在初步作了这些尝试之后，查德威克考虑到中子只有在强电场中形成的可能性，但没有合适的变压器可用．正当查德威克着手进一步开展探讨中子的研究时，柏林的玻特(W.Bothe)和巴黎的约里奥·居里夫妇(Joliot·Curies)相继发表了他们的实验结果．玻特是德国著名物理学家，曾在盖革的研究所里工作．从1928年起，玻特和他的学生贝克尔(H.Becker)用钋发射的α粒子轰击一系列轻元素，发现α粒子轰击铍时，会使铍发射穿透能力极强的中性射线，强度比其他元素所得要大过十倍．用铅吸收屏研究其吸收率，证明这种中性辐射比γ射线还要硬.1930年，玻特和贝克尔率先发表了这一结果，并断定这种贯穿辐射是一种特殊的γ射线．在巴黎，居里实验室的约里奥·居里夫妇也正在进行类似实验．他们把石蜡板放在放射源和游离室之间，发现静电计偏转激增．石蜡含氢，会不会是氢核被铍辐射撞击形成新的射线？于是他们加了磁场进行检验，磁场果然对这一射线有作用．遗憾的是，他们在肯定石蜡板发出的是质子流之后，也和玻特一样，把铍辐射看成是γ射线．1932年1月18日约里奥·居里夫妇宣布，铍辐射的能量是如此之大，竟能把氢核(质子)从石蜡板中撞击出来. 随后，他们还用云室拍到了质子流的照片，但他们没有摆脱玻特的错误解释.1．二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、质子．如图3－1－4所示，此装置是( )图3－1－4A．卢瑟福的α粒子散射实验装置B．卢瑟福发现质子的实验装置C．汤姆孙发现电子的实验装置D．查德威克发现质子的实验装置【解析】根据实验原理，图示是卢瑟福发现质子的实验装置．【答案】B2．(2013·三亚检测)已知228 88Ra是226 88Ra的一种同位素，则下列说法正确的是( )A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质【解析】原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和．由此知这两种镭的同位素核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因为它们的核外电子数相同，所以它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C.3．以下几个原子核反应式中，X代表α粒子的反应式是( )A.42He＋94Be―→12 6C＋XB.21H＋31H―→10n＋XC.234 90Th―→234 91Pa＋XD.3015P―→3014Si＋X【解析】据核反应方程须满足质量数守恒和电荷数守恒，可知：X分别为10n、42He、0－1e、01e.【答案】B4．(2012·塔城高二检测)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦(42He)，则下面说法正确的是( )A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核的质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍【解析】设原子核X的核电荷数为n，质量数为m，则由已知可得两个核反应方程式分别为：mX→01e＋m n－1Ynm n－1Y＋11H→42He＋m－3n－2Z因此比较X、Y、Z的质量数与核电荷数，可判定C、D正确，所以选C、D.5．(2012·重庆高考)以下是物理学史上3个著名的核反应方程( )x＋73Li→2y y＋14 7N→x＋17 8O y＋94Be→z＋12 6Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是( )A．α粒子B．质子C．中子D．电子【解析】把前两个方程化简，消去x，即14 7N＋73Li＝y＋17 8O，可见y是42He，结合第三个方程，根据电荷数守恒、质量数守恒可知z是中子10n.因此选项C正确．【答案】C。
高中物理-高三原子核的组成教案
【授课课题】高三物理原子核的组成
【教学目标】
1. 了解原子核的组成及特征；
2. 掌握并运用质量数、原子序数、核电荷数等基本概念；
3. 了解同位素的概念、性质及应用；
4. 了解核反应的概念、原理及应用。
【教学内容】
1. 原子核的组成及特征；
2. 质量数、原子序数、核电荷数等基本概念；
3. 同位素的概念、性质及应用；
4. 核反应的概念、原理及应用。
【教学重点】
1. 掌握原子核的组成及各种基本概念；
2. 了解同位素的概念、性质及应用；
3. 了解核反应的概念、原理及应用。
【教学难点】
1. 了解同位素的概念、性质及应用；
2. 掌握核反应的概念、原理及应用。
【教学方法】讲授与讨论相结合
【教学手段】PPT课件
【教学过程】
一、导入（5分钟）
利用生活中关于核能的应用、熟悉的器材等，引导学生发言，展开对“核是什么”这个问题的探讨。
二、概念辨析（10分钟）
1. 质量数、原子序数、核电荷数之间的关系
2. 同位素的概念与性质
三、原子核组成（20分钟）
1. 质子和中子的性质
2. 原子核的结构和稳定性
3. 放射性变换与核壳模型
四、核反应的类型（10分钟）
1. 裂变反应
2. 聚变反应
五、核能的应用（5分钟）
1. 核能在能源方面的应用
2. 核能在医疗方面的应用
【教学小结】
通过本节课的学习，增强了学生对原子核的了解，掌握了同位素的概念、性质及应用，进一步认识了核反应的概念、原理及应用。
原子核的组成与核力-教科版选修3-5教案一、教学目标1.了解原子核的组成；2.掌握核力的概念；3.了解放射性核素；4.能够运用所学知识解释原子核稳定性和放射性衰变。
二、教学重点1.原子核的组成；2.核力的概念；3.原子核稳定性。
三、教学难点1.放射性衰变；2.放射性核素的应用。
四、教学过程1. 导入（5分钟）引导学生回忆上一课时所学内容，简单介绍本节课的教学目标和重点难点。
2. 原子核的组成（15分钟）1.原子核的组成；2.质子和中子；3.同位素和同位素符号；4.核外电子。
3. 核力（20分钟）1.核力的概念；2.核力的特点；3.核力强度和范围。
4. 放射性核素（10分钟）1.放射性核素的定义；2.三种放射线的特点；3.放射性衰变；4.放射性核素的应用。
5. 原子核稳定性（15分钟）1.原子核的稳定性和放射性衰变；2.核稳定性的三个因素：质子数、中子数、核子结合能；3.根据原子核的质子数和中子数判断放射性。
6. 总结（5分钟）运用所学知识解答问题，总结本节课的教学内容。
五、课堂练习和作业1.核力是什么？它的特点是什么？2.原子核的稳定性和放射性衰变的三个因素是什么？3.判断以下原子核是否为放射性核素：氘、60Co、12C、^12N。
六、教学反思本节课针对原子核的组成和核力的概念展开讲解，层次分明，内容简单易懂；同时通过介绍放射性核素和原子核稳定性，引导学生深入理解核力和原子核的结构特点。
整个课程的教学过程设计得非常合理，给学生留出了充分的时间来反复思考和练习，同时激发了学生对物理学习的兴趣，达到了预期的教学目标。
《原子核的组成》教案一、教学目标：1. 让学生了解原子的基本结构，掌握原子核的概念。
2. 使学生理解原子核的组成，包括质子和中子。
3. 让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。
二、教学重点：1. 原子核的概念及组成。
2. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。
三、教学难点：1. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的计算关系。
2. 原子核稳定性与质子数、中子数的关系。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解原子核的基本概念、组成及性质。
2. 利用模型演示，让学生直观地了解原子核的结构。
3. 运用例题解析，让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。
五、教学内容：1. 原子核的基本概念：原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
2. 原子核的组成：质子、中子。
3. 原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系：质量数= 质子数+ 中子数。
4. 原子核的稳定性：原子核的稳定性与质子数、中子数的关系，质子数越多，中子数越多，原子核越稳定。
5. 原子核的衰变：原子核自发地发生变化，释放出粒子或电磁辐射，变为其他元素的原子核。
教案仅供参考，具体实施请结合教学实际情况进行调整。
六、教学过程：1. 导入：通过回顾上一节课的内容，引导学生思考原子的内部结构。
2. 讲解：详细讲解原子核的基本概念、组成及性质，结合模型演示，让学生直观地了解原子核的结构。
3. 互动：提问学生关于原子核的知识，鼓励学生积极参与，巩固所学内容。
4. 例题解析：运用例题解析，让学生掌握原子核的质量数、质子数、中子数之间的关系。
5. 总结：对本节课的主要内容进行总结，强调原子核的概念、组成及性质。
七、课堂练习：（1）氢-3（质量数=3，质子数=1）（2）碳-12（质量数=12，质子数=6）（1）氧-16（质子数=8，中子数=8）（2）铁-56（质子数=26，中子数=30）八、拓展知识：1. 同位素：具有相同质子数，不同中子数的原子核。
第1节原子核的组成与核力(对应学生用书页码P32)一、原子核的组成1．质子的发现为了探测原子核的结构，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。
实验表明质子是原子核的组成部分。
2．中子的发现卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子。
1932年，查德威克利用α粒子轰击铍时，证明了中子的存在。
3．原子核的组成(1)组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
(2)原子核的符号：A Z X，其中X表示元素，A表示质量数，Z表示核电荷数。
(3)基本关系：核电荷数＝质子数＝原子序数质量数＝质子数＋中子数＝核子数(4)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子核互称同位素。
如氢的三种同位素氕、氘、氚。
二、核力1．定义原子核内相邻核子之间的相互作用力，也称强力。
2．特点(1)在原子核的线度内，核力比库仑力大得多。
(2)核力是短程力，当两核子中心距离大于核子本身线度时，核力几乎完全消失。
(3)核力与电荷无关，质子与质子、中子与中子、质子与中子之间的核力是相等的。
[特别提醒] 质子越多的原子核需要更多的中子来维持核的稳定，在大而稳定的原子核中，中子数大于质子数。
三、核反应1．核反应用一定能量的粒子轰击原子核，改变原子核结构的过程。
2．核反应方程用原子核符号描述核反应过程的式子。
3．书写方程式的原则核反应方程必须满足反应前、后质量数和核电荷数都守恒。
1．判断：(1)卢瑟福发现了中子。
( )(2)具有相同质子数而中子数不同的原子核称为同位素。
( )(3)核反应只改变核外电子数，不会改变原子核的结构。
( )答案：(1)×(2)√(3)×2．思考：一个铅原子质量数为207，原子序数为82，其核外电子有多少个？中子数又是多少？提示：铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和的关系，铅原子核的中子数为207－82＝125(个)。
(对应学生用书页码P32)原子核的结构1.原子核的组成(1)原子核是由质子、中子组成的，质子带正电，电荷量e＝＋1.6×10－19 C，质量m＝1.6726231×10－27kg。
中子不带电，质量m n＝1.6749286×10－27kg。
不同的原子核内质子和中子的个数并不一定相同。
(2)质量数：原子核的质量等于核内的质子和中子质量之和，原子核的质量近似等于质子(或中子)质量的整数倍，通常用这个整数代表原子核的相对质量，叫做原子核的质量数。
原子核的质量数等于质子数和中子数之和。
2．同位素(1)定义：具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置。
(2)化学性质的决定因素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，也决定了电子在核外分布的情况，进而决定了这种元素的化学性质。
(3)氢的同位素：氕(11H)，氘(21H)，氚(31H)。
元素的化学性质是由原子核外面的电子数决定的，所以同位素具有相同的化学性质，但其物理性质一般是不同的。
1．某种元素的原子核用A Z X表示，下列说法正确的是( )A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC ．原子核的质子数为A ，中子数为ZD ．原子核的质子数为A －Z ，中子数为Z解析：选B AZ X 中，A 为质量数，Z 为质子数；中子数应为A －Z 。
核反应的规律与核反应方程1. i ＋T ―→I＋Ri 表示为入射粒子，T 为靶原子核，R 为生成的原子核，I 为出射粒子。
2．常见的几个核反应方程：14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H(发现质子)94Be ＋42He ―→126C ＋10n(发现中子) 2713Al ＋42He ―→3015P ＋10n3015P ―→3014Si ＋ 0+1e(发现正电子)3．写核反应方程时应注意的问题(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向。
(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰。
(3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化。
核反应前后质量数守恒，但原子核的总质量一般会发生变化，即总质量不守恒。
2．下列核反应方程中正确的是( ) A.23892U ―→23490Th ＋21H B.94Be ＋42He ―→126C ＋10n C.23490Th ―→23490Pa ＋01eD.3115P ―→3014Si ＋ 0+1e解析：选B 根据核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒进行分析。
(对应学生用书页码P33)原子核的组成[例1] (1)镭核中有几个质子？几个中子？ (2)镭核所带的电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同的速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？[解析] 原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的。
原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。
由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数(N )等于原子核的质量数(A )与质子数(Z )之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138。
(2)镭核所带电荷量 Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19C ＝1.41×10－17C 。
(3)中性原子的核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有qvB ＝m v 2r ，r ＝mvqB。
两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故有r 226r 228＝226228＝113114。
[答案] 见解析核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。
核反应方程的书写[例2] 中子和正电子的。
(1)105B ＋42He ―→137N ＋( ) (2)94Be ＋( )―→126C ＋10n (3)2713Al ＋( )―→2712Mg ＋11H (4)147N ＋42He ―→178O ＋( ) (5)23892U ―→23490Th ＋( ) (6)2311Na ＋( )―→2411Na ＋11H(7)2713Al ＋42He ―→10n ＋( )；3015P ―→3014Si ＋( ) [解析] (1)105B ＋42He ―→137N ＋10n 。
(2)94Be ＋42He ―→126C ＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子。
(3)2713Al ＋10n ―→2712Mg ＋11H 。
(4)147N ＋42He ―→178O ＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子。
(5)23892U ―→23490Th ＋42He 。
(6)2311Na ＋21H ―→2411Na ＋11H(7)2713Al ＋42He ―→10n ＋3015P(磷30放射性同位素)3015P ―→3014Si ＋ 0+1e(正电子)此核反应首次发现了正电子。
[答案] 见解析书写核反应方程应注意以下几点： (1)正确书写各粒子的符号。
(2)反应前后体系的总电荷数、质量数守恒。
(3)正确区分核电荷数与原子核的电荷量，原子核的质量数与原子核的质量的不同。
(对应学生用书页码P33)1．关于质子与中子，下列说法中错误的是( ) A ．原子核由质子和中子组成 B ．质子和中子统称核子C ．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在D ．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在解析：选C 原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子，卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故A 、B 、D 项叙述正确，C 项错。
2．以下说法中正确的是( )A ．原子中含有带负电的电子，所以原子带负电B ．原子核中的质子数一定跟核外电子数相等C ．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分D ．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核电荷量跟质子电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子解析：选CD 原子中除了带负电的电子外，还有带正电的质子，故A 错；对于中性原子来说原子核中的质子数才跟核外电子数相等，故B 不正确；正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C 正确；因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核电荷量跟质子电荷量之比，才确定原子核内必还有别的中性粒子，故D 正确。
3．氢有三种同位素，分别是氕11H ，氘21H ，氚31H ，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．它们的中子数相等解析：选AB 氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同。
故正确答案为A、B。
4．关于核力的说法正确的是( )A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在2 fm左右D．核力与电荷有关解析：选C 核力是短程力，超过2×10－15 m，核力急剧下降几乎消失，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电荷无关，故D错。
5．在下列4个核反应方程中，X表示质子的是( )A.3015P―→3014Si＋XB.238 92U―→234 90Th＋XC.2713Al＋10n―→2712Mg＋XD.2713Al＋42He―→3015P＋X解析：选C 根据电荷数和质量数守恒，选项A中的X为正电子；选项B中的X为α粒子；选项C中的X为质子；选项D中的X为中子。
故C正确。
6．下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D．中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和解析：选A 质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对。
质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和，B错。
同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错。
中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D 错。
7．据最新报道，放射性同位素钬116 67Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是( )A．32 B．67C．99 D．166解析：选A 根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对，B、C、D错。
