原子核的性质

新的粒子：测这种粒子的质量和电荷量，确定它就是氢原子核，即质子：H11或P11 第20单元：原子核的人工转变 原子核的组成

教学要求：●知道原子核的人工转变，了解原子核的组成。

1、 知道原子核的人工转变，知道质子和中子是如何被发现的。

2、 了解原子核的组成，知道核子和同位素等概念。

3、 了解核力的简单特性。

教学重点： 质子中子的发现方程，原子核的组成，用原子核的组成解释α衰变、β衰变对原子核结构的改变实质

教学过程：

（一）复习提问：

天然放射性元素能放出几种射线？这些射线的本质是什么？

（二）引入：天然放射现象说明某些元素的原子核可以自发的产生核转变（α衰变β衰变γ衰变），而用由人工控制的某些粒子轰击原子核也可以使其发生转变，即原子核可以发生人工转变。

（三）新授：

1、原子核的人工转变：人为的用高速运动的粒子（如α粒子）轰击原子核而产生新的原子核的方法叫原子核的人工转变。

◆1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验

装置：（引导学生阅读课本P278图9-12）

过程：（引导学生阅读课本P278第二段文字）

现象：从荧光屏S上发现了闪光。

分析：闪光点的产生不是α粒子的效应，因为铝箔F的厚度能阻挡（或吸收）所有的α粒子，肯定是α粒子与氮气作用所产生的新粒子而引起的闪光，那么，它是什么性质的粒子？它是否带电？质量多大？

结论：用α粒子轰击氮原子核后产生了新的粒子。

为了证实上述实验的结果，英国物理学家布拉凯特实验照片分析：

α粒子径迹碰后分叉：（图片P279图9-13）

分叉后的细长径迹---质子的径迹

另一条短粗 径 迹---新核径迹

发现质子的方程：HOHNe1117842147

2、中子的发现：

思维过程：质子是原子核的组成部分已被人接受，最初有人认为，原子核可能是由质子组成的。但不久就知道这种想法是不正确的。如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等。实际上原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些，卢瑟福根据这一事实，预言原子内可能还存在着质量跟质子相等的不带电的中性粒子，他把它称为中子。 后来人们发现用射线轰击铍能产生一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子，英国查德威克经仔细研究终于发现中子。（详见课本P279～Ｐ280：中子的发现）

原子核物理中的核理论

现代物理学的一个重要分支就是原子核物理，这是研究原子核内部结构和核反应的学问。原子核是一个极其微小的结构，巨大的能量和力量都埋藏在这个小小的粒子堆里。为理解原子核，核物理学家们提出了一些核理论。本文将探讨核理论在原子核物理中的重要性。

一、原子核的内部结构

原子核是由质子和中子组成的粒子束。质子具有正电荷，中子则不带电荷，因此在原子核中，质子之间受到克什勒效应的相斥力作用，而中子则通过中子-中子和中子-质子相互作用保持稳定。在原子核中，质子和中子分布着不同的能级，这些不同的能级反映了它们在原子核中的不同空间分布方式和能量。为更好地理解原子核内部的结构和运动方式，人们提出了核理论。

二、核理论的基本内容

核理论是核物理学研究的重要内容，它涉及到原子核结构、核反应、核能源等领域。核理论的基本内容包括:

1. 贝塔衰变理论

贝塔衰变是一种质子或中子的转化过程。在质子或中子发生贝塔衰变时，一个由质子或中子转化而来的新粒子被释放出来，同时还有电子和反电子中子释放出来。这个过程是通过被称为弱相互作用的力进行的。贝塔衰变理论对核物理的研究具有非常重要的意义。

2. 核衰变理论

核衰变是一种不稳定衰变过程，由于原子核具有强互作用，其结构非常稳定，但一些原因或变化会导致核失去稳定性，从而发生核衰变。核衰变理论主要研究原子核的稳定性、半衰期、释放的能量等问题。

3. 核反应理论

核反应是指两个或多个原子核发生碰撞或相互作用，最终发生化学变化，同时释放出大量能量。核反应理论研究原子核之间的相互作用、能级变化、核反应堆的设计和性能等问题。

4. 核力学理论

核力学是核物理学的重要组成部分，它研究原子核内部和外部的运动和结构。核力学理论主要研究核的结构和稳定性、核寿命和核反应等问题。

三、核理论在现代科技中的应用

核理论的研究不仅可以加深对原子核内部结构和运动方式的理解，还有极其广泛的应用。其中，核能是最重要的应用领域之一。核能可以通过核裂变或核聚变来产生，也可以捕捉核子或电子来释放出能量。核能已经被广泛应用于军事、各种能源需求和医学诊断等领域。

原子核的组成

（一）教学目的

1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。

2．常识性了解原子核的组成。

3．进行物理学研究方法的启蒙教育。

（二）教具

录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）

（三）教学过程

1．引入新课

教师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。

播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况。

教师：这是我国第一颗原子弹试爆的实况，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才做完的工作。

播放录像：我国第一颗氢弹试爆实况。

这是我国试爆第一颗氢弹的情况，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力则比原子弹大很多。

（若没有录像设备，就出示挂图，指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生：你们知道这是什么吗？然后教师再介绍上述情况）

原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量而核能是在原子核发生变化时放出的能量。为了了解核能，先要知道原子核的组成情况。

2．进行新课

板书课题：〈第二节 原子核的组成〉

(1)电子的发现和放射性现象的发现

教师：我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。

板书：〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉

湘潭师范学院学报

J、’

C、、15N6

1夭1994期

6月第长卷年

1594第19

元素性质的异常现象与原子核外

电子排布的关系

周令芬

摘要太文从原子核外电子排布的规律揭示了周期系中某些元素在同族中性质出现异常现象,

是

能级组中新亚层的出现引起的。

关键词能级组;

亚层;

屏蔽作用;

钻穿效应

从元素周期系粗略地看,

同族元素呈现某些规律性的变化,

但是,

在规律中我们常看到某

些例外。

(l)氢的特殊性氢与铿、

钠、

钾、

铆、

艳、

舫属同一族元素可是,

氢及其化合物的性质与

后者差别是很大的。

氢是非金属,

铿、

钠、

钾、

铆、

艳为典型的金属。

氢的电离能远大于同族其它

元素的电离能;

H十

的氧化性远比碱金属的M十

离子氧化性强得多。

(2)第二周期P区元素的特殊性a

氢化物的特殊从硼到氟它们的氢化物的标准生

成自由能变△G;

值与本族相比都要更负,

其稳定性较高。

NH。、

H:

0、

HF

都可以形成氢键,

导致

(各种氢化物的标准生成自由能变△G尸(KJ󰀀。I

cl一’

)

物质

△Gf

物质么G尸物质△G护物质△G尸

一50755Nl{3

一1648H:

0(g)一228599HF一2732

568PH3134H25一33566HCI一,5300

1134As

H3689H:Se159HBr

一53422

1883SbH31477HZTe

一Hl17.cisH’

呱

饭。().

`

个屯剑葫这些氢化物与本族其它氢化物相比熔点、

沸点以及

酸碱性在同系列规律之外。

b当出现高氧化态时,

第二周的HN03

是一种典型的氧化性酸,

而同族的

第三周期的H3

PO4

几乎是一种无氧化的酸;

虽然

CO:

是一个很弱的氧化剂,

可相对于第三周期的

5102

来说,

氧化性要强,

这从标准电极电势可知:

E孙/C

=0195V,

E星10。

/is

=一086V。

硫、

硒、

啼最高

氧化数为+vI,

氯、

澳、

碘最高氧化数为+vI,

氧和氟

分别属vIA和皿A族,

可是到目前为止根本没有发

现氧化数为+VI

的氧和氧化数为+妞的氟的化合

物,

而它们的低氧化态的化合物倒是很稳定的这说