原子核的组成与核力教案
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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。
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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。
问题2:互称为同位素的两原子核质量数一样吗:(不一样)
(2)同位素因质子数相同,具有相同的化学性质,因中子数不同,具有不同的物理性质。
★氢的三种同位素,叫氕、氘、氚,分别用11H、21H、31H表示。
(二)核力
问题3:核内有大量的质子,而质子带正电且距离很小,因此有很大的库仑斥力,为什么它们
还能结合在一起呢?(学生也许认为是万有引力,但从前面知识已经证明“万有引力远小于库仑斥力”)
1.核力:核子(质子与质子、中子与中子、质子与中子)之间的相互作用,称为核力
2.核力的特征
(1)核力是一种强相互作用力(又称为强力)
(2)核力的短程性:在核力作用范围(10-15m)才有核力,当两核子中心相距大于核子本身线度时,核力几乎完全消失。
(3)核力的饱和性:相邻核子间才有核力
问题4:原子核中质子数和中子数一样吗?是质子数多还是中子数多?
轻核、中等核质子数与中子数相当
3.原子核中质子数和中子数比例
重核中子数大于质子数,且核越重,相差越大
(三)核反应
1.核反应:用高能粒子轰击原子核,改变了核的结构,这样的过程叫做核反应。
2.核反应规律:遵循质量数和核电荷数守恒。
3.发现质子和中子的核反应方程
(1)卢瑟福发现质子的核反应方程:4
2H e++ 14
7
N →17
8
O+1
1
H
(2)查德威克发现中子的核反应方程:4
2H e++ 9
4
Be →12
6
C+1
n
【课堂小结】
质子(卢瑟福)
1.原子核核子核力(强力、短程)
中子(查德威克)
质子的发现:4
2H e++ 14
7
N →17
8
O+1
1
H
2.原子核的人工转变
中子的发现:4
2H e++ 9
4
Be →12
6
C+1
n
【板书设计】
第一节原子核的组成与核力
●原子核的组成
质子(卢瑟福用α粒子轰击氮原子核)
★原子核
中子(查德威克用α粒子轰击铍原子核)
★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”)★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
●核力:核子(质子与质子、中子与中子、质子与中子)之间的相互作用,称为核力★特性:核力的强相互性、核力的短程性、核力的饱和性
●原子核的人工转变:质子的发现:4
2H e++ 14
7
N →17
8
O+1
1
H
中子的发现:4
2H e++ 9
4
Be →12
6
C+1
n
课堂反馈
1.一种元素的几种同位素,它们的【】
A .中子数一定相同
B .质子数一定相同
C .原子序数一定相同
D .核外电子数一定相同
2.卢瑟福预想到原子核内除质子外,还有中子的事实依据是【 】 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.
C .原子核的核电荷数只是质子数的一半或少一些.
D .质子和中子的质量几乎相等 3.下列说法中,正确的是【 】
A .氦4核中有4个质子,2个中子.
B .氦4核与氦3核不是互为同位索.
C .104Be 中的质子数比中子数少6.
D .30
14Si 中的质子数比中子数少2. 4. 一种铀原子核是235 92U ,问:它的核子数,质子数和中子数分别是多少? 5.完成下列核反应方程
1.→+n B 10105 +He 4
2; 2.+→+Co H Fe 5727215626 。
参考答案:
1.BCD 2.B 3.D 4.235、92、143 5.7
3Li 1
0n 课后测评
1.在α粒子散射实验中,使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的【 】 A .万有引力 B .库仑力 C .磁场力 D .核力 2.同位素是指【 】
A .核子数相同而中子数不同的原子
B .核子数相同而质子数不同的原子
C .中子数相同而质子数不同的原子
D .质子数相同而核子数不同的原子 3.已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,求: (1)镭原子核中有几个质子,几个中子? (2)若镭原子呈中性时,它核外有几个电子?
4.在下列的四个方程中,X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子
① ②
③
323490238
92
x Th U +→ ④
以下判断正确的是【 】
A .X 1是中子
B .X 2是质子
C .X 3是α粒子
D .X 4是氘核 5.平衡下列核反应方程式:
(1)=+→+x n N B y x ,
13
7α_______,=y ______.(2)+→+αp Li 7
3_______。
参考答案
1.B 2.D 3.(1)88 138 (2)88 4.AC 5.(1)5 10 (2)4
2He