4.1原子核結構探秘一、“點金術”夢想成真－－質子的發(fā)現

1919年盧瑟福完成了用α粒子轟擊氮原子核的人工核實驗，實驗裝置示意如圖。ＴＴＣＡＦＳＭＡ：放射性物質Ｃ：黃銅罐Ｔ：閥門L:標尺Ｆ：鋁箔Ｓ：熒光屏Ｍ：顯微鏡LＭＴＴＣＡＦＳ實驗步驟及結果：１.在罐中充入氧氣，觀察不到任何閃光；2.再抽空，然后充入氮氣；3.充入氮氣后，熒光屏出現了閃光。氮氣Ｎ２？L

經過反復研究，將這種粒子引入電場、磁場測定它的電量和質量，確定了它就是氫原子核，又稱為質子。物理學中用符號或表示質子。盧瑟福明白：氮原子核在α粒子轟擊下發(fā)生了核反應，釋放出了氫核，輝光是氫核引起的。后來進行了多種物質的類似實驗，發(fā)現硼、氟、鈉、鋁、磷等原子核在受到α粒子轟擊后也會發(fā)射出氫的原子核。故質子也是原子核的組成部分。

布拉克特實驗——證實發(fā)生了核反應在云室中可以觀察粒子的徑跡。英國的物理學家布拉凱特在云室中做了α粒子轟擊氮核的實驗，拍攝了兩萬多張云室照片，終于從４０萬條α粒子徑跡的照片中，發(fā)現有八條產生了分叉。分析徑跡的情況可以確定，分叉后的細長徑跡是質子的徑跡，短而粗的徑跡是產生的新核的徑跡，碰撞后α粒子的徑跡不再出現。

上述實驗以及后來用α粒子轟擊氟、鈉、鋁等元素的原子核都發(fā)生了類似的反應，并且都產生了質子。

這些實驗表明，由于從不同元素的原子核中都能打出質子來，因此質子應該是原子核的組成部分。

原子核只由質子組成嗎？？質量數電荷數鈣Ｃａ汞Ｈｇ４０２０２００８０想一想由于原子核的質量大體上是質子質量的整數倍，如果原子核只由質子組成，則原子核的質量數應該與質子數相等，因而也與原子核的核電荷數相等。但任意考察兩種元素（下表），就知它們的核質量數與核電荷數不等。原子核只由質子組成的設想能夠成立嗎？原子核示意圖

在上一世紀的二十年代，盧瑟福依據原子核的電荷數與質量數的差別，預見到原子核中應該存在質量與質子相等的、不帶電的粒子，盧瑟福稱其為中子。

直到上一世紀的三十年代，另一個人工核反應，即用放射性元素釙發(fā)出的α射線轟擊鈹，證實了中子的存在。二、中子的發(fā)現釙Ｐo鈹Ｂｅ石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質子質子質子α粒子α粒子轟擊鈹產生的不可見粒子是什么？釙鈹Ｂｅ石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質子質子質子α對實驗結果的猜想和思考？釙鈹Ｂｅ石蠟不可見粒子不可見粒子不可見粒子質子質子質子α查德威克對實驗結果的分析

查德威克用碰撞中的動量守恒和能量守恒分析得到不可見粒子是質量與質子幾乎相等的、不帶電的粒子，它正是盧瑟福預見的中子。中子的質量數與質子的相等，都是1，中子不帶電，其電荷數為零。物理學中用符號表示中子。小結：質子和中子的發(fā)現過程時間1917年1920年1925年1931年1932年科學家盧瑟福（英）盧瑟福布萊克特（英）小居里查德威克（英）發(fā)現發(fā)現了質子（氫原子核11H）預言中子證明：質子是從復核中放出的把中子誤認為?射線發(fā)現了中子（10n不帶電的中性粒子）方法用α粒子轟擊氮并用顯微鏡觀察質譜儀照片（40多萬條到8條）α粒子轟擊鈹磁場并用動量守恒算出速度和質量三、原子核的組成質子和中子統(tǒng)稱為原子核核子1、原子核的電荷數Z=質子數=

核外電子數=

原子序數2、原子核的質量數A=質子數+中子數3、具有相同的質子數和不同的中子數的原子互稱為同位素如:(氕)(氘)(氚)質子中子從放射性元素的原子核中釋放出來的α射線就是兩個質子和兩個中子結合在一起放出的。4、原子核符號:A表示質量數;Z表示質子數=核子數四、核反應方程1、用原子核的符號來表示核反應前后各原子核變化情況的式子稱為核反應方程式。2、遵循的規(guī)律：（1）質量數守恒：反應前后體系的總質量數不變（2）電荷數守恒：反應前后體系的總電荷數不變（3）動量守恒：反應前后粒子動量之和不變（4）能量守恒3、書寫規(guī)則：（1）核反應過程不可逆，用“”只表示反應進行的方向；（2）核反應都是客觀存在的，不能人為主觀捏造。怎樣寫核反應方程1、質量守恒和電荷守恒2、例：用粒子轟擊氮核得到一個質子和一個未知的核，試寫出核反應方程，并計算未知核內有多少中子。42He+147N（）+11H3、例：用粒子轟擊鈹核得到一個中子和一個未知的核，試寫出核反應方程，

42He+94Be（）+10n主要核反應方程α粒子轟擊氮原子核的核反應方程（發(fā)現質子）

α粒子轟擊鈹原子核的核反應方程（發(fā)現中子）小居里夫婦發(fā)現放射性同位素：

42He+2713Al3015P+10n小結

４.原子核由質子和中子（統(tǒng)稱為