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第五节原子2课时

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第五节原子2课时

篇1：第五节原子2课时

第五节原子（2课时）知识目标：1、通过水电解实验，学生知道另一种微粒原子的概念；2、学生会比较原子与分子的异同；3、从微观粒子角度认识化学变化和物理变化的区别并认识化学反应的实质。4、学生能复述原子内部结构；5、学生初步知道什么是原子结构示意图。6、学生知道相对原子质量的概念并能进行计算。能力目标：1、培养学生形象思维能力2、培养学生分析与归纳的能力情感目标：认识物质世界是运动的和物质的可分性教学重点：原子的概念，原子与分子的区别教学难点：相对分子质量的计算教学准备：水电解器、10%NaOH溶液、学生电源、导线、酒精灯、线香、水、教学过程：第一课时教师活动学生活动设计意图复习提问：1、什么是分子？用分子的知识解释空气是混合物，氧气是纯净物。2、分子有什么特点？3、作业讲评：着重讲解物理变化和化学变化的概念和用分子的有关知识解释生活中的一些常见现象。思考并回答问题回忆巩固已学知识引入：分子虽然很小，但在一定条件下可以分成更小的微粒看书第五节演示实验：水的电解说明：为了增强导电性在水里加了NaOH，同时为便于学生观察加了点红墨水。观察演示实验，注意两极产生气体的量并判断气体成份培养学生观察实验的能力分析：水分解为氢气和氧气，说明水分子是由更小的微粒构成的，这种微粒我们称之为原子。水分子就是由氢原子和氧原子构成的。在电解的时候，水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新结合成氢分子和氧分子。2H2O 4H + 2O 2H2 + O2 问题讨论：化学变化的实质是什么？与物理变化有何不同？在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。物理变化中分子不变。原子的概念？如何理解这概念？与分子相比有何异同？看下列分子的符号（分子式），认识它们的构成情况：氦气----He 氯化氢---HCl甲烷---CH4 二氧化碳----CO2氮气---N2由原子构成的物质有：碳、硅、金属等化学变化中的最小微粒。在物理变化中分子、原子都不变。在化学变化中分子发生了变化，而原子不发生变化。在核变化中原子才会发生改变。分子与原子的相似点：（1）小（2）运动（3）间隔（4）有质量（5）构成物质的一种微粒(6)同种原子性质相同不同种原子性质不同作业：自然同步第五节1-5题第二课时：教师活动学生活动设计意图复习提问：1、化学变化的实质？2、分子与原子的异同？布置自学：原子结构的初步知识回答问题：实质：分子分解成原子，原子再重新组合成新的分子相同点不同点分子微粒运动有质量有间隔化学反应中能再分构成物质原子化学反应中不能再分能构成分子，也能直接构成某些物质看书思考：1、原子由哪两部分构成，它们的电性怎样？分别居于什么位置？2、原子核所带的电荷数简称什么？3、为什么整个原子不显电性？小结：质子（带正电）原子核中子（不带电）原子核外电子（带负电）核电荷数=质子数=核外电子数思考：“相对来说，电子是在原子内部一个巨大的空间内作高速运动”，你怎样来理解这句话？离子：当原子失去或得到电子时，原子核所带正电荷数就不再等于核外电子所带的负电荷数，此时的原子就成了带电的微粒，这种带电的原子我们称之为离子。简介：原子、离子结构示意图表示原子核，核电荷数为8个单位正电荷，弧线表示电子在核外一定距离的空间区域，弧线上的数字表示电子数。看书思考：1、为什么要引入相对原子质量的概念？2、相对原子质量有单位吗？3、相对原子质量与原子真实质量如何换算？4、相对原子质量不是原子的`实际质量，它能否体现出原子的实际质量大小？看书培养学生阅读能力小结：1、数值比较简单，便于书写，记忆，运算。2、有，单位为一，通常不写。3、真实质量=相对原子质量×1.66×10-27千克4、能，相对原子质量越大，原子的实际质量也越大。练习：1、已知一个标准碳原子的质量为m千克，A元素的一个原子的质量为n千克，则A的相对原子质量是____________。作业：作业本第五节原子板书：第五节原子一、原子的涵义1、分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。（化学反应的实质）2、在化学反应中，分子可以再分，原子不能再分。（分子、原子的本质区别）3、原子是化学变化中的最小微粒。二、原子结构的初步知识

质子一个单位正电荷中子不带电原子核（带正电）核外电子（带负电）

一个单位负电荷原子

（不显电性）核电荷数=质子数=核外电子数原子结构示意图三、相对原子质量以一种碳原子质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比所得的值。课后反馈：1、学生对原子和分子的区别不太清楚，分子比原子大吗？为什么说原子既是构成分子的微粒又是构成物质的微粒。2、学生对相对原子质量的概念和计算都感到难以理解。以后对计算还要加强训练。

篇2：第五节原子2课时

第五节原子（2课时）

第五节原子（2课时）知识目标：1、通过水电解实验，学生知道另一种微粒原子的概念；2、学生会比较原子与分子的异同；3、从微观粒子角度认识化学变化和物理变化的区别并认识化学反应的实质。4、学生能复述原子内部结构；5、学生初步知道什么是原子结构示意图。6、学生知道相对原子质量的概念并能进行计算。能力目标：1、培养学生形象思维能力2、培养学生分析与归纳的能力情感目标：认识物质世界是运动的和物质的可分性教学重点：原子的概念，原子与分子的区别教学难点：相对分子质量的计算教学准备：水电解器、10%NaOH溶液、学生电源、导线、酒精灯、线香、水、教学过程：第一课时教师活动学生活动设计意图复习提问：1、什么是分子？用分子的知识解释空气是混合物，氧气是纯净物。2、分子有什么特点？3、作业讲评：着重讲解物理变化和化学变化的概念和用分子的有关知识解释生活中的一些常见现象。思考并回答问题回忆巩固已学知识引入：分子虽然很小，但在一定条件下可以分成更小的微粒看书第五节演示实验：水的电解说明：为了增强导电性在水里加了NaOH，同时为便于学生观察加了点红墨水。观察演示实验，注意两极产生气体的量并判断气体成份培养学生观察实验的能力分析：水分解为氢气和氧气，说明水分子是由更小的微粒构成的，这种微粒我们称之为原子。水分子就是由氢原子和氧原子构成的。在电解的时候，水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新结合成氢分子和氧分子。2H2O 4H + 2O 2H2 + O2 问题讨论：化学变化的实质是什么？与物理变化有何不同？在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。物理变化中分子不变。原子的概念？如何理解这概念？与分子相比有何异同？看下列分子的符号（分子式），认识它们的构成情况：氦气----He 氯化氢---HCl甲烷---CH4 二氧化碳----CO2氮气---N2由原子构成的物质有：碳、硅、金属等化学变化中的最小微粒。在物理变化中分子、原子都不变。在化学变化中分子发生了变化，而原子不发生变化。在核变化中原子才会发生改变。分子与原子的相似点：（1）小（2）运动（3）间隔（4）有质量（5）构成物质的一种微粒(6)同种原子性质相同不同种原子性质不同作业：自然同步第五节1-5题第二课时：教师活动学生活动设计意图复习提问：1、化学变化的实质？2、分子与原子的异同？布置自学：原子结构的初步知识回答问题：实质：分子分解成原子，原子再重新组合成新的分子相同点不同点分子微粒运动有质量有间隔化学反应中能再分构成物质原子化学反应中不能再分能构成分子，也能直接构成某些物质看书思考：1、原子由哪两部分构成，它们的电性怎样？分别居于什么位置？2、原子核所带的`电荷数简称什么？3、为什么整个原子不显电性？小结：质子（带正电）原子核中子（不带电）原子核外电子（带负电）核电荷数=质子数=核外电子数思考：“相对来说，电子是在原子内部一个巨大的空间内作高速运动”，你怎样来理解这句话？离子：当原子失去或得到电子时，原子核所带正电荷数就不再等于核外电子所带的负电荷数，此时的原子就成了带电的微粒，这种带电的原子我们称之为离子。简介：原子、离子结构示意图表示原子核，核电荷数为8个单位正电荷，弧线表示电子在核外一定距离的空间区域，弧线上的数字表示电子数。看书思考：1、为什么要引入相对原子质量的概念？2、相对原子质量有单位吗？3、相对原子质量与原子真实质量如何换算？4、相对原子质量不是原子的实际质量，它能否体现出原子的实际质量大小？看书培养学生阅读能力小结：1、数值比较简单，便于书写，记忆，运算。2、有，单位为一，通常不写。3、真实质量=相对原子质量×1.66×10-27千克4、能，相对原子质量越大，原子的实际质量也越大。练习：1、已知一个标准碳原子的质量为m千克，A元素的一个原子的质量为n千克，则A的相对原子质量是____________。作业：作业本第五节原子板书：第五节原子一、原子的涵义1、分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。（化学反应的实质）2、在化学反应中，分子可以再分，原子不能再分。（分子、原子的本质区别）3、原子是化学变化中的最小微粒。二、原子结构的初步知识

质子一个单位正电荷中子不带电原子核（带正电）核外电子（带负电）

一个单位负电荷原子

篇3：原子核的直观结构 2

关键词：核键核子环次中子

Atomic Nucleus Looking Directly Structure Zhang Guo-hui

（nnnEngineer，No.8 Tiexi Rd. Liaoyang, Liaoning CHINA 111004）

Key Words

Nuclear key,nuclear ring

Second neutron

篇4：原子核的直观结构 2

论文摘要

从根本上解决核力问题,进而得到一个自然界的普遍规律,即原子核是由质子与中子较均匀地相间排列,然后首尾相连而构成的核子环,围绕其自身的轴线高速转动而形成的壳层结构的带电液滴球核。核子环的成环张力是由核环上所有质子相互推斥提供的，这样就得到了原子核这个微观量子多体系的直观结构图象----核子环。

关键词：核键核子环次中子

Atomic Nucleus Looking Directly Structure

ABSTRACT

To attack the problems of nuclear force at the root，thus obtain a universal law of nature.That is,atomic nucleus is a nuclear ring formed by

protons and neutrons alternately arrange as keys in a more even order,then the head

and the tail connect,and the forming nuclear ring can self-rotate at a high-speed about self-axis,so that forming a shell structure charged liquid spherical nucleus.The forming ring

tension of nuclear ring is provided by protons repel one another.So We have

obtained atomic nucleus,the architecture of microscopic quantum many-body,Looking directly structure image-nuclear ring.

篇5：原子核的直观结构 2

五、核反应过程图示浅析

我们知道核反应是遵守质量数和电荷数守恒的，而且核反应不能凭空任意发生，这是由轰击粒子的能量及结构和靶核的结构性质所决定的。由于核子环上的核子都在一个平面上（核子间的表面张力与质子间斥力相抗衡的结果），并且保持圆环状，这样靶核成为一个理想的核子环。由于它的轴线处的核子（端部）在旋转动能最小的低能级轨道上，易与外来粒子结合，成为发生核反应的主要反应道；而与轴线垂直的核环的腰部核子转动动能很大，不易同外来粒子结合成键，如果能够结合，轰击粒子需要更高的能量。由此可以看出，核反应的随机性很大，从而使核反应复杂多变。轰击粒子与靶核的碰撞形式有非弹性的正碰和切碰两种，并且碰撞是随机的。对于能量很高的粒子（速度远大于核环自旋速度），原子核往往表现出通透性，即粒子当时并未碰到核子环面上的核子，只是快速地通过了核子环空虚的中心。

原子核的结构无法从实验中直接看到，但可以从实验结果中反馈出来。以下核反应均为实验所得的结果（大多数反应为熔合蒸发反应，打出准粒子）。由于核反应在瞬间即能完成，可视为核子环的自旋暂时停止（定像），轰击粒子与核子环共面，这样就可以把核反应过程显示在平面上了。一些低能核反应的类型如下：

（一） α粒子所引起的核反应

⑴N+He→O+H，产生的新核是稳定的。正碰过程如下图（注意核子间的相对位置关系，核子间应以饱和成键为原则，使其行为遵守能量最低原理）：

图1 14N（α，P）17O

在氮-14核轴线上有两种核子――一个质子和一个中子。在此反应道上，α粒了是与其中的质子发生了正碰。氦核的中子首先与轴线处的质子成键，氦核的两个质子也立即与轴线处质子两侧的中子分别同时成键，而原氦核的另一个中子与它本身的两个质子并未解脱核键。这样使新核环16O的核子达到全饱和键态。迅速解脱核键的氘核（接受到α粒子传给的较大动能）与核子环对面轴线处的核子发生第二次碰撞，氘核的质子把轴线处的中子旁边的一个质子撞出核外，而取代了它的位置，并首先与轴线附近的那个中子（非轴线上的中子，高能级优先成键）成键而使质子达饱和（H 型），这样就完成了核子环上相同核子的替换过程，我们把这一过程称为核子替换。原氘核的中子随后挤入核子断环，在核表面张力作用下，接合成新的核子环。从而形成了稳定的氧-17核。飞出核外的质子与轰击粒相比，已损失了绝大部分的动能。这个核反应现象可以从布拉凯特的充氮云室照片中看到，分析径迹情况可知，分叉的径迹即为质子的径迹。这已由上图中显示出来。类似此反应的又如B+He→C+H，若这类反应发生的是切碰，则会直接释放氘粒子，无二次碰撞反应，如He+C→N+H，产生的14N核是稳定的。

⑵B +He→N+n，在此反应道上，α粒子进攻的是10B核轴线上的中子（正碰），第二次碰撞发生核子替换打出一个中子。但新核13N不稳定，因为有两个质子直接相连成键，原氘核的质子有较大的远离核心的动能，在核的表面张力和斥力的直接作用下，易达到弱作用范围，会发生β+衰变或K俘获。新核衰变方程为N→C +e+γe或N+e→C+γe。产生的碳-13核是稳定的。整个过程如下图：

图2 10B（α，n）13N及13N的β+衰变或K俘获

⑶Be+He→C+n，在此反应道上，α粒子必须正碰铍-9核轴线上的中子，产生稳定的碳-12核，如图：

图3 9Be（α，n ）12C

⑷Al+He→P+n，P→Si+e+γe或P+e→Si+γe。在此反应道上，α粒子必须正碰铝-27核轴线附近两个相连的中子之一。如图4

图4 27Al（α，n ）30P及30P的β+衰变或K俘获

⑸Na+He→Mg+H,此反应与⑷并不矛盾，在此反应道上，α粒子正碰的是钠-23核环上的质子，产生的镁-26核（核环上三个中子不一定直接相连）是稳定的。如图5

图5 23Na（α，P ）26Mg

⑹Li+He→B+γ,这是个α粒子的全融合反应。在此反应道上，第二次碰撞时，氘核的质子有能力把对面核子环上中子与中子形成的较弱核键击破并与其中的一个中子成键，而没有发生核子替换打出质子。断环接合成新的稳定的硼核，同时释放成键键能γ光子。如图6

图6 7Li（α，γ）11B

（二）中子所引起的核反应

⑴N+n→B+He，在此反应道上，入射中子把氮核环上的中子击入核内，同时与两个质子成键达饱和。进入核内的自由中子动能减小，已没有能力发生核子替换，而是挤压对面的核子环，使其变形，从而被两个质子（仍与另一个中子成键）捕获重新成键达饱和，这样就产生了一个系统能量很低的全饱和键态的α轻粒子飞出核外，余下的核子恰能接合成稳定的硼-11核。如图7

图7 14N（n，α）11B

⑵N+n→C+H，C→N+e+e。正碰过程如下图

图8 14N（n，P）14C及14C的β-的衰变

从上图可以看出，在此反应道上，入射中子碰撞的是氮核环上的质子，它代替了击入质子的位置，而自由质子与对面核环上的质子有较大斥力作用，使其有能力发生核子替换（也可能切碰发生反应，直接撞出质子，无二次碰撞），而决不能产生α粒子。这样，一个质子从新核中被蒸发出来。但是，由于轰击中子破坏了原来较强的饱和核键，而形成的是三个中子直接相连的较弱不饱和核键，并仍具有入射方向上的较大动能而不稳定，受到核表面张力的压迫而达到弱作用范围，易发生β-衰变，转变成的质子恰能与其两侧的中子重新形成稳固的饱和核键（符合能量最低原理，是原子核要求体系稳定的具体体现），从而产生了新的稳定的氮-14核。

⑶Al+n→Na+He , Na→Mg+ e+e。正碰如下图

图9 27Al（n，α）24Na及24Na的β-衰变

这样，此过程中就有三种射线释放（α、β、γ射线）。若此反应是切碰发生的，则直接蒸发出两个中子，即Al+n→Al+2n。又如Be+n→Be+2n ,Be→He+He,虽然8Be为全饱和键态的核环，但由于它的核环太小，核子在振动时就有可能碰到一起重新组合成键，恰能形成两个饱和的α轻粒子，这种裂变为8Be核所特有。

（三）质子所引起的核反应

⑴F+H→O+He，产生的新核是稳定的，正碰过程如下图：

图10 19F（P，α）16O

⑵Ni+H→Co+He，产生的新核是稳定的，正碰过程如下图：

图11 58Ni(P,a)55Co

⑶Si+H→P+n，在此反应道上，是切碰发生的（若正碰则打出α粒子），蒸发出的中子是硅-30核环上三个直接相连的中子中间的那个。产生的磷-30核环为全饱和键态，是稳定的。这种切碰也可

能发生掇拾反应，如Li+H→Li+H等反应。

（四）氘核所引起的核反应

⑴Al+H→Mg+He , 产生的新核是稳定的，正碰如下图：

图12 27Al（d，α）25Mg

⑵C+H→B+He，产生的新核是稳定的，正碰如下图：

图13 12C（d，α）10B

⑴与⑵也可能是切碰打出α粒子，可根据蒸发出的粒子方向来判断它们是如何碰撞反应的。

⑶Cl+H→Ar+2n,此反应是切碰的削裂反应，氘核的质子打出37Cl核环上三个直接相连的中子中间的那个，并与两侧的中子成键达饱和。氘核的中子解脱核键后沿原方向继续前进。产生的新核是稳定的。这样就有两个中子被蒸发出来。

⑷Mg+H→Al+n，此反应是切碰的削裂反应，氘核的质子被核环上直接相连的两个中子捕获成键达饱和，它的中子解脱核键后继续沿入射方向飞出。与此类的反应又如Be+H →Be+n,C+H→C+H。但有的削裂反应后的新核会发生β衰变，如C+H→N+n，N→C+e+γe； P+H→P+H，P→S+e+e。

（五）光致反应

高能γ光子也能破坏核键而击出各种粒子，如切碰击出中子的反应：

O+γ→O+n；Mg+γ→Mg+n产生的新核都是不稳定的，会发生β+衰变。如果蒸发出α粒子，则是光子正碰核环上的中子，此中子与对面核子不发生二次碰撞反应而产生的。光致反应还能切碰击出P、d、t等轻粒子，实质就是光子切割下核子环的一小片断产生的。

（六）中等离子间的高能反应

中等离子可被加速器加速而轰击核靶，会产生用轻粒子无法获得的不稳定同位素，如Ca+S→Kr+3n，在此反应道上，由于正碰截面小，轰击离子动能太大，核环上的一个中子把动能直接给同一直线上的靶核的两个对称中子，从而打出三个中子。正碰如下图：

图14 40Ca（32S，3n ）69Kr

由于新核环上有三处为质子与质子直接相连，会发生三次β+衰变，由于有两处在核的腰部，因转动动能较大，高能量的质子与质子在核表面张力作用下，不会立即达到弱作用范围内，会延缓衰变的现象。又如Si+Ni→Y+3H，正碰如下图，产生的新核是稳定的。

图15 28Si（58Ni，3P）83Y

如果反应碰撞截面增大，并且为切撞则会打出两个质子与两个中子，如Ca+Ge→Sn+2H+2n，在此反应道上，因能量太高，碰撞后中子与质子之间的核键被破坏，蒸发出来的核子全部为激发态（不易成键），即单个的质子与单个的中子，而不是d、α粒子。产生的新核环为全饱和键态，是稳定的。切碰过程如下图：

图16 40Ca（64Ge，2P2n）100Sn

（七）重核的衰变

如U→Th+He，由于铀-238的核子环不稳定，因高速转动而产生较大的形变，在核环一处变形为扁椭状，使不饱和核子间有机会重新组合成一个α粒子释放（在剩余核力的作用下），从而使核环向圆环状恢复，但新核环在接合时，恰有三个中子直接相连碰撞，在强大的核表面张力压迫下迅速达到弱作用范围内，使中间的那个中子发生β-衰变转变成质子，重新与两侧的中子成键达饱和。这也有利于新核环向圆环状恢复，新产生的镤-234核是较稳定的，衰变方程为 Th→ Pa+e+e，与此过程相似的又如重核钍-232发生的复杂衰变：Th→Pb+6He+4e+4e，不同的是其中有两次α衰变后，在接合时只有两个中子直接相连，不具备产生β-衰变的条件。

（八）结束语

以上论述是我对核反应过程的直觉认识，当这种认识为大家所验证，并得到认同时，它将成为一种新的理论留予后来者参研。