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1、秦山核電站是我國自行設計、建造和運營管理的秦山核電站是我國自行設計、建造和運營管理的第一座第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣。截至縣。截至2005年年12月月31日，兩臺機組總累計發(fā)電日，兩臺機組總累計發(fā)電達達288億千瓦時億千瓦時，有效緩解了華東地區(qū)電力緊張狀，有效緩解了華東地區(qū)電力緊張狀況，促進了當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。況，促進了當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。 秦山核電站廠區(qū)秦山核電站廠區(qū) 左上角圓柱體建筑為左上角圓柱體建筑為核反應核反應堆外景堆外景 地球上的一切能量幾乎都是地球上的一切能量幾乎都是直接或間接來源于太陽直接或間接來源于太陽,太陽太陽是怎么發(fā)出這么巨大的能

2、量是怎么發(fā)出這么巨大的能量來的呢？來的呢？ 太陽的能量來源于內部的太陽的能量來源于內部的核聚變反應，即核聚變反應，即4個個氫原子核氫原子核聚變?yōu)榫圩優(yōu)?個個氦原子核氦原子核。在聚變。在聚變的過程中，會釋放出巨大的的過程中，會釋放出巨大的能量，并以輻射、對流等形能量，并以輻射、對流等形式向外傳遞。式向外傳遞。第三單元第三單元 人類對原子結構的認識人類對原子結構的認識認識原子核認識原子核 課題課題:盧瑟福和他的助手做了著名的盧瑟福和他的助手做了著名的粒子散射實驗粒子散射實驗（1911年）盧瑟福盧瑟福1908年的諾貝爾化學獎年的諾貝爾化學獎 1919年，他在用年，他在用a粒子轟擊粒子轟擊氮原子核氮原

3、子核時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生出一種新的、射程很長、質量更小的粒子，盧瑟出一種新的、射程很長、質量更小的粒子，盧瑟福把他發(fā)現(xiàn)的這種粒子命名為福把他發(fā)現(xiàn)的這種粒子命名為“ “質子質子” ”。這樣在本世。這樣在本世紀紀20年代，人們普遍認為，原子核是由質子和電年代，人們普遍認為，原子核是由質子和電子組成的，但這個假說卻遇到了一定的困難子組成的，但這個假說卻遇到了一定的困難。與與當時的物理學的理論相矛盾當時的物理學的理論相矛盾. 1930年，德國物理學家博特用年，德國物理學家博特用粒子轟擊鈹元素時，發(fā)粒子轟擊鈹元素時，發(fā)現(xiàn)從鈹中發(fā)射一種射線。這種射線在電場中不發(fā)生偏現(xiàn)從鈹中發(fā)射一種射線。這種射線在電場

4、中不發(fā)生偏轉說明它轉說明它不帶電不帶電，他錯誤地認為發(fā)現(xiàn)的是，他錯誤地認為發(fā)現(xiàn)的是射線射線 .1932年年1月月 ，居里夫婦重復了博特實驗，居里夫婦重復了博特實驗,也得到了相同的也得到了相同的結果結果,然而，居里夫婦還是沿著博特的錯誤思路思考，然而，居里夫婦還是沿著博特的錯誤思路思考，他們把這一現(xiàn)象解釋為光子的散射。由于他們對理論他們把這一現(xiàn)象解釋為光子的散射。由于他們對理論的輕視，使他們白白失去了一次發(fā)現(xiàn)中子的機會。的輕視，使他們白白失去了一次發(fā)現(xiàn)中子的機會。中子的發(fā)現(xiàn)史中子的發(fā)現(xiàn)史 一個月后一個月后,查德威克查德威克看了看了居里夫婦的論文并用釙居里夫婦的論文并用釙加鈹作為放射源，使用這種新

5、射線去轟擊氫原子加鈹作為放射源，使用這種新射線去轟擊氫原子時發(fā)現(xiàn)，氫原子核被彈射出去，這說明這種射線時發(fā)現(xiàn)，氫原子核被彈射出去，這說明這種射線是是具有一定質量具有一定質量的粒子流。他把這種射線的粒子的粒子流。他把這種射線的粒子稱為稱為“中子中子”1935年諾貝爾物理學獎獲得者年諾貝爾物理學獎獲得者 氦氦(He)原子的原子構成原子的原子構成 模型模型構成原子的基本微粒：質子構成原子的基本微粒：質子 中子中子電子，從它們的帶電情況電子，從它們的帶電情況和質量大小方面來看和質量大小方面來看, 它們對整個它們對整個原子所作的貢獻一樣大嗎原子所作的貢獻一樣大嗎? 問題問題電量電量/C質子質子1.602

6、x 10-19中子中子0電子電子1.602 x 10-19 質子、中子和電子帶電荷情況質子、中子和電子帶電荷情況比較一下質子、中子、電子帶電荷情況，比較一下質子、中子、電子帶電荷情況，能得出什么結論？氫、鈉、等原子都是顯能得出什么結論？氫、鈉、等原子都是顯電中性，由此你又能得出什么結論？電中性，由此你又能得出什么結論？ 1個單位負電荷個單位負電荷1個單位正電荷個單位正電荷已知已知12C原子的質量為原子的質量為1.99310 26 Kg，質量/kg相對質量質子1 .673 x 10-27中子1.675 x 10-27電子9.109 x 10-31 質子、中子和電子的質量、相對質量質子、中子和電子

7、的質量、相對質量1.0071.0081/1 836碳碳原原子子模模型型圖圖微粒符號微粒符號質量數(shù)（A）質子數(shù)（Z） 中子數(shù)（N） 核外電子數(shù)Na2311S32161211161612101618Z+NZ-nX-mA+m-XXn+Xm-AZNxNa+S2-23113216一一.原子組成的表示方法原子組成的表示方法:質量數(shù)質量數(shù) 質子數(shù)質子數(shù) （核電荷數(shù)）（核電荷數(shù)） 元素符號元素符號XAZ原子核原子核核外電子核外電子質子質子中子中子Z 個個N=(AZ)個個Z 個個AZXc+-+de中各個字母的含義：中各個字母的含義：A：Z：e：c：d:質量數(shù)質量數(shù)質子數(shù)質子數(shù)原子個數(shù)原子個數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)化合價化

8、合價微粒符號微粒符號質量數(shù)（質量數(shù)（A）質子數(shù)（質子數(shù)（Z） 中子數(shù)（中子數(shù)（N） 核外電子數(shù)核外電子數(shù)Na23111211 Na+23111210S32161616 S2-32161618Xn+Xm-AZNxZ+NZ-nX-mA+m-X微粒符號微粒符號質量數(shù)質量數(shù)（A）質子數(shù)質子數(shù)（Z）中子數(shù)中子數(shù)（N）核外電子數(shù)核外電子數(shù)35181817Cl-35 1713Al3+2727 13 14 101311X21X31X6X126X 1 1 0 1 2 1 1 1 3 1 2 1 12 6 6 6 13 6 7 6同位素：同位素：質子數(shù)相同而質量數(shù)（或中子數(shù)）不同質子數(shù)相同而質量數(shù)（或中子數(shù)）不同

9、的核素互稱為同位素。的核素互稱為同位素。6 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18 核素：核素：具有一定質子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。具有一定質子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。1H ,11H ,21H3氕（氕（pie），氘氘(dao)，氚氚(chuan)HDT二、核素與同位素二、核素與同位素元素元素:是具有相同核電荷數(shù)的一定種類原子是具有相同核電荷數(shù)的一定種類原子(即同即同 位素位素)的總稱的總稱. 元素有_種；上述的粒子中有幾種核素_，其中互為同位素的有_ ；1H 12C 16O 2H168818617O 3H 18O 14C8 種種 、 、 3 2H 2 1

10、6O 2-118 許多元素都有同位素，許多元素都有同位素， 目前發(fā)現(xiàn)和合成目前發(fā)現(xiàn)和合成110余種余種元素，卻有元素，卻有1800 余種核數(shù)余種核數(shù)。幾個實例1H16C121H21H392U234氫有三種同位素：氫有三種同位素：氘和氚是制造氫彈的材料氘和氚是制造氫彈的材料鈾有三種同位素：鈾有三種同位素：92U23592U238鈾鈾235 是制造原子彈的材料和核反應堆的燃料是制造原子彈的材料和核反應堆的燃料碳有三種同位素：碳有三種同位素：6C136C14作為相對原子量標準作為相對原子量標準 在考古學中測定生物死亡年代。在考古學中測定生物死亡年代。 同位素的應用：同位素的應用：6C 126C141

11、990年諾貝爾物理學獎獲得者年諾貝爾物理學獎獲得者弗里德曼 肯德爾 泰勒美國斯坦福大學的直線加速器中心美國斯坦福大學的直線加速器中心 1967年三位科學家用此年三位科學家用此加速器進行實驗最終證加速器進行實驗最終證明了夸克的存在明了夸克的存在.波利澤 維爾澤克 格羅斯 美國科學家發(fā)現(xiàn)夸克相互距離很近時美國科學家發(fā)現(xiàn)夸克相互距離很近時,相互作用力很小相互作用力很小,但當距但當距離增大時相互作用力急劇增大離增大時相互作用力急劇增大.因此沒有夸克可以從原子核中向因此沒有夸克可以從原子核中向外遷移，獲得真正的自由外遷移，獲得真正的自由. 中科院物理研究所吳岳良研究員認為，假如我們能夠把自由夸中科院物理

12、研究所吳岳良研究員認為，假如我們能夠把自由夸克打開，就可以合理的利用夸克里面的強作用能，而那個能量克打開，就可以合理的利用夸克里面的強作用能，而那個能量比我們的核能可能還要大得多。比我們的核能可能還要大得多。 2004年度諾貝爾物理學獎獲得者年度諾貝爾物理學獎獲得者 科學的科學的原子原子質子質子 中子中子夸克夸克1、13C-NMR（核磁共振）可用于含碳化合物的結構分析，有關13C的說法正確的是（ ） A、質子數(shù)為6 B、電子數(shù)為13 C、中子數(shù)為6 D、質量數(shù)為666A2、關于H+、1H、 2H、3H五種微 粒，下列說法正確的是（ ） A、是四種氫元素 B、是氫元素的四中同位素 C、是氫元素的四種不同微粒 D、它們的中子數(shù)均相同。111C3 、某微粒用某微粒用 Xn-表示。下列關于該粒子表示。下列關于該粒子的敘述中正確的是（）的敘述中正確的是（）A 所含的質子數(shù)所含的質子數(shù)=A-nB 所含中子數(shù)所含中子數(shù)=A-ZC 所含電子數(shù)所含電子數(shù)=Z-nD 質量數(shù)質量數(shù)=A+ZBAZ4 4、某二價陰離子，核外有某二價陰離子，核外有1818個電子，個電子，質量數(shù)為質量數(shù)為3232，則其中子數(shù)為，則其中子數(shù)為：A、12 B、14 C、16 D、18C