秦山核電站是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的秦山核電站是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的第一座第一座30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽萬(wàn)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(tái)機(jī)組總累計(jì)發(fā)電日，兩臺(tái)機(jī)組總累計(jì)發(fā)電達(dá)達(dá)288億千瓦時(shí)億千瓦時(shí)，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(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。況，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)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(yīng)核反應(yīng)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(lái)源于太陽(yáng)直接或間接來(lái)源于太陽(yáng),太陽(yáng)太陽(yáng)是怎么發(fā)出這么巨大的能量是怎么發(fā)出這么巨大的能量來(lái)的呢？來(lái)的呢？ 太陽(yáng)的能量來(lái)源于內(nèi)部的太陽(yáng)的能量來(lái)源于內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，即核聚變反應(yīng)，即4個(gè)個(gè)氫原子核氫原子核聚變?yōu)榫圩優(yōu)?個(gè)個(gè)氦原子核氦原子核。在聚變。在聚變的過(guò)程中，會(huì)釋放出巨大的的過(guò)程中，會(huì)釋放出巨大的能量，并以輻射、對(duì)流等形能量，并以輻射、對(duì)流等形式向外傳遞。式向外傳遞。第三單元第三單元 人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)原子核認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)（1911年）盧瑟福盧瑟福1908年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 1919年，他在用年，他在用a粒子轟擊粒子轟擊氮原子核氮原子核時(shí)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生時(shí)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生出一種新的、射程很長(zhǎng)、質(zhì)量更小的粒子，盧瑟出一種新的、射程很長(zhǎng)、質(zhì)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(zhì)子質(zhì)子” ”。這樣在本世。這樣在本世紀(jì)紀(jì)20年代，人們普遍認(rèn)為，原子核是由質(zhì)子和電年代，人們普遍認(rèn)為，原子核是由質(zhì)子和電子組成的，但這個(gè)假說(shuō)卻遇到了一定的困難子組成的，但這個(gè)假說(shuō)卻遇到了一定的困難。與與當(dāng)時(shí)的物理學(xué)的理論相矛盾當(dāng)時(shí)的物理學(xué)的理論相矛盾. 1930年，德國(guó)物理學(xué)家博特用年，德國(guó)物理學(xué)家博特用粒子轟擊鈹元素時(shí)，發(fā)粒子轟擊鈹元素時(shí)，發(fā)現(xiàn)從鈹中發(fā)射一種射線。這種射線在電場(chǎng)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(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明它轉(zhuǎn)說(shuō)明它不帶電不帶電，他錯(cuò)誤地認(rèn)為發(fā)現(xiàn)的是，他錯(cuò)誤地認(rèn)為發(fā)現(xiàn)的是射線射線 .1932年年1月月 ，居里夫婦重復(fù)了博特實(shí)驗(yàn)，居里夫婦重復(fù)了博特實(shí)驗(yàn),也得到了相同的也得到了相同的結(jié)果結(jié)果,然而，居里夫婦還是沿著博特的錯(cuò)誤思路思考，然而，居里夫婦還是沿著博特的錯(cuò)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(duì)理論他們把這一現(xiàn)象解釋為光子的散射。由于他們對(duì)理論的輕視，使他們白白失去了一次發(fā)現(xiàn)中子的機(jī)會(huì)。的輕視，使他們白白失去了一次發(fā)現(xiàn)中子的機(jī)會(huì)。中子的發(fā)現(xiàn)史中子的發(fā)現(xiàn)史 一個(gè)月后一個(gè)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(shí)發(fā)現(xiàn)，氫原子核被彈射出去，這說(shuō)明這種射線時(shí)發(fā)現(xiàn)，氫原子核被彈射出去，這說(shuō)明這種射線是是具有一定質(zhì)量具有一定質(zhì)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(xué)獎(jiǎng)獲得者年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者 氦氦(He)原子的原子構(gòu)成原子的原子構(gòu)成 模型模型構(gòu)成原子的基本微粒：質(zhì)子構(gòu)成原子的基本微粒：質(zhì)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(zhì)量大小方面來(lái)看和質(zhì)量大小方面來(lái)看, 它們對(duì)整個(gè)它們對(duì)整個(gè)原子所作的貢獻(xiàn)一樣大嗎原子所作的貢獻(xiàn)一樣大嗎? 問(wèn)題問(wèn)題電量電量/C質(zhì)子質(zhì)子1.602 x 10-19中子中子0電子電子1.602 x 10-19 質(zhì)子、中子和電子帶電荷情況質(zhì)子、中子和電子帶電荷情況比較一下質(zhì)子、中子、電子帶電荷情況，比較一下質(zhì)子、中子、電子帶電荷情況，能得出什么結(jié)論？氫、鈉、等原子都是顯能得出什么結(jié)論？氫、鈉、等原子都是顯電中性，由此你又能得出什么結(jié)論？電中性，由此你又能得出什么結(jié)論？ 1個(gè)單位負(fù)電荷個(gè)單位負(fù)電荷1個(gè)單位正電荷個(gè)單位正電荷已知已知12C原子的質(zhì)量為原子的質(zhì)量為1.99310 26 Kg，質(zhì)量/kg相對(duì)質(zhì)量質(zhì)子1 .673 x 10-27中子1.675 x 10-27電子9.109 x 10-31 質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量、相對(duì)質(zhì)量質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量、相對(duì)質(zhì)量1.0071.0081/1 836碳碳原原子子模模型型圖圖微粒符號(hào)微粒符號(hào)質(zhì)量數(shù)（A）質(zhì)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(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) （核電荷數(shù)）（核電荷數(shù)） 元素符號(hào)元素符號(hào)XAZ原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子Z 個(gè)個(gè)N=(AZ)個(gè)個(gè)Z 個(gè)個(gè)AZXc+-+de中各個(gè)字母的含義：中各個(gè)字母的含義：A：Z：e：c：d:質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)原子個(gè)數(shù)原子個(gè)數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)化合價(jià)化合價(jià)微粒符號(hào)微粒符號(hào)質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A）質(zhì)子數(shù)（質(zhì)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(hào)微粒符號(hào)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）質(zhì)子數(shù)質(zhì)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(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同質(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同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(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。具有一定質(zhì)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 16O 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(gè)實(shí)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(yīng)堆的燃料是制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆的燃料碳有三種同位素：碳有三種同位素：6C136C14作為相對(duì)原子量標(biāo)準(zhǔn)作為相對(duì)原子量標(biāo)準(zhǔn) 在考古學(xué)中測(cè)定生物死亡年代。在考古學(xué)中測(cè)定生物死亡年代。 同位素的應(yīng)用：同位素的應(yīng)用：6C 126C141990年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者弗里德曼 肯德?tīng)?泰勒美國(guó)斯坦福大學(xué)的直線加速器中心美國(guó)斯坦福大學(xué)的直線加速器中心 1967年三位科學(xué)家用此年三位科學(xué)家用此加速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最終證加速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)夸克相互距離很近時(shí)美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)夸克相互距離很近時(shí),相互作用力很小相互作用力很小,但當(dāng)距但當(dāng)距離增大時(shí)相互作用力急劇增大離增大時(shí)相互作用力急劇增大.因此沒(méi)有夸克可以從原子核中向因此沒(méi)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(rèn)為，假如我們能夠把自由夸中科院物理研究所吳岳良研究員認(rèn)為，假如我們能夠把自由夸克打開(kāi)，就可以合理的利用夸克里面的強(qiáng)作用能，而那個(gè)能量克打開(kāi)，就可以合理的利用夸克里面的強(qiáng)作用能，而那個(gè)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(xué)獎(jiǎng)獲得者年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者 科學(xué)的科學(xué)的原子原子質(zhì)子質(zhì)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(jié)構(gòu)分析，有關(guān)13C的說(shuō)法正確的是（ ） A、質(zhì)子數(shù)為6 B、電子數(shù)為13 C、中子數(shù)為6 D、質(zhì)量數(shù)為666A2、關(guān)于H+、1H、 2H、3H五種微 粒，下列說(shuō)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(guān)于該粒子表示。下列關(guān)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(zhì)子數(shù)所含的質(zhì)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(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)=A+ZBAZ4 4、某二價(jià)陰離子，核外有某二價(jià)陰離子，核外有1818個(gè)電子，個(gè)電子，質(zhì)量數(shù)為質(zhì)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