定义 原子核由质子和中子组成，质子数决定元素种类，中子数决定同位素。
从哪来 基于1.2 卢瑟福模型（核式结构模型）确立原子中心存在微小、致密且带正电的原子核这一核心结论。
为什么 卢瑟福散射实验证明原子核带正电且集中了绝大部分质量。若核内仅由质子构成，原子量（质量数）应等于电荷数（原子序数），但实验发现氦核质量约为质子的4倍而电荷仅为2倍。为解释“质量与电荷不匹配”及核内强相互作用导致的稳定性问题，查德威克发现中子，证实原子核由带正电的质子和不带电的中子共同构成。
讲法
类比法：集装箱模型
适合
形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。
将原子核比作一个紧密堆叠的集装箱码头。质子是贴有红色标签（带正电）的箱子，中子是贴有蓝色标签（不带电）的箱子。集装箱（核子）之间靠强力吊钩（强相互作用力）紧紧扣住，防止被内部巨大的静电斥力（红箱子互斥）推开。强调：红箱子数量决定这是“哪个国家的码头”（元素种类），蓝箱子数量决定这是“哪个仓库”（同位素），但红箱子数量不能变，否则就变成别的国家了。
讲法
数据推导法：质量-电荷矛盾
适合
逻辑严密、喜欢数学推导的学生。
列出数据：氢核（质子）质量 $m_p \approx 1.67 \times 10^{-27}$ kg，电荷 $+e$。氦核（$\alpha$粒子）质量 $\approx 6.64 \times 10^{-27}$ kg（约4倍质子），电荷 $+2e$。
提问：如果氦核由4个质子组成，电荷应为 $+4e$，但实际是 $+2e$。如果由2个质子和2个电子组成，电子在核内会违反不确定性原理且质量贡献极小，无法解释质量。
结论：必须引入一种质量与质子相当、但不带电的粒子——中子。从而得出 $A = Z + N$ 的关系。
讲法
历史演进法：从假设到发现
适合
对科学史感兴趣、喜欢探究过程的学生。
回顾1919年卢瑟福用$\alpha$粒子轰击氮核发现质子，当时认为原子核由“质子+电子”组成（质子-电子模型）。指出该模型的致命缺陷：自旋统计问题（氮核自旋半整数 vs 整数）及电子在核内的能量悖论。引出1932年查德威克用$\alpha$粒子轰击铍核，发现一种穿透力极强、不带电的中性粒子。通过动量守恒和能量守恒计算，证明该粒子质量接近质子。最终确立“质子-中子模型”。