物理選修3-5人教新課標19.1原子核的組成學案

1、選修3-5第十八章 原子核19.1原子核的組成【教學目標】1知道天然放射性及其規(guī)律。2知道三種射線的本質。3知道原子核的組成，掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質量數(shù)之間的關系。重點：三種射線。難點：天然放射性及其規(guī)律。 【自主預習】1.物質發(fā)射_的性質稱為放射性，具有放射性的元素稱為_。原子序數(shù)大于或等于_的元素，都具有放射性，原子序數(shù)_的元素，有的也能放出射線。放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫做_現(xiàn)象。2射線是高速粒子流，實際上是_原子核，其_能力最弱，_最強；射線是_，它的速度最大；射線是能量很高的_，波長極短，它的_最強，_最小。3盧瑟福用粒子轟擊_原子核，發(fā)現(xiàn)了質子，質子用_表示；_發(fā)現(xiàn)了中

2、子，中子用符號_表示。4原子核常用符號_表示，其中X為_符號，上角表A表示核的_，下角標Z表示核的_。5具有相同_數(shù)而_數(shù)不同的原子核，互稱為同位素。氫有三種同位素，分別是氕(_)、氘(_)、氚(_)。6三種放射線的性質種類比較項射線射線射線本質高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0質量4mp 靜止質量為零速度0.1c0.99cc偏轉情況偏轉與射線反向偏轉不偏轉貫穿本領穿透能力最弱用紙能擋住穿透能力較強穿透幾毫米厚的鋁板穿透能力最強穿透幾厘米厚的鉛板對空氣的電離作用最強較弱最弱在空氣中的徑跡粗、短、直細、較長、彎曲最長【典型例題】 【例1】放射性元素放出的射線，在電

3、場中分成A、B、C三束，如圖所示，其中()AC為氦核組成的粒子流BB為比X射線波長更長的光子流CB為比X射線波長更短的光子流DA為高速電子組成的電子流【例2】將、三種射線分別射入勻強磁場和勻強電場中，下列射線偏轉情況中正確的是 ()【例3】已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中有幾個質子？幾個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)若鐳原子呈中性，它核外有幾個電子？(4)Ra是鐳的一種同位素，讓Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？【例4】.He可以作為核聚變材料。下列關于He的敘述正確的是()A.He和H互為同位素B

4、.He原子核內的中子數(shù)為2C.He原子核外的電子數(shù)為2D.He代表原子核內有2個質子和3個中子的氦原子【例5】如圖1913所示，一天然放射性物質射出三種射線，經(jīng)過一個勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域(其方向如圖所示)，調整電場強度E和磁感應強度B的大小，使得在膠片MN上只有兩個點受到射線照射。則射到b點的是_射線?！菊n后練習】1天然放射現(xiàn)象說明()A原子不是單一的基本粒子B原子核不是單一的基本粒子C原子內部大部分是中空的D原子核是由帶正電和帶負電的基本粒子組成的2下列哪些事實表明原子核具有復雜的結構()A粒子的散射實驗B天然放射現(xiàn)象C陰極射線的發(fā)現(xiàn) DX射線的發(fā)現(xiàn)3有三種射線，射線a很容易穿透黑紙

5、，速度接近光速；射線b可穿透幾十厘米厚的混凝土，能量很高；用射線c照射帶電的導體，可使電荷很快消失。則下列判斷中正確的是()Aa是射線，b是射線，c是射線Ba是射線，b是射線，c是射線Ca是射線，b是射線，c是射線Da是射線，b是射線，c是射線4下列哪些現(xiàn)象能說明射線來自原子核()A三種射線的能量都很高B放射線的強度不受溫度、外界壓強等物理條件的影響C元素的放射性與所處的化學狀態(tài)(單質、化合態(tài))無關D射線、射線都是帶電的粒子流5若用x代表一個中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子核內的質子數(shù)，z代表此原子的原子核內的中子數(shù)，則對Th的原子來說()Ax90y90z234Bx90y90z144Cx1

6、44y144z90Dx234y234z3246氫有三種同位素，分別是氕H、氘H、氚H，則()A它們的質子數(shù)相等B它們的核外電子數(shù)相等C它們的核子數(shù)相等D它們的中子數(shù)相等7.如圖141所示，放射源放在鉛塊上的細孔中，鉛塊上方有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外。已知放射源放出的射線有、三種，下列判斷中正確的是()A甲是射線，乙是射線，丙是射線B甲是射線，乙是射線，丙是射線C甲是射線，乙是射線，丙是射線D甲是射線，乙是射線，丙是射線8.如圖142所示，天然放射性元素，放出、三種射線同時射入互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，射入時速度方向和電場、磁場方向都垂直，進入場區(qū)后發(fā)現(xiàn)射線和射線都沿直線前進，則射

7、線()A向右偏 B向左偏C直線前進 D無法判定9.下列說法正確的是（ ）A射線粒子和電子是兩種不同的粒子 B紅外線的波長比X射線的波長長C粒子不同于氦原子核 D射線的貫穿本領比粒子強10在粒子散射實驗中，當粒子最接近原子核時，則 （ ）A粒子的動能最小B粒子的電勢能最小C粒子和原子核組成的系統(tǒng)的能量最小D粒子的電勢能最大例題答案：1. 【答案】C【解析】根據(jù)射線在電場中的偏轉情況，可以判斷，A射線向電場線方向偏轉應為帶正電的粒子組成的射線，所以是射線；射線在電場中不偏轉，所以是射線；C射線在電場中受到與電場方向相反的作用力，應為帶負電的粒子，所以是射線。2. 解析：帶電粒子在磁場中做圓周運動，

8、洛倫茲力提供向心力qvB，半徑r，因m7 300m，速度、電量相差不多，故rr，因此A正確，B錯誤；帶電粒子垂直進入電場時做類平拋運動，偏轉距離yat2××，因mm，故yy射線不帶電，在電場、磁場中均不偏轉，故C錯誤，D正確。3. 【答案】(1)88,138(2)1.41×1017 C(3)88 4.113/114【解析】原子序數(shù)與核內質子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的，原子核的質量數(shù)等于核內質子數(shù)與中子數(shù)之和。由此可得：(1)鐳核中的質子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質量數(shù)A與質子數(shù)Z之差，即NAZ22688138。(2)鐳

9、核所帶電荷量QZe88×1.6×1019 C1.41×1017 C。(3)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88。(4)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的向心力為洛倫茲力，故有qvBm，r。兩種同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質量數(shù)不同，故。4. 解析：He和H的電荷數(shù)不同，A錯誤；He內質子數(shù)為2，中子數(shù)為1，中性原子核外電子數(shù)為2，故C正確，B、D錯誤。 答案：C 課后練習答案：1. 解析：盧瑟福的粒子散射實驗說明了原子內大部分是中空的；天然放射現(xiàn)象是由原子核內向外輻射射線，說明原子核不是單一的基本粒子。原子核是由質子和中子構成的。答案：B2. 解析：因為天

10、然放射現(xiàn)象是指從原子核內部自發(fā)地放出射線來，表明原子核還有更復雜的內部結構。答案：B3. 解析：由題意知，射線a貫穿能力較強，速度接近光速，故是射線；射線b貫穿能力很強且能量高，是射線；射線c很容易使空氣電離成為導體，從而將電荷導入大地，是射線。答案：B4. 解析：能說明放射線來自原子核的證據(jù)是，元素的放射性與其所處的化學狀態(tài)和物理狀態(tài)無關，B、C正確。答案：B、C5. 解析：在Th中，左下標為質子數(shù)，左上標為質量數(shù)，則y90；中性原子的核外電子數(shù)等于質子數(shù)，所以x90；中子數(shù)等于質量數(shù)減去質子數(shù)，z23490144，所以B選項正確。答案：B6. 解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3，因為是同位素，質子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為1，中子數(shù)等于核子數(shù)減去質子數(shù)，故中子數(shù)各不相同，所以本題A、B選項正確。答案：A、B7.解析：射線不帶電，在磁場中不發(fā)生偏轉，C、D錯。由左手定則可以判定甲帶負電，丙