第19章 1　原子核的組成

1、.1原子核的組成學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律2理解三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們重點(diǎn)3掌握原子核的組成，知道核子和同位素的概念重點(diǎn)4掌握質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)和核子數(shù)間的關(guān)系重點(diǎn)天然放射現(xiàn)象及三種射線1天然放射現(xiàn)象11896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)具有放射性2放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)放射性元素：具有放射性的元素天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象3原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線4瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素，命名為釙Po和鐳Ra2三

2、種射線1射線：實(shí)際上就是氦原子核，速度可到達(dá)光速的，其電離才能強(qiáng)，穿透才能較差，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋住2射線：是高速電子流，它速度很大，可達(dá)光速的99%，它的穿透才能較強(qiáng)，電離才能較弱，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板3射線：呈電中性，是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在1010 m以下，它的電離作用更小，但穿透才能更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板或幾十厘米厚的混凝土1放射性元素發(fā)出的射線的強(qiáng)度可以人工控制×2放射性元素的放射性都是自發(fā)的現(xiàn)象3射線是由高速運(yùn)動(dòng)的氦核組成的，其運(yùn)行速度接近光速×4射線能穿透幾毫米厚的鉛板×5射線的穿透才能最強(qiáng)，

3、電離才能最弱射線的本質(zhì)是高速電子流，示波器中的陰極射線的本質(zhì)也是高速電子流，這兩種射線的來(lái)源一樣嗎？【提示】不同陰極射線的電子來(lái)源于核外電子，射線的電子來(lái)源于原子核1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾，研究鈾和含鈾的礦物，發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象討論1：為什么說(shuō)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子核具有內(nèi)部構(gòu)造？【提示】因?yàn)樵雍丝梢苑懦觥⑸渚€，所以認(rèn)為原子核具有內(nèi)部構(gòu)造討論2：讓放射源放出的射線垂直于電場(chǎng)方向向上進(jìn)入程度向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將會(huì)分為幾部分？【提示】射線會(huì)分為三部分，其中向左偏轉(zhuǎn)的一束為射線，向右偏轉(zhuǎn)的一束為射線，向上不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的一束為射線1、射線性質(zhì)、特征比較射線種類(lèi)組成速度貫穿本領(lǐng)電離作用射

4、線粒子是氦原子核He約c很小，一張薄紙就能擋住很強(qiáng)射線粒子是高速電子流e接近c(diǎn)很大，能穿過(guò)幾毫米厚的鋁板較弱射線波長(zhǎng)很短的電磁波等于c最大，能穿過(guò)幾厘米厚的鉛板很小2.三種射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)情況的比較1在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，射線不偏轉(zhuǎn)，如圖19­1­1所示圖19­1­12在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射線偏離較小，射線偏離較大，射線不偏離，如下圖3元素的放射性假如一種元素具有放射性，那么不管它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響也就是說(shuō)，放射性與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)，放射性?xún)H與原子核有關(guān)因此，原子核不是組成物質(zhì)的

5、最小微粒，原子核也存在著一定構(gòu)造1多項(xiàng)選擇天然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A一張厚的黑紙能擋住射線，但不能擋住射線和射線B某原子核在放出射線后會(huì)變成另一種元素的原子核C三種射線中對(duì)氣體電離作用最強(qiáng)的是射線D粒子是電子，但不是原來(lái)繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子【解析】由三種射線的本質(zhì)和特點(diǎn)可知，射線穿透本領(lǐng)最弱，一張黑紙都能擋住，而擋不住射線和射線，故A正確；射線是一種波長(zhǎng)很短的光子，不會(huì)使原核變成新核三種射線中射線電離作用最強(qiáng)，故C正確；粒子是電子，來(lái)源于原子核，故D正確【答案】ACD2如圖19­1­2所示，放射性元素鐳釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)

6、磁場(chǎng)中，其中_是射線，_是射線，_是射線圖19­1­2【解析】由放射現(xiàn)象中射線帶正電，射線帶負(fù)電，射線不帶電，結(jié)合在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)可知是射線，是射線【答案】、3多項(xiàng)選擇如圖19­1­3所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中程度向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，那么以下說(shuō)法中正確的有 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472069】圖19­1­3A打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是射線、射線和射線B射線和射線的軌跡是拋物線C射線和射線的軌跡是圓弧D假如在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，那么屏上的亮斑可能只剩下b

7、【解析】由左手定那么可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中帶正電的粒子受的洛倫茲力向上，帶負(fù)電的粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧而射線不帶電做直線運(yùn)動(dòng)所以B錯(cuò)誤，A、C正確；假如在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，由于粒子速度約是光速的，而粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤【答案】AC三種射線的比較方法1知道三種射線帶電的性質(zhì)，射線帶正電、射線帶負(fù)電、射線不帶電、是實(shí)物粒子，而射線是光子流，屬于電磁波的一種2在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中，通過(guò)其受力及運(yùn)動(dòng)軌跡半徑的大小來(lái)判斷和射線，由于射線不帶電，故運(yùn)動(dòng)軌跡仍為直線3射線穿透才能較弱，射線穿透才能較強(qiáng)，射線穿透才能最強(qiáng)原 子

8、 核 的 組 成1質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)如圖19­1­4所示圖19­1­42中子的發(fā)現(xiàn)如圖19­1­5所示圖19­1­53原子核的組成由質(zhì)子和中子組成，它們統(tǒng)稱(chēng)為核子4原子核的符號(hào)5同位素具有一樣質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱(chēng)同位素例如，氫有三種同位素，H、H、H.1原子核的核子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)×2質(zhì)量數(shù)就是原子核的質(zhì)量×3在元素周期表中處在同一位置上，而質(zhì)量數(shù)不同的元素叫同位素同一種元素的幾種同位素，它們的化學(xué)性質(zhì)一樣嗎？為什么？【提示】一樣因?yàn)橥凰鼐哂幸粯拥馁|(zhì)子數(shù)，所以具

9、有一樣的核外電子數(shù)，元素的化學(xué)性質(zhì)取決于核外電子，所以同位素的化學(xué)性質(zhì)一樣討論1：既然射線來(lái)源于原子核，那么原子核內(nèi)存在電子嗎？【提示】不存在射線是原子核變化時(shí)產(chǎn)生的，電子并不是原子核的組成部分討論2：原子核的電荷數(shù)是不是電荷量？質(zhì)量數(shù)是不是質(zhì)量？【提示】不是原子核所帶的電荷量總是質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫作原子核的電荷數(shù)原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫原子核的質(zhì)量數(shù)1原子核的組成原子核是由質(zhì)子、中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電不同的原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的個(gè)數(shù)并不一樣2原子核的符號(hào)和數(shù)量關(guān)系1符號(hào)：X.2根本關(guān)系：核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)Z元素的原子序數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)A核子數(shù)質(zhì)

10、子數(shù)中子數(shù)3同位素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，進(jìn)而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì)，同種元素的質(zhì)子數(shù)一樣，核外電子數(shù)也一樣，所以有一樣的化學(xué)性質(zhì)，但它們的中子數(shù)可以不同，所以它們的物理性質(zhì)不同把具有一樣質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子核互稱(chēng)為同位素4據(jù)最新報(bào)道，放射性同位素鈥Ho在醫(yī)療領(lǐng)域有重要應(yīng)用，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472070】A32B67C99 D166【解析】根據(jù)原子核內(nèi)各量的關(guān)系可知核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)67，中子數(shù)為1666799，故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為996732，故A對(duì)，B、C、D錯(cuò)【答案】A5多項(xiàng)選擇以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.X與Y互為同位素B.

11、X與Y互為同位素C.X與Y中子數(shù)一樣D.U核內(nèi)有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)中子【解析】A選項(xiàng)中，X核與Y核的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素；B選項(xiàng)中X核與mY核質(zhì)子數(shù)都為m，而質(zhì)量數(shù)不同，那么中子數(shù)不同，所以互為同位素；C選項(xiàng)中X核內(nèi)中子數(shù)為nm，Y核內(nèi)中子數(shù)為n2m2nm，所以中子數(shù)一樣；92U核內(nèi)有143個(gè)中子，而不是235個(gè)中子【答案】BC6鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226.試問(wèn)：1鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子？幾個(gè)中子？2鐳核所帶電荷量是多少？3假設(shè)鐳原子呈電中性，它核外有幾個(gè)電子？4Ra是鐳的一種同位素，讓Ra和Ra以一樣速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比是多少？【解析】因?yàn)樵有驍?shù)與核內(nèi)質(zhì)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(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和由此可得：1鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即NAZ22688138.2鐳核所帶電荷量QZe88×1.6×1019 C1.41×1017 C.3鐳原子呈電中性，那么核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故核外電子數(shù)為88.4帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為洛倫茲力，故有Bqvm，r.兩種同位素具有一樣的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，故.【答案】18813821.41×