【優(yōu)品】高中物理3-5-優(yōu)品 19.1 原子核的組成 課件

1、 1 原子核的組成1. 知道什么是放射性及放射性元素；2. 知道三種射線的特性，知道原子核的組成，會正確書寫原子核符號；3. 通過核結(jié)構(gòu)模型的探究，經(jīng)歷分析和解決問題的過程，體會物理學(xué)的研究方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)斜水鉬鈾礦鈾鈣石礦鋇鈾云母翠砷銅鈾礦新課導(dǎo)入 1. 放射性和放射性元素 1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。具有放射性的元素稱為放射性元素。 2. 天然放射現(xiàn)象 放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，叫做天然放射現(xiàn)象。一、天然放射現(xiàn)象新課講授 放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或

2、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，有的也具有放射性。放大了1000 倍的鈾礦石天然放射現(xiàn)象二、射線到底是什么在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？這些射線帶不帶電呢？ 它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以外，還有些什么性質(zhì)呢？觀察與思考放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種： 射線、 射線、 射線天然放射現(xiàn)象 射線 射線 射線 如果 射線、 射線、 射線都是帶電粒子流，按照它們在磁場中的徑跡判斷，它們分別帶什么性質(zhì)的電荷？思考與討論 根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電的粒子組成，我們把它叫做 射線?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，每個 粒子帶的電荷量是電

3、子電荷量的 2 倍，質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的4倍。進一步研究表明 ， 粒子就是氦原子核。 由于 粒子帶電，質(zhì)量又比較大，通過氣體時很容易把氣體分子中的電子剝離，使氣體帶電。由于與物質(zhì)中的微粒作用時會損失自己的能量， 粒子的穿透能力較差，在空氣中只能前進幾厘米，用一張紙就能把它擋住。 射 線 與 射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電，我們把它叫做 射線。研究發(fā)現(xiàn) 射線由帶負電的粒子（粒子）組成。進一步研究表明 粒子就是電子。 射線是高速電子流，它的速度很大，可達光速的99。它的電離作用較弱，穿透能力較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾毫米厚的鋁板。 射 線 中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做 射線，研究表明， 射線

4、的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的。 射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板。 射 線 射線、 射線、 射線的穿透本領(lǐng)比較天然放射現(xiàn)象射線成分速度貫穿能量電離能量氦原子核1/10光速弱很 強高速電子流接近光速較 強較 弱高能量電磁波光 速很 強更 弱 元素的放射性 與元素存在的（物理、化學(xué)）狀態(tài)無關(guān)。放射性表明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。 放射性的強度不受溫度、外界壓強的影響。放射性只與原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。 從原子核內(nèi)部能夠射出高能的粒子，科學(xué)家們意識到原子核是一個能量的寶庫。例1 如圖所示，一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過一個勻強電

5、場和勻強磁場共存的區(qū)域(方向如圖所示)，調(diào)整電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的大小，使得在 MN 上只有兩個點受到射線照射。下列判斷是正確的是 ( )A. 射到 b 點的一定是 射線B. 射到 b 點的一定是 射線C. 射到 b 點的一定是 射線或 射線D. 射到 b 點的一定是 射線C典例探究三、質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn) 1919年，盧瑟福用 粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子。經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電荷量和一個電子的電荷量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的 1836 倍。進一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。

6、 質(zhì)子是原子核的組成部分。原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電荷量質(zhì)子電荷量？ 盧瑟福進而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實驗證實，并得到公認。中子的發(fā)現(xiàn) 盧瑟福的猜想：原子核內(nèi)可能還存在著另一種粒子它的質(zhì)量與質(zhì)子相同，但是不帶電。他把這種粒子叫做中子。1932 年英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子四、原子核的組成質(zhì)子和中子原子核的組成中子 質(zhì)子 統(tǒng)稱核子 1015 m （1）核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量相差很小，統(tǒng)稱為核子。質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。（2）電荷數(shù) ( Z )：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，用這個整數(shù)表示原子核的電荷量。（3） 質(zhì)量數(shù)(

7、A )：原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和（A=Z+N），所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)。原子核中的三個整數(shù)質(zhì)量數(shù)（核）電荷數(shù)元素符號（1）核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 元素的原子序數(shù) = 核外電子數(shù)（2）質(zhì)量數(shù) = 核子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)原子核中的兩個等式例2 鐳的原子序數(shù)是 88，原子核質(zhì)量數(shù)是 226。試問：(1) 鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？(2) 鐳核所帶電荷量是多少？(3) 若鐳原子呈中性，它核外有幾個電子？(4) 是鐳的一種同位素，讓 和 以相同速度垂直射入磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？典例探究解 （

8、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 Q Ze 881.61019 C 1.411017 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，根據(jù)牛頓第二定律有： qvB mv2/r r mv/qB 兩種同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，解得： 如質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同（質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同）的原子核，則互稱同位素。同 位 素氫的同位素例3 氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下列說法正確的是 ( )A. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)B. 具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)C. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)D. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子