物理第十九章原子核知識點總結(jié)與測試

物理第十九章原子核知識點總結(jié)與測試知識點總結(jié)（一）基本知識概念放射性：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．元素的放射性與元素的存在狀態(tài)、外界溫度和壓強等無關．放射性元素發(fā)出的射線與核外電子無關，射線來自原子核．天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象放射性：原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素很少具有放射性.三種射線：在射線經(jīng)過的空間施加磁場，射線分成三束，其中兩束在磁場中向不同的方向偏轉(zhuǎn)，說明這兩束是帶電粒子流，另一束在磁場中不偏轉(zhuǎn)，說明這一束不帶電，這三束射線分別叫做α射線、β射線、γ射線，三種射線對比如下：。種類α射線β射線γ射線組成高速粒子流（氦核）高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e-e0質(zhì)量4mpmp/1840靜止質(zhì)量為零mp＝1.67×10－27kg速度0.1c0.99cc在電場或磁場中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領最弱用一張紙就能擋住較強穿透幾毫米的鋁板最強穿透幾厘米的鉛板電離作用很強較弱很弱用電場或磁場判斷三種射線粒子的帶電性質(zhì)：讓三種射線通過勻強電場，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說明不帶電．α射線偏轉(zhuǎn)方向和電場方向相同，帶正電，β射線偏轉(zhuǎn)方向和電場方向相反，帶負電．讓三種射線通過勻強磁場，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說明不帶電，α射線和β射線可根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向和左手定則確定帶電性質(zhì).質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核獲得了質(zhì)子。中子的發(fā)現(xiàn)：查德威克用α粒子轟擊鈹(eq\o\al(9,4)Be)原子核獲得了中子．原子核由質(zhì)子、中子組成，它們統(tǒng)稱為核子．原子核的電荷數(shù)(Z)等于原子核質(zhì)子數(shù),等于原子序數(shù).原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子的總和。原子核的符號表示：eq\o\al(A,Z)X(其中X為元素符號，A為原子核的質(zhì)量數(shù)，Z為原子核的電荷數(shù))同位素：具有相同的質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子互稱同位素．（二）研究放射性的意義放射性元素能自發(fā)地發(fā)出射線，不論它是以單質(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，放射性與元素存在的狀態(tài)無關，放射性僅與原子核有關．因此，原子核不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子核也存在著一定結(jié)構(gòu)．放射性元素來源于原子核內(nèi)部。（三）三種射線在磁場中的運動軌跡分析把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束．在射線經(jīng)過的空間施加磁場，會使射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因為受到洛倫茲力的作用，說明其中的兩束射線是帶電粒子流．根據(jù)左手定則，可以判斷α射線帶正電荷，β射線帶負電荷，不偏轉(zhuǎn)的是γ射線。α粒子和β粒子在磁場中沿相反的方向做勻速圓周運動，且在同樣的條件下，β粒子的軌道半徑最小，α粒子半徑大．如圖19－1－1所示，軌道半徑可表示為：R＝eq\f(mv,Bq)∝eq\f(mv,q).在同樣條件下，β粒子與α粒子的軌道半徑之比為eq\f(Rβ,Rα)＝eq\f(5,1931).加一偏轉(zhuǎn)電場，也能判斷三種射線的帶電性質(zhì)，如右圖19－1－2所示．帶電粒子在電場中要受電場力作用，帶正電的α粒子向負極板偏轉(zhuǎn)，帶負電的β粒子向正極板偏轉(zhuǎn)，不偏轉(zhuǎn)的是γ射線．在勻強電場中，α粒子和β粒子沿相反的方向做類平拋運動，且在同樣條件下，β粒子的偏移最大．根據(jù)粒子在電場力方向做初速度為零的勻速直線運動，位移x可表示為x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)(eq\f(y0,v))2∝eq\f(q,mv2).（四）原子核的大小、組成和同位素（1）(2)基本關系：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)子數(shù)＋中子數(shù)．一、填空：1、一個鉛原子質(zhì)量數(shù)為207，原子序數(shù)為82，其核外電子有個？中子數(shù)是個二、選擇1．據(jù)最新報道，放射性同位素鈥eq\o\al(166,67)Ho，可有效治療癌癥，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()A．32B．67C．99D．1662、下列說法正確的是()A.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n,m－1)Y互為同位素B.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－1,m)Y互為同位素C.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－2,m－2)Y中子數(shù)相同D.eq\o\al(235,92)U核內(nèi)有92個質(zhì)子，235個中子3、(2012·?？诟叨z測)人類認識原子核的復雜結(jié)構(gòu)并進行研究是從()A．發(fā)現(xiàn)電子開始的B．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開始的C．進行α粒子散射實驗開始的D．發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的4、氫有三種同位素，分別是氕(eq\o\al(1,1)H)、氘(eq\o\al(2,1)H)、氚(eq\o\al(3,1)H)，則()A．它們的質(zhì)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5、由原子核符號eq\o\al(235,92)U，可知()eq\o\al(235,92)UA.eq\o\al(235,92)U原子核中有質(zhì)子92個B.eq\o\al(235,92)U原子核中有電子92個C.eq\o\al(235,92)U原子核中有中子235個D.eq\o\al(235,92)U原子核中有中子143個三、判斷放射性元素發(fā)出的射線可以直接觀察到．()放射性元素發(fā)出的射線的強度可以人工控制。（）放射性元素的放射性都是自發(fā)的現(xiàn)象。（）α射線是由高速運動的氦核組成的，其運行速度接近光速．()(2)β射線能穿透幾毫米厚的鉛板．()(3)γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱．()原子核的質(zhì)量數(shù)等于原子數(shù)與中子數(shù)之和．()(2)同位素的中子數(shù)相同質(zhì)子數(shù)不同．()(3)盧瑟福預言了中子的存在，查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子．()四、計算1、已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226，試問：(1)鐳核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？(2)鐳核的核電荷數(shù)和所帶電荷量是多少？(3)若鐳原子呈中性，它核外有多少電子？(4)eq\o\al(228,88)Ra是鐳的一種同位素，讓eq\o\al(226,88)Ra和eq\o\al(228,88)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？【解析】(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)與質(zhì)子數(shù)之差，即N＝226－88＝138.(2)鐳核的核電荷數(shù)和所帶電荷量分別是Z＝88，Q＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C.(3)核外電子數(shù)