物理第十九章原子核知識(shí)點(diǎn)總結(jié)與測(cè)試

物理第十九章原子核知識(shí)點(diǎn)總結(jié)與測(cè)試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（一）基本知識(shí)概念放射性：物質(zhì)發(fā)射射線(xiàn)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(qiáng)等無(wú)關(guān)．放射性元素發(fā)出的射線(xiàn)與核外電子無(wú)關(guān)，射線(xiàn)來(lái)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(xiàn)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(xiàn)：在射線(xiàn)經(jīng)過(guò)的空間施加磁場(chǎng)，射線(xiàn)分成三束，其中兩束在磁場(chǎng)中向不同的方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明這兩束是帶電粒子流，另一束在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明這一束不帶電，這三束射線(xiàn)分別叫做α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn)，三種射線(xiàn)對(duì)比如下：。種類(lèi)α射線(xiàn)β射線(xiàn)γ射線(xiàn)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(chǎng)或磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱用一張紙就能擋住較強(qiáng)穿透幾毫米的鋁板最強(qiáng)穿透幾厘米的鉛板電離作用很強(qiáng)較弱很弱用電場(chǎng)或磁場(chǎng)判斷三種射線(xiàn)粒子的帶電性質(zhì)：讓三種射線(xiàn)通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)，則γ射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明不帶電．α射線(xiàn)偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相同，帶正電，β射線(xiàn)偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相反，帶負(fù)電．讓三種射線(xiàn)通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則γ射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明不帶電，α射線(xiàn)和β射線(xiàn)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(chēng)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(hào)表示：eq\o\al(A,Z)X(其中X為元素符號(hào)，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(chēng)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(xiàn)，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(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)的最小微粒，原子核也存在著一定結(jié)構(gòu)．放射性元素來(lái)源于原子核內(nèi)部。（三）三種射線(xiàn)在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡分析把放射源放入由鉛做成的容器中，射線(xiàn)只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束．在射線(xiàn)經(jīng)過(guò)的空間施加磁場(chǎng)，會(huì)使射線(xiàn)分成三束，射線(xiàn)在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)槭艿铰鍌惼澚Φ淖饔?，說(shuō)明其中的兩束射線(xiàn)是帶電粒子流．根據(jù)左手定則，可以判斷α射線(xiàn)帶正電荷，β射線(xiàn)帶負(fù)電荷，不偏轉(zhuǎn)的是γ射線(xiàn)。α粒子和β粒子在磁場(chǎng)中沿相反的方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)，也能判斷三種射線(xiàn)的帶電性質(zhì)，如右圖19－1－2所示．帶電粒子在電場(chǎng)中要受電場(chǎng)力作用，帶正電的α粒子向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)，帶負(fù)電的β粒子向正極板偏轉(zhuǎn)，不偏轉(zhuǎn)的是γ射線(xiàn)．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，α粒子和β粒子沿相反的方向做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下，β粒子的偏移最大．根據(jù)粒子在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(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)子數(shù)＋中子數(shù)．一、填空：1、一個(gè)鉛原子質(zhì)量數(shù)為207，原子序數(shù)為82，其核外電子有個(gè)？中子數(shù)是個(gè)二、選擇1．據(jù)最新報(bào)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(shuō)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(gè)質(zhì)子，235個(gè)中子3、(2012·海口高二檢測(cè))人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)并進(jìn)行研究是從()A．發(fā)現(xiàn)電子開(kāi)始的B．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開(kāi)始的C．進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的D．發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開(kāi)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(hào)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(gè)B.eq\o\al(235,92)U原子核中有電子92個(gè)C.eq\o\al(235,92)U原子核中有中子235個(gè)D.eq\o\al(235,92)U原子核中有中子143個(gè)三、判斷放射性元素發(fā)出的射線(xiàn)可以直接觀察到．()放射性元素發(fā)出的射線(xiàn)的強(qiáng)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(xiàn)是由高速運(yùn)動(dòng)的氦核組成的，其運(yùn)行速度接近光速．()(2)β射線(xiàn)能穿透幾毫米厚的鉛板．()(3)γ射線(xiàn)的穿透能力最強(qiáng)，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(yù)言了中子的存在，查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子．()四、計(jì)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(wèn)：(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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們運(yùn)動(dòng)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)