5.1原子核的組成 課件 人教版物理（選擇性必修第三冊）

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原子核的組成人教版物理（選擇性必修第三冊）第五章

原子核目錄素養(yǎng)目標(biāo)01課程導(dǎo)入02新課講解03總結(jié)歸納04課堂練習(xí)05正確教育素養(yǎng)目標(biāo)1.了解放射性現(xiàn)象和放射性元素2.知道三種射線的特性，了解原子核的組成，會正確書寫原子核符號

關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現(xiàn)象。

那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢？鈾礦

關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現(xiàn)象。

那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢?正確教育天然放射現(xiàn)象1896年，法國物理學(xué)家貝可勒爾發(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。他發(fā)現(xiàn)只要有鈾元素存在，不論是什么化合物，都有放射現(xiàn)象，貝可勒爾還進(jìn)一步指出這些射線是鈾原子核發(fā)出的?！祟惖谝淮卧趯嶒炇矣^察到原子核現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象1．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)貝克勒爾1852－1908，法國一、天然放射現(xiàn)象斜水鉬鈾礦鈣鈾云母銅鈾礦石不論是鈾單質(zhì)，還是鈾的化合物，都有這種特質(zhì)1903年，居里夫婦和貝克勒爾由于對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。1911年，因發(fā)現(xiàn)元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學(xué)獎，因而成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

皮埃爾·居里

1859－1906

法國物理學(xué)家

瑪麗·居里，1867－1934

法國籍波蘭裔物理學(xué)家、化學(xué)家瀝青鈾石

居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性新元素，釙（Po）和鐳（Ra）

居里夫婦發(fā)現(xiàn)鈾礦石的放射性只與鈾的含量有關(guān)

放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。放射性元素：具有放射性的元素稱為放射性元素。天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．翠砷銅鈾礦鈾鈣石礦天然放射現(xiàn)象的意義：說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)放出的射線究竟是什么？放射性和放射性元素正確教育射線的本質(zhì)1895年12月28日，倫琴遞交論文《論一種新射線，初始報告》，宣告發(fā)現(xiàn)X射線，全世界立即激動起來.倫琴拍攝了人類歷史上第一張手骨照片放射性的本質(zhì)研究方法

把放射源鈾、釙或鐳放入用鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束。若施加磁場或電場后，射線分成三束×

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×有磁場：膠片有三處感光在磁場作用下，射線分為三束，即射線由三種粒子組成.通過左手定則：左偏帶負(fù)電，是β射線不偏不帶電，叫γ射線無磁場：膠片只有一處感光說明：右偏帶正電，是α射線××××××××××××××××××××γ粒子β粒子α粒子α射線β射線γ射線本質(zhì)速度特性氦核α粒子流電子流光子流光速的十分之一光速的99%貫穿本領(lǐng)小，電離作用強(qiáng)貫穿本領(lǐng)大，電離作用較弱能穿透幾毫米的鋁板貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，電離作用最弱能穿透幾厘米的鉛板光速c厚紙鋁板厚鉛板射線的來源射線與核外電子無關(guān)，它來自原子核說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的原子核單質(zhì)、化合物溫度、壓強(qiáng)

由微觀粒子構(gòu)成的射線，肉眼是看不見的。但是，射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，會顯示射線的存在。威爾遜云室就是一種常用的射線探測裝置威爾遜云室拓展學(xué)習(xí)1.(多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，下圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是(

)經(jīng)典例題AD答案：AD解析：因α射線是高速氦核流，一個α粒子帶兩個正電荷，根據(jù)左手定則，α射線受到的洛倫茲力向左，因為α粒子質(zhì)量大，在磁場中做圓周運動的半徑大；β射線是高速電子流，帶負(fù)電荷，受到的洛倫茲力向右，γ射線是光子流，是電中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯誤；因α射線為氦核流，帶正電，且α粒子的質(zhì)量大，由類平拋運動規(guī)律知，α粒子側(cè)向偏移量??；β射線為電子流，帶負(fù)電，其側(cè)向偏移量大，γ射線為高頻電磁波，根據(jù)電荷所受電場力特點可知，向左偏的為β射線，不偏轉(zhuǎn)的為γ射線，向右偏的為α射線，故C錯誤，D正確．2.關(guān)于α、β、γ三種射線的性質(zhì)，下列說法中正確的是(

)A．α射線是帶正電的高速粒子流，它的電離作用最弱B．β射線是高速電子流，它的穿透能力最弱C．γ射線是電磁波，它在真空中的傳播速度等于光速D．以上說法都不正確經(jīng)典例題C答案：C解析：α射線是高速粒子流，帶正電，其電離作用最強(qiáng)，故A錯誤；β射線是高速電子流，有很強(qiáng)的穿透能力，故B錯誤；γ射線是一種電磁波，在真空中以光速傳播，故C正確，D錯誤．正確教育原子核的組成原子核的組成盧瑟福，用

α粒子轟擊氮，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，帶正電，與電子電荷量相同，質(zhì)量為

mp=1.672621898×10-27kg1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：但是，絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都大于質(zhì)子的相應(yīng)比值

原子核是只由質(zhì)子組成的嗎?如果原子核中只有質(zhì)子，那么，任何一種原子核的質(zhì)量量與電荷量之比，都應(yīng)該等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比。但事實是這樣的嗎?核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量=原子核是只由質(zhì)子組成：實際上：核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量>說明原子核還有其他組成部分思考

2.發(fā)現(xiàn)中子①猜想：盧瑟福認(rèn)為原子核內(nèi)部存在中子。②

實驗：查德威克利用實驗驗證猜想，發(fā)現(xiàn)中子。查德威克盧瑟福的學(xué)生中子不帶電，用

n

表示，質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量接近3.原子核的表示（1）核子：質(zhì)子和中子都是原子核的組成成分，

所以統(tǒng)稱為核子。（2）電荷數(shù)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)，用Z表示。（3）質(zhì)量數(shù)：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)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)，用A表示。中子

質(zhì)子統(tǒng)稱核子

10－15mX：元素符號Z：質(zhì)子數(shù)A：質(zhì)量數(shù)U

He

4223592核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=元素的原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

同位素

具有相同質(zhì)子、不同中子數(shù)的原子互稱同位素。在元素周期表中處于同一位置，具有相同的化學(xué)性質(zhì)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1895年末，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種新的射線——X射線，即倫琴射線。它具有一定的輻射性。3.已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(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)和所帶的電荷量分別是多少？(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

以相同的速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？經(jīng)典例題88138881.308×10-17C88113:114解析：(1)原子序數(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，鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于原子序數(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：N＝A－Z＝226－88＝138.(2)鐳核的核電荷數(shù)和所帶的電荷量分別是：Z＝88Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.408×10－17C.(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(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提向心力，故有

解得

二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，故二、射線本質(zhì)三、原子核的組成：質(zhì)子、中子三個整數(shù)兩個等式α射線β射線γ射線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)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)一、天然放射現(xiàn)象關(guān)于原子核內(nèi)部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象．人們從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核的秘密。下列說法正確的是(

)A．法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了X射線B．德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出α射線C．盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D．居里夫婦通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子C答案：C解析：法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出射線，A錯誤；德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了倫琴射線，又叫X射線，B錯誤；盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在，C正確；查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，D錯誤．天然放射現(xiàn)象通常會放出三種射線，即α、β、γ射線，關(guān)于這三種射線，以下說法正確的是(

)A．云室中α射線徑跡長而粗，這是因為α射線具有較強(qiáng)的穿透能力B．β射線是高速質(zhì)子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板C．γ射線是能量很高的電磁波，在電場和磁場中都不偏轉(zhuǎn)D．用β射線照射帶正電的驗電器，則驗電器的張角會變大C答案：C解析：由于α粒子的電離本領(lǐng)大，貫穿本領(lǐng)小，所以α射線在云室中的徑跡粗而短，故A錯誤；β射線是高速電子流，這種射線來源于原子核內(nèi)部，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板，故B錯誤；γ射線是能量很高的電磁波，因其不帶電，所以在電場和磁場中都不偏轉(zhuǎn)，故C正確；β射線是高速電子流，用β射線照射帶正電的驗電器，與驗電器中的正電荷中和，則驗電器的張角會變小，故D錯誤．1896年法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象；1897年，英國物理學(xué)家J·湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子；1909年，英國物理學(xué)家盧瑟福指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行α粒子散射實驗；1919年盧瑟福用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；1932年英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)中子……人們對微觀世界的探究一直在不停地深入。下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（）A．天然放射現(xiàn)象 B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．原子發(fā)光現(xiàn)象 D．α粒子散射現(xiàn)象A答案：A解析：A．天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，故A正確；B．光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故B錯誤；C．原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級向低能級躍遷，釋放的能量以光子形式輻射出去，沒有涉及到原子核的變化，故C錯誤；D．α粒子散射實驗表明了原子內(nèi)部有一個很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故D錯誤。在貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放