高中物理 第十九章 原子核 第1節(jié) 原子核的組成學案 新人教版選修3-5

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1、 1　原子核的組成 1．了解放射性及放射性元素的概念。 2．理解三種射線的形成及本質，知道三種射線的特點。 3．了解原子核的組成，知道原子核的表示方法。 4．理解同位素的概念。 天然放射性的發(fā)現打開了核物理的大門。在天然放射現象中，發(fā)射出的射線是什么呢？ 提示：是α、β和γ射線。 1．天然放射現象 (1)1896年，法國物理學家________發(fā)現，鈾和含鈾的礦物都能發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底版感光，這個性質稱為________，具有該性質的元素稱為______________。 (2)瑪麗·居里和皮埃爾·居里發(fā)現了兩種放射性更強的新

2、元素，瑪麗·居里把它們命名為______、______。 (3)放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現象叫做______________。 2．射線到底是什么 (1)α射線實際上就是____________，速度可達到光速的________，其______能力強，______能力較差。 (2)β射線是高速______，它速度更大，可達光速的______，它的______能力強，______能力差。 (3)γ射線呈中性，是能量很高的______，波長很____，它的______作用更小，但______本領更強。 3．原子核的組成 (1)質子的發(fā)現：盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現了質子，質子

3、的實質是氫原子核。 (2)中子的發(fā)現：盧瑟福的學生________通過實驗證實了中子的存在。 (3)原子核的組成：原子核由__________組成，質子和中子統(tǒng)稱為______。 (4)原子核的電荷數：原子核所帶的電荷量總是質子電荷的______倍，通常用這個整數表示原子核的電荷量，叫做原子核的________。 (5)原子核的質量等于核內質子和中子的質量的______，而質子與中子的質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個______叫做原子核的質量數。 (6)原子核的符號：X，其中X表示元素的符號，A表示核的______，Z表示核的________。 (

4、7)同位素：具有相同______而______不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為________。 答案：1．(1)貝克勒爾　放射性　放射性元素　(2)釙(Po)　鐳(Ra) (3)天然放射現象 2．(1)高速α粒子　　電離　貫穿　(2)電子流　99%　貫穿　電離　(3)電磁波　短　電離　貫穿 3．(2)查德威克　(3)質子和中子　核子　(4)整數　電荷數　(5)總和　倍數　(6)質量數　電荷數　(7)質子數　中子數　同位素 一、三種射線的本質特征 α射線 β射線 γ射線 組成 高速氦核流 高速電子流 光子流(高頻電磁波) 帶電荷量 2

5、e －e 0 質量 4mp mp＝1.67×10－27 kg 靜止質量為零 速度 0.1c 0.99c c 在電場或磁場中 偏轉 與α射線反向偏轉 不偏轉 貫穿本領 最弱(用紙能擋住) 較強(穿透幾毫米的鋁板) 最強(穿透幾厘米的鉛板) 對空氣的電離作用 很強 較弱 很弱 通過膠片 感光 感光 感光 二、原子核組成 1．質子的發(fā)現 1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，結果從氮核中打出了一種粒子，并測定了它的電荷與質量，知道它是氫原子核，把它叫做質子，后來人們又從其他原子核中打出了質子，故確定質子是原子核的組成部分。 2．中子的

6、發(fā)現 (1)盧瑟福的預言：核內還有一種不帶電的粒子，名字叫“中子”。 (2)查德威克的發(fā)現：實驗表明了中子的存在，中子的質最與質子的質量非常接近。 3．原子核的組成 (1)概述：原子核是由質子、中子構成的，質子帶正電，中子不帶電。不同的原子核內質子和中子的個數不一定相同。 (2)基本關系：核電荷數＝質子數(Z)＝元素的原子序數＝核外電子數。 質量數(A)＝核子數＝質子數＋中子數。 4．同位素 (1)定義：具有相同質子數而中子數不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。 (2)化學性質的決定因素：原子核的質子數決定了核外電子的數目，也決定了電子在核外分布的情況，

7、進而決定了這種元素的化學性質。 (3)氫的同位素：氕H，氘H，氚H。 類型一 三種射線的本質與性質 【例題1】 如圖所示，X為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計數器之間加上L后，計數器的計數率大幅度減小，在L和計數器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數器的計數率不變，則X可能是(　　)。 A．α和β的混合放射源 B．純α放射源 C．α和γ的混合放射源 D．純γ放射源 解析：由三種射線的本質和性質可以判斷：在放射源和計數器之間加上鋁片后，計數器的計數率大幅度減小，說明射線中有穿透力很弱的粒子，即α粒子；在鋁片和計數器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數器的計數

8、率不變，說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子，故只有γ射線。因此放射源可能是α和γ的混合放射源。 答案：C 題后反思：三種射線的性質以及α粒子、β粒子在電場、磁場中的偏轉方向和偏轉的程度是解決這類問題的關鍵。 類型二 原子核的組成 【例題2】 以下說法中正確的是(　　)。 A．原子中含有帶負電的電子，所以原子帶負電 B．原子核中的質子數一定跟核外電子數相等 C．用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質子，因此人們斷定質子是原子核的組成部分 D．絕大多數原子核的質量跟質子質量之比都大于核電荷數跟質子數之比，因而原子核內還存在一種不帶電的中性粒子 解析：原子中除了帶負電的

9、電子外，還有帶正電的質子，故選項A錯。對于原子來說，原子核的質子數才跟核外電子數相等，當原子得失電子成為離子時，質量數與核外電子數不再相等，故選項B不確切。正是由用α粒子轟擊氮原子核的實驗發(fā)現了質子，故選項C正確。而選項D顯然正確。 答案：CD 題后反思：原子核是由質子、中子構成的，質子帶正電，中子不帶電。 1．人們是通過下列什么物理事實知道了原子核有復雜的結構的(　　)。 A．X射線的發(fā)現　　　 B．α粒子散射實驗 C．電子的發(fā)現 D．天然放射現象的發(fā)現 2．原子核中能放出α、β、γ射線，關于原子核的組成，下列說法正確的是(　　)。 A．原子核中，有質子

10、、中子，還有α粒子 B．原子核中，有質子、中子，還有β粒子 C．原子核中，有質子、中子，還有γ粒子 D．原子核中，只有質子和中子 3．如圖所示，P為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是(　　)。 A．a為α射線，b為β射線 B．a為β射線，b為γ射線 C．b為γ射線，c為α射線 D．b為α射線，c為γ射線 4．關于質子與中子，下列說法正確的是(　　)。 A．原子核由質子和中子構成 B．質子和中子統(tǒng)稱為核子 C．盧瑟福發(fā)現了質子，并預言了中子的存在 D．盧瑟福發(fā)現了中子，并預言了質子的存在 5．據最新報道，

11、鈥可有效治療癌癥，該原子核內中子數與核外電子數之差是(　　)。 A．32 B．67 C．99 D．166 答案：1．D　天然放射現象說明了原子核有復雜的結構。 2．D 3．BC　γ射線不帶電，在電場中不會偏轉；α射線帶正電，向負極板偏轉，質量遠大于β粒子的質量，電荷量是β粒子的2倍，因此α粒子的加速度遠小于β粒子的加速度，β粒子的徑跡比α粒子的徑跡彎曲得多。綜上所述，選項B、C正確。 4．ABC　原子核內存在質子和中子，中子和質子統(tǒng)稱為核子，盧瑟福只發(fā)現了質子，以后又預言了中子的存在。 5．A　根據原子核的表示方法得核外電子數＝質子數＝67，中子數為166－67＝99，故核內中子數與核外電子數之差為99－67＝32，故選項A對，B、C、D錯。 4