《高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成教学案新人教版选修3_5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成教学案新人教版选修3_5（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安全教育学习是提高员工安全防范意识的重要措施。“百日安全活动”开展以来，保卫部从自身着手对本部门所有员工开展集中安全教育培训第1节 原子核的组成1物质发射射线的性质称为放射性。放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。2射线是高速氦核流，射线是高速电子流，射线是光子流。3原子核由质子和中子组成。1919年卢瑟福用粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。41896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。一、天然放射现象11896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。2物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射
2、性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。3原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。4玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。二、三种射线1射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。2射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。3射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在1010 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚
3、至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。三、原子核的组成1质子的发现卢瑟福用粒子轰击氮原子核获得了质子。2中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。(2)查德威克用粒子轰击铍(Be)原子核获得了中子。3原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。4原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。5原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。6原子核的符号表示X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。7同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子互称同位素。1自主思考判一判(1)放射性元素发
4、出的射线可以直接观察到。()(2)放射性元素发出的射线的强度可以人工控制。()(3)放射性元素的放射性都是自发的现象。()(4)射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速。()(5)射线能穿透几毫米厚的铅板。()(6)射线的穿透能力最强，电离能力最弱。()2合作探究议一议(1)是否所有的元素都具有放射性？提示：原子序数大于或等于83的元素都具有放射性，原子序数小于83的元素很少具有放射性。(2)要判断三种射线是否带电以及带正电荷还是负电荷，可以用什么方法？提示：方法一：让射线垂直磁场方向射入磁场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。对于发生偏转的射线，根据偏转方向与磁场方向和速度方向的关系，
5、依据左手定则可以判断带正电荷还是带负电荷。方法二：让射线垂直电场方向射入电场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。对于发生偏转的射线，根据偏转方向与电场方向的关系，依据电荷受力方向与电场强度方向的关系，可以判断带正电荷还是带负电荷。(3)同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？提示：相同。因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同。对三种射线的研究1、射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用射线粒子是氦原子核He约c很小，一张薄纸就能挡住很强射线粒子是高速电子流e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱射线波长很
6、短的电磁波等于c最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2三种射线在电场和磁场中的偏转1911(1)在匀强电场中，射线不发生偏转，做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，粒子的偏移大，如图1911所示。位移x可表示为xat22所以，在同样条件下粒子与粒子偏移之比为37。(2)在匀强磁场中：射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，粒子的轨道半径小，如图1912所示。图1912根据qvB得R所以，在同样条件下粒子与粒子的轨道半径之比为。3元素的放射性如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性
7、都不受影响。也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关。因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构。典例如图1913所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL是厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的()图1913选项磁场方向到达O点的射线到达P点的射线A竖直向上B竖直向下C垂直纸面向里D垂直纸面向外思路点拨解答此题应注意以下两点：(1)能够穿过厚纸板的只有和射线，射线无法穿过。(2)射线不偏转，射线在磁场中的偏转情况符合左手定则。解析R放射出来的射线共有、三
8、种，其中、射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用，射线不偏转，故打在O点的应为射线；由于射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是射线；依据射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里。答案C三种射线的比较方法(1)知道三种射线带电的性质，射线带正电、射线带负电、射线不带电。、是实物粒子，而射线是光子流，属于电磁波的一种。(2)在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断和射线，由于射线不带电，故运动轨迹仍为直线。(3)射线穿透能力较弱，射线穿透能力较强，射线穿透能力最强。1.如图1914所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的
9、计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是()图1914A和的混合放射源B纯放射源C和的混合放射源 D纯放射源解析：选C在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即粒子；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有射线。因此放射源可能是和的混合放射源。2如图1915所示，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()图1915A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线
10、解析：选C射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故和表示射线，A、B、D项错；射线中的粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故表示射线，由左手定则可知在匀强磁场中射线向左偏，故表示射线，C项对。3.如图1916所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)。调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线的照射，则下面判断正确的是()图1916A射到b点的一定是射线B射到b点的一定是射线C射到b点的一定是射线或射线D射到b点的一定是射线解析：选C射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到a点，选项D错误。调
11、整E和B的大小，既可以使带正电的射线沿直线前进，也可以使带负电的射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即qEqBv。已知粒子的速度比粒子的速度小得多，当粒子沿直线前进时，速度较大的粒子向右偏转；当粒子沿直线前进时，速度较小的粒子也向右偏转，故选项C正确，A、B错误。原子核的组成与数量关系1原子核的大小、组成和同位素原子核2原子核的符号和数量关系(1)符号：X。(2)基本关系：核电荷数质子数(Z)元素的原子序数核外电子数。质量数(A)核子数质子数中子数。3对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数。(2
12、)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数。(3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫作原子核的质量数。4同位素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同。把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素。典例已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：(1)镭核中有多少个质子？多少个中子？
13、(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有多少个电子？思路点拨(1)原子核的核电荷数、质子数、核外电子数具有相等的关系。(2)原子核的质量数等于核子数。解析(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138。(2)镭核所带电荷量：QZe881.61019 C1.411017 C。(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88原子核的“数”与“量”辨析(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质
14、子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。(2)原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。1某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的是()A原子核的质子数为Z，中子数为AB原子核的质子数为Z，中子数为AZC原子核的质子数为A，中子数为ZD原子核的质子数为AZ，中子数为Z解析：选B根据原子核的符号的含义：A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为AZ，所以B正确。2据最新报道，放射性同位素钬 Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A32 B67C99 D166解析：选A根据原子核的表示方法得核外电子数质子数67，中子数为1666799，故核内中子数与核外电子数之差为996732，故选A。3(多选)下列说法正确的是(
