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1、第十九章,原子核,情 景 切 入 我们已经知道，原子是由原子核和核外电子组成的。天然放射现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，原子核内蕴藏着巨大的能量。你想了解原子核的奥秘吗？请我们一起走进核世界吧。,知 识 导 航 本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线(射线、射线、射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的。 本章从内容上可分为三个单元，第一单元(第12节)揭示了原子核的组成及衰变，第二单元(第34节)介绍了射线的探测及应用与防护，第三单元(第58节)主要讲述了原子能及其利用。 本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、衰变和半衰
2、期、核能、裂变、聚变等。 难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及其应用。,学 法 指 导 1在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识。 2学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系，这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内容。 3通过直接感知的现象推测、总结直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要注意贯彻始终。,第一节 原子核的组成,学 习 目 标,知 识 导 图,课 前 预 习,1放射性 物质_的
3、性质。 2放射性元素 具有_的元素。 3天然放射现象 放射性元素自发地_的现象。,知识点 1,天然放射现象,发射射线,放射性,发出射线,1射线 它是高速_流，速度约为光速的_，穿透能力_，电离作用比较强。 2射线 它是高速_流，速度可达光速的_，穿透能力_，电离作用_。 3射线 它是能量很高的_，穿透能力很强，电离作用_。,知识点 2,三种射线的本质及特征,氦核,较差,电子,99%,较强,较弱,电磁波,很弱,1质子的发现,知识点 3,原子核的组成,2中子的发现,质子,中子,质子,中子,正,相等,原子序数,质子数,中子数,同一位置,判一判 (1)天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。 ( )
4、(2)原子序数大于83的元素都是放射性无素。 ( ) (3)射线是光子流，是能量很高的电磁波。 ( ) (4)同一元素的两种同位素具有相同的质量数。 ( ) (5)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。 ( ) (6)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。 ( ), ,选一选 (北京临川育人学校20172018高二下学期期中)如图，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 ( ) A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,C,解析：带正电，带负电，不带电，射线在磁场中一
5、定不偏转，为射线；如左图所示的电场中，射线向右偏，射线向左偏，为射线，为射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，射线向左偏，射线向右偏，即为射线，为射线，故正确选项是C。,想一想 氢原子核中只有一个质子，能否认为质子就是氢原子核？ 答案：不能。质子是原子核的组成部分。,课 内 探 究,如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。 射线向左偏转，射线向右偏转，射线不偏转说明了什么？ 提示：说明射线带正电，射线带负电，射线不带电,探究一 天然放射现象,1天然放射现象 (1)发现者 1896年，法国物理学家贝克勒尔。 (2)放射性 铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸里的照相
6、底片感光。物体放射出射线的性质叫做放射性。,(3)放射性元素 放射性并不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序 数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素。,2三种射线的比较,特别提醒：(1)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。 (2)射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子核外
7、的电子中放出来的。,(多选)将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如下图表示射线偏转情况中正确的是 ( ),典例 1,AD,解题指导：处理该类问题的实质是力学规律在电、磁场中的综合运用，解决该类问题的一般步骤是：明确、射线粒子的电性；分析它们在电场和磁场中受到的力；结合圆周运动、类平抛运动规律求解。,对点训练1 (新疆农大附中20152016学年高二下学期期中)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知 ( ) A来自于原子核外的电子 B的电离作用最强，是一种电磁波 C的电离作用较强，是一种电磁波 D的电离作用最弱，是一种电磁波 解析：根据三种射线的贯穿本领，可知为射
8、线，为射线，为射线，射线的电离作用最强是高速氦核流，射线是高速电子流，射线是光子流(高频电磁波)，综上所述D正确。,D,1919年卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子(如图所示)，叫质子。 (1)人们用粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？ (2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？ 提示：(1)说明质子是原子核的组成部分。 (2)说明原子核内除质子外，还有其他粒子存在。,探究二 原子核的组成,2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，质子数和中子数之和叫核子数。 (2)电荷数(Z)：原子
9、核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数。 (3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，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，这个整数叫做原子核的质量数。,3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。,特别提醒：(1)射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分。 (2)同位素的化学性质相同，但物理
10、性质不同。,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？ (2)镭核所带的电荷量是多少？ (3)若镭原子呈中性，它核外有多少个电子？ 解题指导：核电荷数与原子核的电荷量是不同的，要理清他们的关系。,典例 2,解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。由此可得： (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 QZe881.61019C1.411017C (3)核外电子数等于核电荷数
11、，故核外电子数为88。 答案：(1)88 138 (2)1.411017C (3)88,B,相同,素 养 提 升,(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。 (3)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。,原子核的“数”与“量”的辨析技巧,以下说法正确的是 ( ) ATh为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234 BBe为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4 C同一元素的两种同位素具有相同的质量数 D同一元素的两种同位素具有不同的中子数 解析：钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错误；铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错误，D正确。,案 例,D,课 堂 达 标,课 时 作 业,
