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1、第十九章第十九章 原子核原子核11原子核的组成原子核的组成23一二三填一填练一练一、天然放射现象(见课本第65页)1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光。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性元素,放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象。3.原子序数等于或大于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)。4一二三填一填练一练二、射线到底是什么(见课本第65页)1.射线:实际
2、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%,它的电离能力较弱,穿透能力较强,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10-10m以下,它的电离作用更小,但穿透本领更强,甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。4.放射线来自原子核,说明原子核内部是有结构的。5一二三填一填练一练三、原子核的组成(见课本第66页)1.质子的发现:2.中子的发现6一二三填一填练一练3.原子核的组成:原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。
3、4.原子核的符号:5.同位素:具有相同的质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置,它们互称为同位素。7填一填练一练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8填一填练一练解析:根据三种射线的贯穿本领,可知为射线,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。答案:D9探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究探究一天然放射现象的意义和三种射线的研究天然放射现象的意义和三种射
4、线的研究天然放射性的发现打开了核物理的大门。在天然放射现象中,发射出的射线是什么呢?10探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.研究放射性的意义放射性元素能自发地发出射线,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。2.三种射线在射线经过的空间施加磁场,射线分成三束,其中两束在磁场中向不同的方向偏转,说明这两束是带电粒子流,另一束在磁场中不偏转,说明这一束不带电,这三束射线分别叫作射线、射线、射线。11探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析3.三种射线
5、的性质、特征比较 12探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析13探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析4.三种射线在电场和磁场中的偏转(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,如图所示。14探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析(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,如图所示。15探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析5.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,放射性都不受影响。也就是说,放射
6、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。16探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题1】将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况中正确的是()解析:已知粒子带正电,粒子带负电,射线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向,可知A、B、C、D四幅图中,、粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需进一步判断。17探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析18探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练1如图所示,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
7、的计数率大幅度减小,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()A.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19探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由三种射线的本质和性质可以判断: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。答案:C20探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析21探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究探究二原子核的组成原子核的组成(1)人们用
8、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?22探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.原子核的组成原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电。不同的原子核内质子和中子的个数不一定相同。2.原子核的符号和数量关系(1)符号：。(2)基本关系:电荷数(Z)=质子数=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。23探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析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)电荷数(Z):原子核所带的
9、电荷等于质子电荷的整数倍,通常用这个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。24探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析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。25探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题2】已知镭的原子序数是88,原子核的质
10、量数是226。试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带电荷量是多少?(3)若镭原子呈中性,它的核外有几个电子?(4)是镭的一种同位素,让和以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨道半径之比是多少?26探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析: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。(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(核电荷数Z)之差,即N=A-Z=226-88=138。(2)镭核所带电荷量Q=Ze=881.6010-19C=1.4110-17C
11、。(3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88。27探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练2氢有三种同位素,分别是氕,则()A.它们的质子数相等B.它们的核外电子数相等C.它们的核子数相等D.它们的中子数相等解析:氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,因为是同位素,质子数和核外电子数相同,都为1,中子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,选项A、B正确。答案:AB28探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析29123451.人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从()A.发现电子开始的B.发现质子开始的C.进行粒子散射实验开始的D.发现天然放射现象开始的解析:自从贝可勒尔发现天然放射现象
12、,科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究,逐步认识到原子核的复杂结构,故D正确,A、B、C错误。答案:D30123452.在粒子轰击金箔的散射实验中,粒子可以表示为中的()A.4为核子数,2为中子数B.4为质子数和中子数之和,2为质子数C.4为核外电子数,2为中子数D.4为中子数,2为质子数311234532123453.锶原子核的符号是,那么它的原子()A.核外有38个电子,核内有95个质子B.核外有38个电子,核内有57个中子C.核外有57个电子,核内有57个质子D.核外有57个电子,核内有38个质子解析:原子核符号中X为元素符号,A为原子核的质量数,Z为原子核中的质子数。中子数等于质量数减质子数,对原子而言,核内质子数等于核外电子数,所以此题应选B。答案:B33123454.两个同位素原子核的符号分别是,那么()A.M=NB.A=BC.M-A=N-B D.M+N=A+B解析:具有相同质子数、不同中子数的原子核互称同位素,所以A=B。答案:B34123455.(选做题)有关三种同位素的比较,试回答下列问题:(1)三种同位素中哪一种粒子是不相同的?()A.质子B.中子C.电子(2)三种同位素中,哪一个质量最大?。(3)三种同位素的化学性质是否相同?。351234536
