《高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的組成課堂導(dǎo)引素材 新人教版選修3-5(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的組成課堂導(dǎo)引素材 新人教版選修3-5(通用)(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1 原子核的組成 互動(dòng)課堂疏導(dǎo)引導(dǎo)一、天然放射現(xiàn)象1.放射性:物質(zhì)放出射線的性質(zhì)叫放射性.2.放射性元素:具有放射性的元素稱為放射性元素.3.天然放射現(xiàn)象:物質(zhì)自發(fā)放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象.通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究,人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性,原子序數(shù)小于83的天然存在的元素有些也具有放射性,它們放射出來(lái)的射線共有三種.4.放射現(xiàn)象說明原子核有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu).二、三種射線的本質(zhì)特征1.射線:它是高速氦核流,速度約為光速的110,貫穿本領(lǐng)很弱,用紙就能擋住,電離作用比較強(qiáng).在云室中的徑跡粗、短、直.2.射線:它是高速電子流,速度接近光速的99%,貫穿作用很強(qiáng),能穿透
2、幾毫米厚的鋁板,電離作用較弱.在云室中的徑跡較細(xì)、較長(zhǎng).3.射線:它是頻率極高的電磁波,貫穿作用最強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板,電離作用很弱,在云室中的徑跡很長(zhǎng).案例用電場(chǎng)或磁場(chǎng)分離三種射線用勻強(qiáng)電場(chǎng)分離時(shí),射線偏離較小,射線偏離較大,射線不偏離,如圖19-1-1所示;用勻強(qiáng)磁場(chǎng)分離時(shí),射線偏轉(zhuǎn)半徑較大,射線偏轉(zhuǎn)半徑較小,射線不偏轉(zhuǎn),如圖19-1-2所示:圖1911圖1912【說明】 放射性元素放出的三種射線中的、射線,在不沿電場(chǎng)線和磁感線進(jìn)入電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí),要發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是顯然的,但是由軌跡的彎曲程度來(lái)判斷哪是或射線還需通過定量計(jì)算進(jìn)一步分析.三、原子核的組成1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)1919年,盧瑟福又用粒
3、子轟擊氮,結(jié)果從氮核中打出了一種粒子,并測(cè)定了它的電荷與質(zhì)量,知道它是氫原子核,把它叫做質(zhì)子,后來(lái)人們又從其他原子核中打出了質(zhì)子,故確定質(zhì)子是原子核的組成部分.2.中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子后,預(yù)言核內(nèi)還有一種不帶電的粒子,并給這種還未“出生”的粒子起了一個(gè)名字叫“中子”.盧瑟福的預(yù)言十年后就變成了現(xiàn)實(shí),他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證明了原子核內(nèi)含有中子,中子的質(zhì)量非常接近于質(zhì)子的質(zhì)量.3.原子核的組成原子核是由質(zhì)子、中子構(gòu)成的,質(zhì)子帶正電,中子不帶電.不同的原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的個(gè)數(shù)并不相同.(1)質(zhì)子、中子統(tǒng)稱為核子.(2)原子核的電荷都是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍,用Z表示電荷數(shù).(3)原子核的電荷數(shù)就是核
4、內(nèi)的質(zhì)子數(shù),也就是這種元素的原子序數(shù),即核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)(Z)=元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù).原子核的質(zhì)量數(shù)就是核內(nèi)的核子數(shù),即質(zhì)量數(shù)(A)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù).例如氦核的電荷數(shù)是2,表示氦核內(nèi)有2個(gè)質(zhì)子;氦核的質(zhì)量數(shù)是4,表示氦核內(nèi)有4個(gè)核子,其中2個(gè)是中子.通式可寫為.其中X為元素符號(hào),Z為電荷數(shù),A為質(zhì)量數(shù).四、同位素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了元素的化學(xué)性質(zhì),同種元素的質(zhì)子數(shù)相同,核外電子數(shù)也相同,所以有相同的化學(xué)性質(zhì),但它們的中子數(shù)可以不同,所以它們的物理性質(zhì)不同.定義:具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子互稱同位素.例如氫的三種同位素:氕()、氘()、氚().活學(xué)巧用【例1】以下實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明
5、原子核內(nèi)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的是()A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B.原子發(fā)光產(chǎn)生明線光譜C.粒子散射實(shí)驗(yàn)D.天然放射性現(xiàn)象思路解析:光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明光有粒子性;原子發(fā)光產(chǎn)生明線光譜說明原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中;粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu);天然放射性現(xiàn)象中放射出的粒子是從原子核中放出的,說明原子核內(nèi)有復(fù)雜結(jié)構(gòu).故僅D正確.答案:D【例2】 將、三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),圖19-1-3中表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是()圖19-1-3思路解析:已知粒子帶正電,粒子帶負(fù)電,射線不帶電,根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向,可知A、B、C、D四幅圖中,、粒子的偏轉(zhuǎn)
6、方向都是正確的,但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷.帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑,將其數(shù)據(jù)代入,則粒子與粒子的半徑之比為:由此可見,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤.帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),設(shè)初速度為v0,垂直電場(chǎng)線方向位移為x,沿電場(chǎng)線方向位移為y,則有:x=v0t, ,消去t可得:對(duì)某一確定的x值,、粒子沿電場(chǎng)線偏轉(zhuǎn)距離之比為由此可見,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.故正確選項(xiàng)是A、D.答案:AD【例3】 已知鐳的原子序數(shù)是88,原子核質(zhì)量數(shù)是226,試問:(1)鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子?幾個(gè)中子?(2)鐳核所帶電荷量是多少?(3)若鐳原子呈中性,它核外有幾個(gè)電子?思路解析:(1)由原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù),知質(zhì)子數(shù)為88,由
7、中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)的差,得中子數(shù)為226-88=138.(2)鐳核所帶電荷量就是質(zhì)子所帶電荷量,為88e.(3)核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),所以核外有88個(gè)電子.答案:(1)88138(2)88e(3)88【例4】 關(guān)于,下列說法正確的是()A.它表示一個(gè)原子B.它表示一個(gè)原子核C.它表示原子核中有12個(gè)質(zhì)子D.它表示原子核中有12個(gè)中子思路解析:表示一個(gè)原子核,說明電荷數(shù)12(即12個(gè)質(zhì)子),質(zhì)量數(shù)24(中子數(shù)24-12=12),故B、C、D正確.答案:BCD【例5】 氫有三種同位素,分別是氕()、氘()、氚(),則()A.它們的質(zhì)子數(shù)相等B.它們的核外電子數(shù)相等C.它們的核子數(shù)相等D.它們的中子數(shù)相等思路解析:氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3,質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相同,均為1,中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)分別為0、1、2.答案:AB