高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的組成課堂導引素材 新人教版選修3-5（通用）

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1、1 原子核的組成 互動課堂 疏導引導 一、天然放射現(xiàn)象 1.放射性：物質放出射線的性質叫放射性. 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：物質自發(fā)放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象.通過對天然放射現(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，它們放射出來的射線共有三種. 4.放射現(xiàn)象說明原子核有更復雜的結構. 二、三種射線的本質特征 1.α射線：它是高速氦核流，速度約為光速的110，貫穿本領很弱，用紙就能擋住，電離作用比較強.在云室中的徑跡粗、短、直. 2.β射線：它是高速電

2、子流，速度接近光速的99%，貫穿作用很強，能穿透幾毫米厚的鋁板，電離作用較弱.在云室中的徑跡較細、較長. 3.γ射線：它是頻率極高的電磁波，貫穿作用最強，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. 案例　用電場或磁場分離三種射線 用勻強電場分離時，α射線偏離較小，β射線偏離較大，γ射線不偏離，如圖19-1-1所示；用勻強磁場分離時，α射線偏轉半徑較大，β射線偏轉半徑較小，γ射線不偏轉，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α、β射線，在不沿電場線和磁感線進入電場或磁場時，要發(fā)生偏轉，這是顯然的，但是由軌跡的彎曲程

3、度來判斷哪是α或β射線還需通過定量計算進一步分析. 三、原子核的組成 1.質子的發(fā)現(xiàn) 1919年，盧瑟福又用α粒子轟擊氮，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.中子的發(fā)現(xiàn) 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子后，預言核內還有一種不帶電的粒子，并給這種還未“出生”的粒子起了一個名字叫“中子”.盧瑟福的預言十年后就變成了現(xiàn)實，他的學生查德威克用實驗證明了原子核內含有中子，中子的質量非常接近于質子的質量. 3.原子核的組成 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

4、子和中子的個數(shù)并不相同. (1)質子、中子統(tǒng)稱為核子. (2)原子核的電荷都是質子電荷的整數(shù)倍，用Z表示電荷數(shù). (3)原子核的電荷數(shù)就是核內的質子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)，即核電荷數(shù)=質子數(shù)（Z）=元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù). 原子核的質量數(shù)就是核內的核子數(shù)，即質量數(shù)（A）=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù).例如氦核的電荷數(shù)是2，表示氦核內有2個質子；氦核的質量數(shù)是4，表示氦核內有4個核子，其中2個是中子.通式可寫為.其中X為元素符號，Z為電荷數(shù)，A為質量數(shù). 四、同位素 原子核內的質子數(shù)決定了元素的化學性質，同種元素的質子數(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，所以有相同的化學性質，但它們的中

5、子數(shù)可以不同，所以它們的物理性質不同. 定義：具有相同質子數(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（）. 活學巧用 【例1】以下實驗能說明原子核內有復雜結構的是…（　?。? A.光電效應實驗　　　　　　 B.原子發(fā)光產(chǎn)生明線光譜 C.α粒子散射實驗 D.天然放射性現(xiàn)象 思路解析：光電效應實驗說明光有粒子性；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；α粒子散射實驗說明原子具有核式結構；天然放射性現(xiàn)象中放射出的粒子是從原子核中放出的，說明原子核內有復雜結構.故僅D正確. 答案：D 【例2】 將α、β、γ三種射線分別射入勻強磁

6、場和勻強電場，圖19-1-3中表示射線偏轉情況中正確的是（　?。? 圖19-1-3 思路解析：已知α粒子帶正電，β粒子帶負電，γ射線不帶電，根據(jù)正、負電荷在磁場中運動受洛倫茲力方向和正、負電荷在電場中受電場力方向，可知A、B、C、D四幅圖中，α、β粒子的偏轉方向都是正確的，但偏轉的程度需進一步判斷. 帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，其半徑,將其數(shù)據(jù)代入，則α粒子與β粒子的半徑之比為： 由此可見，A項正確，B項錯誤. 帶電粒子垂直進入勻強電場，設初速度為v0,垂直電場線方向位移為x，沿電場線方向位移為y，則有： x=v0t, , 消去t可得： 對某一確定的x值，α、β粒子

7、沿電場線偏轉距離之比為 由此可見，C項錯誤，D項正確. 故正確選項是A、D. 答案：AD 【例3】 已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質量數(shù)是226，試問： （1）鐳核中有幾個質子？幾個中子？ （2）鐳核所帶電荷量是多少？ （3）若鐳原子呈中性，它核外有幾個電子？ 思路解析：（1）由原子序數(shù)等于質子數(shù)，知質子數(shù)為88，由中子數(shù)等于質量數(shù)與質子數(shù)的差，得中子數(shù)為226-88=138. （2）鐳核所帶電荷量就是質子所帶電荷量，為88e. （3）核外電子數(shù)等于質子數(shù)，所以核外有88個電子. 答案：（1）88　138?。?）88e?。?）88 【例4】 關于，下列說法正確的是（　?。? A.它表示一個原子 B.它表示一個原子核 C.它表示原子核中有12個質子 D.它表示原子核中有12個中子 思路解析：表示一個原子核，說明電荷數(shù)12（即12個質子），質量數(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)減去質子數(shù)，故中子數(shù)分別為0、1、2. 答案：AB