2014-2015学年高中物理 19.1原子核的组成课件 新人教版选修3-5

第十九章原子核1原子核的组成课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导学习目标1.明白放射性和放射性元素的概念。2.能说出原子核的组成,能记住三种射线的特性。3.会正确书写原子核符号。重点难点重点:三种射线的性质和原子核的组成。难点:三种射线的性质。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导一、天然放射现象1.贝可勒尔的发现铀和含铀的矿物都能发出一种看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。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。2.玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妇的发现他们发现了两种放射性更强的元素,为了纪念她的国家波兰,一种元素命名为钋(Po),另一种元素命名为镭(Ra)。3.天然放射现象自然界中原子序数大于或等于83的元素都能自发地放出射线,这种能自发地发出射线的现象叫作天然放射现象。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导二、射线到底是什么1.三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α射线、β射线、γ射线。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导2.三种射线的比较射线种类实质速度贯穿本领电离本领α射线氦核24He达到光速的110差,不能穿透一层纸强β射线电子-10e可达到光速的99%较强,容易穿透黑纸,能穿透几毫米厚的铝板较弱γ射线电磁波;光子光速强,能穿透几厘米厚的铅板很弱课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导预习交流1阴极射线和β射线是一回事吗?答案:虽然阴极射线中的电子流与β射线都是由电子组成,但两种电子产生机理不同,电子流中的电子是原子核核外电子,而β射线中的电子不是原子核核外电子,而是原子核中的一个中子转化为一个质子时放出的电子。同样,+β粒子即正电子是原子核中的质子变为中子时释放出来的,但并不能因此说原子核中有电子。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导三、原子核的组成1.质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,发现了质子,质子的实质是氢原子核。2.中子的发现卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了中子的存在。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。4.原子核的电荷数原子核所带的电荷量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,叫作原子核的电荷数。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导5.原子核的质量数质子和中子的总数目叫作原子核的质量数。6.原子核的符号ZAX,其中X表示元素的符号,A表示核的质量数,Z表示核的电荷数。7.同位素具有相同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。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU目标导航预习引导预习交流2什么现象说明原子核是可以再分的?答案:天然放射现象辐射的粒子中有α粒子,这些粒子来自原子核,说明原子核也是有结构的,是可以再分的。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测一、天然放射性活动与探究1.如图所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。请简述自动控制的原理。答案:放射线具有穿透本领,如果向前移动的铝板的厚度有变化,则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化,将这种变化转变为电信号输入相应的装置,使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离,达到自动控制铝板厚度的目的。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测2.阴极射线和β射线都是电子流,它们的区别是什么?答案:阴极射线和β射线都是电子流,但它们的来源不同,阴极射线来自于阴极原子的外层电子,β射线是原子核内中子衰变为质子和电子时,电子被放出形成的。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测迁移与应用例1(多选)如图所示,铅盒A中装有天然放射性物质,放射线从其右端小孔中水平向右射出,在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面的匀强磁场,则下列说法中正确的有()A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B.α射线和β射线的轨迹是抛物线C.α射线和β射线的轨迹是圆弧D.由于不知道磁场的方向,所以无法判断课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测[思路点拨]α射线和β射线在磁场中的偏转特点:在匀强磁场中,α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且同样条件下,β粒子的轨道半径小,偏转大。根据qvB=𝑚𝑣2𝑅,得R=𝑚𝑣𝑞𝐵∝𝑚𝑣𝑞。所以,在同样条件下β粒子和α粒子的轨道半径之比为𝑅β𝑅α=𝑚18364𝑚×0.99𝑐0.1𝑐×2𝑒𝑒≈13711。根据上述轨迹特点,即使电场和磁场方向未知,也可以区分射线的种类。解析:α粒子和β粒子在匀强磁场中受到洛伦兹力作用,轨迹都是圆弧;γ粒子不偏转,α射线的轨道半径大,偏转小。故打到a点的是α射线,打到c点的是β射线,不偏转打到b点的是γ射线,A、C正确。答案:AC课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测迁移训练1一放射源放射出某种或多种射线,当用一张薄纸放在放射源前面时,射线的强度减为原来的13,而当用1cm厚的铝板放在放射源前面时,射线的强度减小到几乎为零。由此可知,该放射源所放射出的()A.仅是α射线B.仅是β射线C.是α射线和β射线D.是α射线和γ射线答案:C解析:三种射线中,γ射线贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板。本题中用1cm厚的铝板即能挡住射线,说明射线中不含γ射线,用薄纸便可挡住部分射线,说明射线中含有贯穿本领较小的α射线,同时有大部分射线穿过薄纸,说明含有β射线。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测三种射线的比较方法1.α射线是α、β、γ三种射线中贯穿本领最弱的一种,它穿不过白纸。2.要知道三种射线的成分、贯穿本领和电离本领。3.要知道α、β、γ三种射线,α、β是实物粒子,γ射线是电磁波谱中的一员。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测二、原子核的组成活动与探究1.人类是怎样逐渐认识原子核的组成结构的?答案:(1)质子的发现:①质子带正电,电荷量与一个电子所带电荷量相等,质子质量mp=1.6726231×10-27kg。②1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,从中打出了质子;以后,人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中都打出了质子。所以质子是原子核的组成部分。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测(2)中子的发现:1932年,查德威克通过实验证实了中子的存在。中子不带电,质量mn=1.6749286×10-27kg。(3)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。质子、中子统称核子。不同的原子核内质子和中子的个数并不相同,原子核直径大约为10-15m。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测2.一个铅原子质量数为207,其核外电子有多少个?中子数又有多少个?答案:在元素周期表中查到铅的原子序数为82,即一个铅原子中有82个质子,由于原子是电中性的,则核外电子数为82个。根据质量数等于质子数与中子数之和的关系,铅原子核的中子数为207-82=125个。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测迁移与应用例2(多选)以下说法中正确的是()A.原子中含有带负电的电子,所以原子带负电B.原子核中的质子数,一定跟核外电子数相等C.用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分D.绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比,因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子解析:原子中除了带负电的电子外,还有带正电的质子,故A错误。对于中性原子来说原子核中的质子数才跟核外电子数相等,故B错误。正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子,故C正确。因为绝大多数的原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比,才确定原子核内必还有别的中性粒子存在,故D正确。答案:CD课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测迁移训练2(多选)一个原子核为83210Bi,关于这个原子核,下列说法中正确的是()A.核外有83个电子,核内有127个质子B.核外有83个电子,核内有83个质子C.核内有83个质子,127个中子D.核内有210个核子答案:CD解析:根据原子核的表示方法得质子数为83,质量数为210,故中子数为210-83=127,而质子和中子统称核子,故核子数为210,因此选项C、D正确。由于不知道原子的电性,就不能判断核外电子数,故选项A、B错误。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测1.质子数、中子数、核电荷数、原子序数、核外电子数、质量数存在着定量关系,即质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,解题时要注意应用。2.原子核的质子数决定了核外电子的数目,也决定了电子在核外分布的情况,进而决定了这种元素的化学性质,所以质子数相同的原子核具有相同的化学性质,在化学元素周期表中处于同一位置,因而称为同位素。同位素质子数相同,中子数不同。3.原子核的电荷数不是它所带的电荷量,质量数也不是它的质量。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测123451.最早发现天然放射现象的科学家为()A.卢瑟福B.贝可勒尔C.爱因斯坦D.查德威克答案:B解析:卢瑟福发现质子,查德威克发现中子,爱因斯坦发现了光电效应,贝可勒尔发现天然放射现象,故选项B正确,选项A、C、D错误。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU问题导学当堂检测123452.(多选)已知88228Ra是88226Ra的一种同位素,则下列说法正确的是()A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质答案:AC解析:同位素是同一种元素,故质子数相同,但中子数不同。课前预习导学KEQIANYUXIDAOXUE课堂合作探究KETANGHEZUOTANJIU12345问题导学当堂检测3.天然放射现象的发现揭示了()A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成答案:C解析:汤姆孙发现了电子说明原子也可再分;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构;贝可勒尔发现了天然放射现象,说明了原子核也是有着复杂的结构的。天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了质子;查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子,使人们