物理：19.1《原子核的组成》课件(2)(新人教版选修3-5)

原子核的组成要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、天然放射性1.贝克勒尔首先发现了某些矿物中能发出某种看不见的射线，此射线可以穿透黑纸使照相底片感光.物质发射这种射线的性质叫放射性，具有这种性质的物质称作放射性元素.通过研究发现，原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有这种性质，这种能自发的放射出射线的现象叫天然放射现象.要点·疑点·考点2.三种射线的比较：①α射线：本质是氦核流，速度约为光速的十分之一，贯穿本领弱，电离作用极强；②β射线：电子流，速度接近光速，贯穿本领强，电离作用弱；③射线：本质量波长极短的电磁波，就是光子，贯穿本领最强，电离作用最弱；要点·疑点·考点3.原子核的衰变：原子核自发的放出某种粒子而转变成为新核的过程叫原子核的衰变.①α衰变：,同时放出射线；②β衰变：，同时放出射线；③半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.HeYXMNMZ4242eYXMZMZ011要点·疑点·考点剩余的原子核数和质量，N0、m0为最初原核子数和质量.半衰期由核内部的因素决定的，与原子的物理状态和化学状态无关，即与外部条件无关.要点·疑点·考点二、原子核的组成1.原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子，质子数相同，中子数不同的元素称为同位素.使核子紧密结合在一起的力叫核力，核力是很强的短距离作用力；原子核内只有相邻的核子间才有核力作用.要点·疑点·考点2.核子的发现.(1)发现质子的核反应方程（1919年，卢瑟福）：.(2)发现中子的核反应方程（1932年，查德威克）：.中子首先是卢瑟福预言了其存在，而小居里夫妇最先做出这一实验，发现了中子，但小居里夫妇没有注意到卢瑟福的预言，当初认为它是一种波长极短的电磁波.HCHeN2117842147nCHeBe101264294要点·疑点·考点三、原子核的人工转变1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子核的人工转变，它是人们研究原子核的结构及其变化规律的有力武器.2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一个重要的发现，放射性同位素主要有两方面的应用：利用它的射线；作为示踪原子.要点·疑点·考点3.放射性同位素的发现（1934年，约里奥·居里夫妇）：，而也有放射性；，其中是正电子.4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰击某原子核后，原子核发射出粒子和射线并转变成新的原子核的过程中，不可认为是高速粒子从原子核中打出了粒子.nPHeAl103015421713eSiP0130143015P3015e01课前热身1.下面哪些事实证明了原子核具有复杂结构(B)A.粒子的散射实验B.天然放射现象C.阴极射线的发现D.伦琴射线的发现课前热身2.α射线的本质是(D)A.电子流B.高速电子流C.光子流D.高速氦核流课前热身3.放射性元素的半衰期是(D)A.质量减小一半需要的时间B.原子量减少一半需要的时间C.原子核全部衰变所需时间的一半D.原子核有半数发生衰变需要的时间课前热身4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（AC）A.居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现了正电子B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实D.玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象能力·思维·方法【例1】经过次衰变和次衰变，转变成.【解析】对于衰变和衰变来说，衰变不改变质量数，所以应当先以质量数的变化来计算衰变次数.原子每发生一次衰变时质量就减少4个单位，电荷数减少2个单位，而每发生一次衰变，则质量数不变，电荷数增加一个单位.Th23290Pb20882能力·思维·方法质量数由232减少到208共发生α衰变的次数为：Na=(232-208)/4=6;再结合电荷数的变化确定β衰变的次数：N=【解题回顾】解决核反应方程类问题时，一定要抓住核反应中质量数和电荷数守恒这个规律，本例还要注意β衰变的特点——质量数不变.4482)6290(能力·思维·方法【例2】将天然放射性物质放入顶端开有小孔的铅盒S里，放射线便从小孔中射出，沿带电平行金属板A、B之间的中线垂直于电场方向进入电场，轨道如图1７-2-1所示，则轨迹是射线，轨迹是射线，轨迹是射线.板带正电，板带负电.图1７-2-1能力·思维·方法【解析】由于射线不带电，进入电场后不会改变方向，所以轨迹②为射线.带电粒子垂直进入匀强电场，则在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向的位移为s=v0t,设两板间的距离为d，则1/2D=1/2at2，a=8E/m=qU/dm,则s=，qUmdv0能力·思维·方法由此式可知s与粒子进入电场的初速度v0成正比，与粒子的荷质比q/m的平方根成反比.射线速度约为射线的1/10，而粒子的荷质比比粒子的荷质比要小的多，所以粒子的竖直方向位移要大，所以③是射线的轨迹，①是射线的轨迹.α粒子带正电，而向A板偏移，因此A板带负电，B板带正电.延伸·拓展【例3】静止在匀强磁场中的某放射性元素的核，放出一个粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图17-2-2所示，图17-2-2延伸·拓展则（）A.粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B.反冲核的原子序数为62C.原来放射性元素的原子序数为62D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62延伸·拓展【解析】本题结合动量守恒、衰变方程、带电粒子在磁场中的圆周运动等几个知识点综合运用；由动量守恒得：MV+mv=0，其中MV为反冲核动量，mv为粒子的动量.Q为原来放射性元素的原子核电荷数，则反冲核的电荷数为Q-2，α粒子电荷数为2.反冲核的轨迹半径R=MV/[B（Q-2）]；粒子的轨道半径r=mv/(2B)；综合以上公式可得Q=62.延伸·拓展【解题回顾】把原子核知识与电磁场及力学知识结合起来，考查学生综合分析也是每年高考中的热点之一。本例中要注意反冲核与α粒子的动量关系及电磁性质，体会外切圆的由来.