2019-2020学年高中物理 第十九章 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1.知道什么是放射性及放射性元素。2.知道三种射线的本质及特点。3.知道原子核的组成及原子核的表示方法。4.理解同位素的概念。一二三一、天然放射现象1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物都能发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光,这个性质称为放射性,具有该性质的元素称为放射性元素。2.玛丽·居里和皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素,玛丽·居里把它们命名为钋(Po)、镭(Ra)。3.放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象。4.原子序数大于或等于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。一二三二、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。(均选填“带电”“不带电”)一二三2.α、β、γ三种射线的比较:种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)电荷量2e-e0速率0.1c0.99cc贯穿本领最弱用一张纸就能挡住较强能穿透几毫米厚的铝板最强能穿透几厘米厚的铅板电离作用很强较弱很弱一二三三、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。可见,质子是原子核的组成部分。2.中子的发现:卢瑟福猜想原子核内存在着质量与质子相近的中性粒子——中子,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。一二三5.原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和,而质子与中子的质量几乎相等,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。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。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。原子核的电荷数是不是电荷量?质量数是不是质量?提示：不是。原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍,这个倍数叫作原子核的电荷数。原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫原子核的质量数。一二三一、三种射线的本质特征种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)电荷量2e-e0质量4mp(mp=1.67×10-27kg)m𝑝1836静止质量为零速度0.1c0.99cc在电场或磁场中偏转与α射线的偏转反向不偏转一二三种类α射线β射线γ射线穿透能力最弱(用纸能挡住)较强(穿透几毫米厚的铝板)最强(穿透几厘米厚的铅板)对空气的电离作用很强较弱很弱通过胶片感光感光感光一二三二、原子核组成1.质子的发现。1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,结果从氮核中打出了一种粒子,并测定了它的电荷与质量,知道它是氢原子核,把它叫作质子,后来人们又从其他原子核中打出了质子,故确定质子是原子核的组成部分。2.中子的发现。(1)卢瑟福的预言:核内还有一种不带电的粒子,名字叫“中子”。(2)查德威克的发现:实验表明了中子的存在,中子的质量与质子的质量非常接近。一二三3.原子核的组成。(1)概述: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)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。4.同位素。(1)定义: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,因而互称同位素。(2)化学性质的决定因素: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。(3)氢的同位素:氕11H,氘12H,氚13H。一二三三、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。类型一类型二三种射线的本质与性质【例题1】如图所示,R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R可能是()A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源类型一类型二解析: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薄铝片后,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α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γ射线。因此放射源可能是α和γ的混合放射源。答案:C题后反思明确三种射线的性质以及α粒子、β粒子在电场、磁场中的偏转方向和偏转的程度是解决这类问题的关键。类型一类型二原子核的组成【例题2】(多选)以下说法正确的是()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电荷数跟质子数之比,因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子类型一类型二解析:原子中除了带负电的电子外,还有带正电的质子,故选项A错误。对于原子来说,原子核的质子数才跟核外电子数相等,当原子得失电子成为离子时,质子数与核外电子数不再相等,故选项B错误。正是由用α粒子轰击氮原子核的实验发现了质子,故选项C正确。而选项D显然正确。答案:CD题后反思原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电。