人教版選修3-5第十九章第1節(jié) 原子核的組成

1、一、倫琴和X射線的發(fā)現(xiàn)19世紀末，陰極射線的研究曾是物理學(xué)的熱門課題。許多物理學(xué)家都致力于這個方面。在德國的維爾茨堡大學(xué)，實 驗 物 理 學(xué) 家 倫 琴 ( W i l h e l m Reontgen,1845-1923）也對這個問題感興趣。X射線的發(fā)現(xiàn)1895年11月8日上午，倫琴到實驗室工作，一個偶然現(xiàn)象引起了他的注意。當時，房間一片漆黑，放電管用黑紙包得很嚴實。他突然發(fā)現(xiàn)在一米開外的小桌上，一塊亞鉑氰化鋇做成的熒光屏發(fā)出閃光。他很奇怪，就移遠熒光屏繼續(xù)試驗。只見熒光屏的閃光仍隨放電過程的節(jié)拍繼續(xù)出現(xiàn)。他取來各種不同的物品，包括書本、木板、鋁片等等，放在放電管和熒光屏之間，發(fā)現(xiàn)不同的物品

2、效果很不一樣，有的擋不住，有的起阻擋作用。顯然從放電管發(fā)出了一種穿透力很強的射線，穿過黑紙到達了熒光屏。為了確證這一新射線的存在，并且盡可能了解它的特性， 倫琴用了6個星期深入地研究這一現(xiàn)象。1895年底他以通信方式將這一發(fā)現(xiàn)公之于眾。 1895年年12月月28日，完成了具有歷史意義的論文日，完成了具有歷史意義的論文一種新射線一種新射線初步報告初步報告，公布了歷史上第一，公布了歷史上第一張張X射線的照片（他妻子的手骨照片）射線的照片（他妻子的手骨照片） 倫琴夫人手的照片倫琴夫人手的照片 倫琴的實驗室倫琴的實驗室二、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性亨利貝克勒爾(Henri Becquerel，18521908

3、)1896年3月，43歲的貝克勒爾在彭加勒的啟發(fā)下，發(fā)現(xiàn)了鈾鹽的放射性，這種鈾鹽輻射稱為貝克勒爾射線，以區(qū)別于倫琴射線。貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性雖然沒有倫琴發(fā)現(xiàn)X射線那樣轟動一時，意義卻更為深遠，因為也是人類第一次對核現(xiàn)象的接觸，為后來的發(fā)展開辟了道路。1896年1月，法國著名數(shù)學(xué)物理學(xué)家彭加勒(J.H.Poincare)看到倫琴X射線的論文后提出了一個重要的想法：X射線是從陰極射線擊在管壁上而產(chǎn)生的熒光亮點發(fā)射出來的，即指出這種現(xiàn)象可能與熒光有關(guān)。即使這一想法并不正確，但它卻對貝克勒爾的實驗起了最初激勵的作用。三、居里夫人和鐳的發(fā)現(xiàn)貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性的論文吸引了瑪麗居里。1897年，她與丈夫皮埃爾

4、居里討論說：“研究這種現(xiàn)象對我好像特別有吸引力我決定承擔這項研究工作為了超越貝克勒爾已經(jīng)得到的研究成果，必須采用精確的定量方法?！庇谑牵永锓蛉诉x取放射性作為自己的博士論文題目。通過用新的方法重復(fù)貝克勒爾的鈾鹽輻射實驗，使放射學(xué)的研究走了上嚴密定量的道路?，旣惥永铮∕arie Curie1867-1934） 1898年4月居里夫人的第一篇關(guān)于鈾射線的論文包括三個主要的新觀點： (1)她不僅重新證實了貝克勒爾關(guān)于鈾的發(fā)現(xiàn)，而且發(fā)現(xiàn)了一個新的放射性物質(zhì)：釷?！扳Q氧化物的放射性甚至比金屬鈾更強”。 (2)“所有鈾的化合物都具有放射性，一般來說，放射性越強，化合物的含鈾量越多”。 (3)她引了一個極重

5、要的新的物理概念：放射性1898年：輝煌的一年他們用普通的化學(xué)方法共同對瀝青鈾礦進行處理。1898年7月，發(fā)現(xiàn)了放射性比鈾強400倍的放射線物質(zhì)：“釙”（符號：Po），命名為“釙”是為了紀念瑪麗居里的祖國波蘭。1898年12月，他們又發(fā)現(xiàn)比鈾放射線強百萬倍的放射線元素鐳（符號：Ra），由于有人質(zhì)疑他們的發(fā)現(xiàn)，居里夫婦在無法遮風避雨的工棚中長年累月的艱辛工作，終于在1902年，他們從8噸瀝青中提煉出了0.12克的氯化鐳。居里夫人一生在許多榮譽，在授予她的所有榮譽中有各種科學(xué)博士、醫(yī)學(xué)博士和法學(xué)博士。同時，她還繼續(xù)自己的研究活動。她總共發(fā)表了約70篇論文，最后一篇發(fā)表于1933年。之后不久，她就病

6、倒了，很快在豪特莎伏耶(Haute Savoye)的一個療養(yǎng)院去世，時年66歲。逝世的消息報道如下：“瑪麗瑪麗居里于居里于1934年年7月月4日在桑歇魯莫斯日在桑歇魯莫斯(Sancellemoz)去世。所患去世。所患疾病是帶有有發(fā)燒癥狀的急性惡性貧白癥。骨髓沒有反應(yīng)，可能是由疾病是帶有有發(fā)燒癥狀的急性惡性貧白癥。骨髓沒有反應(yīng)，可能是由于長期的輻射積累造成損傷所致。于長期的輻射積累造成損傷所致。”她被葬于西奧鎮(zhèn)(Sceaux)，她死去的丈夫身旁。幾個名詞 1.放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)。 2.放射性元素：具有放射性的元素。 3.天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象。 放射性不是少數(shù)幾種元

7、素才有的，研放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于8 83 3的所有元的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于8383的元素，有的也具有放射性的元素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的鈾礦石倍的鈾礦石放射源鉛盒照相底片天然放射現(xiàn)象 射線帶正電 射線帶負電 射線不帶電 天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象中的射線到底是什么？中的射線到底是什么？射線 根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做射線，射線由帶正電的粒子組成.科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)每個粒子帶的正電荷是電子

8、電荷的2倍，粒子質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量.進一步研究表明粒子就是氦原子核. 由于粒子的質(zhì)量較大，所以射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住.射線 與射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電荷，我們把它叫做射線.研究發(fā)現(xiàn)射線由帶負電的粒子（粒子）組成.進一步研究表明粒子就是電子. 射線的穿透本領(lǐng)較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板. 射線 中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做射線，研究表明，射線的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的. 射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板. 射線射線射線射線射線射線電離能力電離能力貫穿能力貫穿能力速度速

9、度成分成分氦原子核氦原子核高速高速電子流電子流高能量高能量電磁波電磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱較強較強很強很強很容易很容易較弱較弱更小更小三、原子核的組成 放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu). 原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？ 原子核又是由什么粒子組成的呢？ 質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子。經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的1836倍.進一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核.Kgmp27106726231. 1

10、同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。出了質(zhì)子。-質(zhì)子是原子核的組成部分。質(zhì)子是原子核的組成部分。原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？ 盧瑟福進而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這盧瑟福進而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實驗證實，并得到公一猜想被他的學(xué)生查德威克用實驗證實，并得到公認認核的質(zhì)量核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量核的電量質(zhì)子電量質(zhì)子電量 中子的發(fā)現(xiàn) 1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電.是中性粒子.在對各種原子核進行的實驗中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)

11、子和電子是組成原子核的兩種基本粒子. Kgmn27106749286. 1XAzX表示表示元素符號元素符號Z表示表示質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)A表示表示質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù))2(, 4,242個中子即有質(zhì)量數(shù)為個質(zhì)子有表示氦原子核He)143(,235,9223592個中子即有質(zhì)量數(shù)為個質(zhì)子有表示鈾原子核UXAz 如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，（質(zhì)量數(shù)當然不同），同，（質(zhì)量數(shù)當然不同），則互為同位素。則互為同位素。)(11氫H)(21重氫H)(31氚H質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)核外電荷數(shù)原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)核子數(shù)中子+質(zhì)子1氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下列

12、說法哪個正確？下列說法哪個正確？（1）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；的電子數(shù)；（2）具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同）具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；的電子數(shù)；（3）具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同）具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；的電子數(shù)；（4）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子數(shù)的電子數(shù)答案：B1盧瑟福預(yù)想到原子核內(nèi)除質(zhì)子外，還有中子的事實依據(jù)是()CA電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等B原子核的質(zhì)量大約是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍C原子核的核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些D質(zhì)子和

13、中子的質(zhì)量幾乎相等解析：如果原子核中只有質(zhì)子，那么原子核的核電荷數(shù)應(yīng)該等于質(zhì)量數(shù)，C 說明原子核中還存在一種不帶電的物質(zhì)，即中子【例題】如圖 1911，X 為未知放射源，L 為薄鋁片圖 1911若在放射源和計數(shù)器之間加上 L，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減?。辉?L 和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變則 X 可能是(A和的混合放射源C和的混合放射源B純放射源D純放射源若在放射源和計數(shù)器之間加上 L，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減?。辉?L 和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的)計數(shù)率不變則 X 可能是(A和的混合放射源C和的混合放射源B純放射源D純放射源解析：本題考查三種射線的特點

14、由于粒子的貫穿本領(lǐng)較小，在放射源和計數(shù)器之間加上薄鋁片后，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小，說明含有粒子；在鋁片 L 和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變，說明穿過鋁片的是射線而不是射線，因此放射源為和的混合放射源故正確選項為C.答案：C規(guī)律總結(jié)：三種射線一般可以根據(jù)“穿透能力的強弱”和“在場中是否偏轉(zhuǎn)”兩個方面來區(qū)分.穿透能力最好的是 射線, 射線次之，射線最差；由于射線不帶電，所以它穿過電場(或磁場)時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 射線帶正電，射線帶負電，它們穿過電場(或磁場)時都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)且偏轉(zhuǎn)方向相反.1如圖 1912 所示，放射源放在鉛塊上的細孔中，鉛塊上方有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外已知放射源放出)的射線有、三種，下列判