【優(yōu)品】高中物理3-5-優(yōu)品 19.1 原子核的組成 課件

1、 1 原子核的組成1. 知道什么是放射性及放射性元素；2. 知道三種射線的特性，知道原子核的組成，會正確書寫原子核符號；3. 通過核結構模型的探究，經歷分析和解決問題的過程，體會物理學的研究方法。學習目標斜水鉬鈾礦鈾鈣石礦鋇鈾云母翠砷銅鈾礦新課導入 1. 放射性和放射性元素 1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質發(fā)射射線的性質稱為放射性。具有放射性的元素稱為放射性元素。 2. 天然放射現象 放射性元素自發(fā)地放出射線的現象，叫做天然放射現象。一、天然放射現象新課講授 放射性不是少數幾種元素才有的，研究發(fā)現，原子序數大于或

2、等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數小于 83 的元素，有的也具有放射性。放大了1000 倍的鈾礦石天然放射現象二、射線到底是什么在放射性現象中放出的射線是什么東西呢？這些射線帶不帶電呢？ 它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質以外，還有些什么性質呢？觀察與思考放射性物質發(fā)出的射線有三種： 射線、 射線、 射線天然放射現象 射線 射線 射線 如果 射線、 射線、 射線都是帶電粒子流，按照它們在磁場中的徑跡判斷，它們分別帶什么性質的電荷？思考與討論 根據射線的偏轉方向和磁場方向的關系可以確定，偏轉較小的一束由帶正電的粒子組成，我們把它叫做 射線。科學家們研究發(fā)現，每個 粒子帶的電荷量是電

3、子電荷量的 2 倍，質量是氫原子質量的4倍。進一步研究表明 ， 粒子就是氦原子核。 由于 粒子帶電，質量又比較大，通過氣體時很容易把氣體分子中的電子剝離，使氣體帶電。由于與物質中的微粒作用時會損失自己的能量， 粒子的穿透能力較差，在空氣中只能前進幾厘米，用一張紙就能把它擋住。 射 線 與 射線偏轉方向相反的那束射線帶負電，我們把它叫做 射線。研究發(fā)現 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。 射線是高速電子流，它的速度很大，可達光速的99。它的電離作用較弱，穿透能力較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾毫米厚的鋁板。 射 線 中間不發(fā)生偏轉的那束射線叫做 射線，研究表明， 射線

4、的實質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、 射線的穿透本領比較天然放射現象射線成分速度貫穿能量電離能量氦原子核1/10光速弱很 強高速電子流接近光速較 強較 弱高能量電磁波光 速很 強更 弱 元素的放射性 與元素存在的（物理、化學）狀態(tài)無關。放射性表明原子核內部是有結構的。 放射性的強度不受溫度、外界壓強的影響。放射性只與原子核的內部結構有關。 從原子核內部能夠射出高能的粒子，科學家們意識到原子核是一個能量的寶庫。例1 如圖所示，一天然放射性物質射出三種射線，經過一個勻強電

5、場和勻強磁場共存的區(qū)域(方向如圖所示)，調整電場強度 E 和磁感應強度 B 的大小，使得在 MN 上只有兩個點受到射線照射。下列判斷是正確的是 ( )A. 射到 b 點的一定是 射線B. 射到 b 點的一定是 射線C. 射到 b 點的一定是 射線或 射線D. 射到 b 點的一定是 射線C典例探究三、質子和中子的發(fā)現 1919年，盧瑟福用 粒子轟擊氮核，得到了質子。經過研究證明，質子帶正電荷，其電荷量和一個電子的電荷量相同，它的質量等于一個電子質量的 1836 倍。進一步研究表明，質子的性質和氫原子核的性質完全相同，所以質子就是氫原子核。質子的發(fā)現 同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質子。

6、 質子是原子核的組成部分。原子核是否只是由質子組成呢？核的質量質子質量核的電荷量質子電荷量？ 盧瑟福進而猜想原子核內存在不帶電的中子，這一猜想被他的學生查德威克用實驗證實，并得到公認。中子的發(fā)現 盧瑟福的猜想：原子核內可能還存在著另一種粒子它的質量與質子相同，但是不帶電。他把這種粒子叫做中子。1932 年英國物理學家查德威克發(fā)現了中子四、原子核的組成質子和中子原子核的組成中子 質子 統(tǒng)稱核子 1015 m （1）核子數：質子和中子質量相差很小，統(tǒng)稱為核子。質子數和中子數之和叫核子數。（2）電荷數 ( Z )：原子核所帶的電荷總是質子電荷的整數倍，用這個整數表示原子核的電荷量。（3） 質量數(

7、A )：原子核的質量等于質子和中子的質量總和（A=Z+N），所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個倍數叫做原子核的質量數。原子核中的三個整數質量數（核）電荷數元素符號（1）核電荷數 = 質子數 = 元素的原子序數 = 核外電子數（2）質量數 = 核子數 = 質子數 + 中子數原子核中的兩個等式例2 鐳的原子序數是 88，原子核質量數是 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？(4) 是鐳的一種同位素，讓 和 以相同速度垂直射入磁感應強度為 B 的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？典例探究解 （

8、1）鐳核中的質子數等于其原子序數，故質子數為 88，中子數 N 等于原子核的質量數 A 與質子數 Z 之差，即 NAZ22688138。（2） 鐳核所帶電荷量 Q Ze 881.61019 C 1.411017 C。（3）核外電子數等于核電荷數，故核外電子數為 88。（4）帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的向心力為洛倫茲力，根據牛頓第二定律有： qvB mv2/r r mv/qB 兩種同位素具有相同的核電荷數，但質量數不同，解得： 如質子數相同，而中子數不同（質量數當然不同）的原子核，則互稱同位素。同 位 素氫的同位素例3 氘和氚是氫的同位素，關于氫、氘、氚的原子，下列說法正確的是 ( )A. 具有相同的質子數、相同的中子數、相同的電子數B. 具有不同的質子數、相同的中子數、相同的電子數C. 具有相同的質子數、不同的中子數、相同的電子數D. 具有相同的質子數、相同的中子數、不同的電子