新教材高中物理第五章原子核第1節(jié)原子核的組成課件新人教版選擇性必修第三冊

第五章

原子核第1節(jié)

原子核的組成課標解讀課標要求素養(yǎng)要求1.了解什么是放射性和天然放射現(xiàn)象。2.知道三種射線的本質,以及如何利用磁場區(qū)分它們。3.了解原子核的組成,知道核子和同位素的概念。4.知道質量數(shù).電荷數(shù)和核子數(shù)之間的關系。1.物理觀念:知道天然放射現(xiàn)象及三種射線的本質,了解核子、同位素的基本觀念，知道原子核的組成。⒉科學思維:掌握三種射線的本質,能夠利用磁場、電場區(qū)分它們,理解原子核的構成,并能分析、解決相關問題,提高解題能力。3.科學探究:通過利用磁場探究三種射線的本質,學習用α粒子轟擊原子核發(fā)現(xiàn)核子,體驗科學探究的過程,提高觀察與實驗能力。4.科學態(tài)度與責任:體會科學家們探索射線的艱辛,學習實事求是、不畏艱難的科學精神,增強探究科學的意識。要點一天然放射現(xiàn)象

如果一種元素具有________①，那么，無論它是以單質存在的，還是以化合物形式存在的，都具有放射性。放射性的強度也不受溫度、外界壓強的影響。由于元素的化學性質決定于原子核外的電子，這就說明射線與這些電子無關，也就是說，射線來自原子核。這說明原子核內部是有結構的。

放射性①貝克勒爾因發(fā)現(xiàn)了物質的放射性而獲得1903年諾貝爾物理學獎。放射性的發(fā)現(xiàn)具有什么重大意義?提示它表明原子核具有復雜的結構,打開了人們認識原子核內部世界的大門,也就是說,人們認識原子核的結構是從天然放射現(xiàn)象開始的,它揭開了原子核物理的新篇章。要點二原子核的組成質子和中子除了是否帶電的差異以及質量上的微小差別外，其余性質十分相似，而且，都是原子核的組成成分，所以統(tǒng)稱為核子。原子核的________②就是核內的質子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)，而原子核的________②就是核內的核子數(shù)。

電荷數(shù)

質量數(shù)②有同學認為“原子核的電荷數(shù)就是電荷量，原子核的質量數(shù)就是原子核的質量”，這種說法對嗎？為什么？提示這種說法不對，原子核所帶的電荷總是質子電荷的整數(shù)倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)；原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫作質量數(shù)。1.對天然放射現(xiàn)象的認識（1）1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質具有放射性。（2）物質發(fā)出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，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。（3）原子序數(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線。（4）元素的放射性與元素以單質還是化合物的形式存在無關，且天然放射現(xiàn)象不受任何物理變化、化學變化的影響。

探究點一

天然放射現(xiàn)象和三種射線1.如圖為三種射線在磁場中的運動軌跡示意圖。（1）α射線向左偏轉，β射線向右偏轉，γ射線不偏轉，說明了什么？提示說明α射線帶正電，β射線帶負電，γ射線不帶電。（2）α粒子的速度約為β粒子的速度的十分之一，但α射線的偏轉半徑大于β射線的偏轉半徑說明了什么？

1.三種射線的性質、特征比較

種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流（高頻電磁波）帶電荷量質量靜止質量為零速度在電磁場中偏轉與α射線偏轉反向不偏轉種類α射線β射線γ射線貫穿本領最弱用紙能擋住較強穿透幾毫米厚的鋁板最強穿透幾厘米厚的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱在空氣中的徑跡粗、短、直細、較長、曲折最長通過膠片感光感光感光續(xù)表

3.元素的放射性（1）一種元素的放射性與該元素是單質還是化合物無關，放射性的強度也不受溫度、外界壓強的影響，這就說明射線跟原子核外電子無關，僅與原子核有關。（2）射線來自原子核，說明原子核內部是有結構的。

C選項磁場方向豎直向上豎直向下垂直紙面向里垂直紙面向外

AC

B

探究點二

原子核的組成1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質子，如圖所示為α粒子轟擊氮原子核示意圖（1）人們用α粒子轟擊多種原子核，都打出了質子，說明了什么問題？提示說明質子是原子核的組成部分。（2）絕大多數(shù)原子核的質量數(shù)都大于其質子數(shù)，說明了什么問題？

提示說明原子核中除了質子外還有其他粒子。1.質子的發(fā)現(xiàn)2.中子的發(fā)現(xiàn)

4.同位素的理解原子核內的質子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，進而也決定了元素的化學性質。同種元素的原子，質子數(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，所以有相同的化學性質，但它們的中子數(shù)可能不同，所以它們的物理性質不同。例（2021吉林油田第十一中學高三月考）已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質量數(shù)是226。試問：（1）鐳原子核中質子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？

（2）鐳原子核的核電荷數(shù)和所帶電荷量是多少？

（3）若鐳原子呈電中性，它核外有多少電子？

[解析]鐳原子呈電中性，則核外電子數(shù)等于質子數(shù)，故核外電子數(shù)為88。解題感悟原子核的“數(shù)”與“量”辨析（1）核電荷數(shù)與原子核的電荷量是不同的，組成原子核的質子的電荷量都是相同的，所以原子核的電荷量一定是質子電荷量的整數(shù)倍，我們把核內的質子數(shù)叫核電荷數(shù)，而這些質子所帶電荷量的總和才是原子核的電荷量。（2）原子核的質量數(shù)與質量是不同的，原子核內質子和中子的總數(shù)叫作原子核的質量數(shù)，原子核的質量等于質子和中子的質量的總和。

B

BC

C

2.（多選）下列哪些現(xiàn)象能說明射線來自原子核(

)A.三種射線的能量都很高B.放射性的強度不受溫度、外界壓強等條件的影響C.元素的放射性與所處的化學狀態(tài)（單質、化合態(tài)）無關D.α射線、β射線都是帶電的粒子流

BC

[解析]能說明射線來自原子核的證據(jù)是元素的放射性與其所處的化學狀態(tài)和物理狀態(tài)無關。3.下列說法正確的是(

)A.質子和中子的質量不等，但質量數(shù)相同B.質子和中子構成原子核，原子核的質量數(shù)等于質子和中子的質量總和C.同一種元素的原子核有相同的質量數(shù)，但中子數(shù)可以不同D.中子不帶電，所以原子核的總電荷量等于質子和電子的總電荷量之和

A

C

威耳遜云室由微觀粒子組成的射線，肉眼是看不見的，但是射線中的粒子會與其他物質發(fā)生作用。比如，射線中的粒子會使氣體或液體電離，或使照相底片感光，或使熒光物質產生熒光。這樣通過觀察射線中的粒子與其他物質作用時產生的現(xiàn)象，就會顯示射線的存在。射線中的粒子進入有飽和蒸氣的裝置中，使沿途的氣體分子電離，過飽和蒸氣會以這些離子為核心產生霧滴，于是在粒子所飛過的軌道上形成一條狹窄的霧帶狀痕跡，這就是粒子的徑跡，如果用很強的光從側面照射，就能夠看到這種痕跡，也可以用照相機把它拍下，這種裝置是英國物理學家威耳遜在1912年發(fā)明的，叫作威耳遜云室。

BD

A

B

ACD

C

C

A.B.C.D.

B

B

[解析]質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)，中性原子中的質子數(shù)=核外電子數(shù)。

（1）在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡單的辦法除去α射線。

[答案]用一張紙擋在射線經過處

[解析]可以利用三種射線的穿透能力不同來解決。由于α粒子的穿透性很弱，所以用一張紙放在射線經過處，即可除去α射線。（2）余下這束β和γ射線經過一個使它們分開的磁場區(qū)域，畫出β和γ射線在進入如圖所示磁場區(qū)域后軌跡的示意圖。

[答案]見解析

[解析]γ射線不帶電，垂直磁場進入磁場中不會受到洛倫茲力，故不偏轉。由左手定則可判斷出β射線進入磁場中時受豎直向上的洛倫茲力。軌跡示意圖如圖所示。

D

A

C

12.（多選）以下說法中正確的是(

)A.原子中含有帶負電的電子，所以原子帶負電B.原子