5.1原子核的組成課件高二上學期物理教科版選擇性

第一節(jié)原子核的組成第五章

原子核與基本粒子人們認識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性現(xiàn)象開始的。人們通過什么現(xiàn)象或?qū)嶒灠l(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的？……

湯姆孫原子模型盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型玻爾原子模型

近代原子模型 1895年12月28日，倫琴遞交論文《論一種新射線，初始報告》，宣告發(fā)現(xiàn)X射線，全世界立即激動起來.倫琴拍攝了人類歷史上第一張手骨照片1896年，法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)，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。他發(fā)現(xiàn)只要有鈾元素存在，不論是什么化合物，都有放射現(xiàn)象，貝可勒爾還進一步指出這些射線是鈾原子核發(fā)出的。——人類第一次在實驗室觀察到原子核現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象1．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1903年，居里夫婦和貝克勒爾由于對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎。1911年，居里夫人因發(fā)現(xiàn)元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎，因而成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

受到貝克勒爾的發(fā)現(xiàn)的鼓舞，波蘭裔法國物理學家瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里對鈾和含鈾的各種礦石進行了深入研究。發(fā)現(xiàn)這種瀝青中還存在著兩種能夠發(fā)出更強射線的新元素，居里夫人把其中一種元素命名為釙（Po），另一種元素命名為鐳（Ra）。居里夫婦放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。放射性元素：具有放射性的元素稱為放射性元素。天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．翠砷銅鈾礦鈾鈣石礦天然放射現(xiàn)象的意義：說明了原子核具有復雜結(jié)構(gòu)放出的射線究竟是什么？2．放射性和放射性元素二、射線的性質(zhì)1.

研究方法

把放射源鈾、釙或鐳放入用鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束?！?/p>

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α射線β射線γ射線有磁場：膠片有三處感光在磁場作用下，射線分為三束，即射線由三種粒子組成.通過左手定則：左偏帶負電，是β射線不偏不帶電，叫γ射線無磁場：膠片只有一處感光說明：右偏帶正電，是α射線××××××××××××××××××××γ射線β射線α射線2.三種射線的性質(zhì)、特性α射線β射線γ射線

α射線β射線γ射線本質(zhì)速度特性氦核α粒子流電子流光子流光速的十分之一光速的99%貫穿本領小，電離作用強貫穿本領大，電離作用較弱能穿透幾毫米的鋁板貫穿本領最強，電離作用最弱能穿透幾厘米的鉛板光速c3.

射線的來源射線與核外電子無關，它來自原子核。說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。原子核單質(zhì)、化合物溫度、壓強拓展學習：威耳遜云室

圖5.1-2是威耳遜云室的實物照片。云室內(nèi)部設計有可以上下移動的活塞，上蓋是透明的，可以通過它觀察粒子運動的徑跡。云室里面有干凈的空氣。實驗時，先往云室里加少量酒精，使室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸氣，然后迅速向下拉動活塞，室內(nèi)氣體膨脹，溫度降低，酒精蒸氣達到過飽和狀態(tài)。這時如果有粒子在室內(nèi)氣體中飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，于是顯示出粒子運動的徑跡。這種云室是英國物理學家威耳遜在1912年發(fā)明的，叫作威耳遜云室。圖5.1-3中甲、乙兩圖分別是α射線和β射線在云室中的徑跡。α粒子的質(zhì)量比較大，在氣體中飛行時不易改變方向。由于它的電離本領大，沿途產(chǎn)生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而清晰。高速β粒子的徑跡又細又直，低速β粒子的徑跡又短又粗而且是彎曲的。γ射線的電離本領很小，在云室中一般看不到它的徑跡。新課講授三、原子核的組成盧瑟福，用α粒子轟擊氮，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，帶正電，與電子電荷量相同，質(zhì)量為mp=1.672621898×10-27kg1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：但是，絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都大于質(zhì)子的相應比值

原子核是只由質(zhì)子組成的嗎?如果原子核中只有質(zhì)子，那么，任何一種原子核的質(zhì)量量與電荷量之比，都應該等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比。但事實是這樣的嗎?核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量=原子核是只由質(zhì)子組成：實際上：核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量>說明原子核還有其他組成部分思考2.

發(fā)現(xiàn)中子①猜想：盧瑟福認為原子核內(nèi)部存在中子。②

實驗：查德威克利用實驗驗證猜想，發(fā)現(xiàn)中子。查德威克中子不帶電，用n表示，質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量接近。新課講授原子核的示意圖3.

原子核的組成原子核由質(zhì)子和中子組成，組成原子核的質(zhì)子和中子通稱為核子。原子具有結(jié)構(gòu)原子具有核式結(jié)構(gòu)原子核具有結(jié)構(gòu)重要實驗結(jié)論陰極射線原子內(nèi)部存在電子a粒子散射實驗原子=原子核+核外電子天然放射性現(xiàn)象原子核=質(zhì)子+中子4.

原子核的表示方法=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù)①核電荷數(shù)Z②質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù)）ZX

元素符號

核質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)）A表示：它有2個質(zhì)子和2個中子，所以電荷數(shù)是2，質(zhì)量數(shù)是4。氦原子核（a粒子）5.

同位素

具有相同質(zhì)子、不同中子數(shù)的原子互稱同位素。在元素周期表中處于同一位置，具有相同的化學性質(zhì)。經(jīng)典例題例1如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，則下列說法中正確的有(

)A．打在圖中a、b、c三點的依次是α射線、γ射線和β射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場，則屏上的亮斑可能只剩下bAC解析：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強磁場中帶正電的α粒子受的洛倫茲力向上，帶負電的β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧，而γ射線不帶電，做直線運動，故B錯誤，A、C正確；如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場時，由于α粒子速度約是光速的1/10，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動，故D錯誤。例2已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？(2)鐳核所帶電荷量是多少？(3)若鐳原子呈電中性，它核外有幾個電子？解析：

(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)鐳核所帶電荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C。(3)鐳原子呈電中性，則核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故核外電子數(shù)為88。C1．天然放射現(xiàn)象通常會放出三種射線，即α、β、γ射線，關于這三種射線，以下說法正確的是（）A．云室中α射線徑跡長而粗，這是因為α射線具有較強的穿透能力B．β射線是高速質(zhì)子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板C．γ射線是能量很高的電磁波，在電場和磁場中都不偏轉(zhuǎn)D．用β射線照射帶正電的驗電器，則驗電器的張角會變大D課堂練習2．天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結(jié)果如圖所示，由此可知（）A．②來自于原子核外的電子B．①的電離作用最強，是一種電磁波C．③的電離作用最強，是一種電磁波D．③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子C3．如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進入勻強磁場和勻強電場中，下列說法正確的是（

）A．①④表示α射線，其射出速度最慢但電離能力最弱B．②⑤表示γ射線，其穿透能力和電離能力都很強C．②⑤表示γ射線，是由原子核內(nèi)釋放出來的高頻電磁波D