第1節(jié)　原子核的組成 教學(xué)課件

物理第五章原子核第1節(jié)原子核的組成01必備知識(shí)素養(yǎng)奠基02關(guān)鍵能力素養(yǎng)形成03分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2．理解三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們。3．掌握原子核的組成，知道核子和同位素的概念。4．掌握質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)和核子數(shù)間的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)1天然放射現(xiàn)象1．1896年，法國物理學(xué)家____________發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，它能穿透黑紙使照相底片感光。2．瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素，命名為釙(Po)和鐳(Ra)。貝克勒爾3．原子序數(shù)大于____的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于____的元素，有的也能發(fā)出射線。4．物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為___________，具有放射性的元素稱為放射性元素。放射性元素__________發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。8383放射性自發(fā)地[判一判]1．(1)放射性元素發(fā)出的射線可以直接觀察到。(

)(2)放射性元素發(fā)出的射線的強(qiáng)度可以人工控制。(

)(3)放射性元素的放射性都是自發(fā)的現(xiàn)象。(

)××√氦原子核一張紙電子流電離鋁板3．γ射線：一種_________，波長很短的光子，波長在10－10m以下，它的______作用更弱，但穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的______或幾十厘米厚的混凝土。4．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果一種元素具有放射性，那么，無論它是以單質(zhì)存在還是以化合物形式存在，都具有放射性。放射性的強(qiáng)弱也不受______、____________的影響。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子，說明射線來自_________，說明原子核內(nèi)部是_________的。電磁波電離鉛板溫度外界壓強(qiáng)原子核有結(jié)構(gòu)[判一判]2．(1)α射線是由高速運(yùn)動(dòng)的氦核組成的，其運(yùn)行速度接近光速。(

)(2)β射線能穿透幾毫米厚的鉛板。(

)(3)γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱。(

)××√知識(shí)點(diǎn)3原子核的組成1．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)_________用α粒子轟擊____________獲得了質(zhì)子。2．中子的發(fā)現(xiàn)(1)盧瑟福猜想：原子核內(nèi)可能還存在另一種粒子，它的質(zhì)量與質(zhì)子相同,但是不帶電，他把這種粒子叫作中子。(2)查德威克通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這個(gè)猜想。盧瑟福氮原子核3．原子核的組成原子核由______、______組成，它們統(tǒng)稱為______。4．原子核的電荷數(shù)(Z)等于核內(nèi)_________，等于____________。5．原子核的質(zhì)量數(shù)(A)就是核內(nèi)的核子數(shù)。質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)1．(天然放射現(xiàn)象)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了(

)A．原子是可分的B．原子的中心有一個(gè)很小的核C．原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．原子核由質(zhì)子和中子組成解析：天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?！?．(三種射線的性質(zhì))(多選)

γ刀治療腦腫瘤主要是利用(

)A．γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力B．γ射線具有很強(qiáng)的電離作用C．γ射線波長很短，具有很高的能量D．γ射線能很容易繞過阻礙物到達(dá)腦腫瘤位置√√解析：γ射線是波長很短、頻率很高的電磁波，具有很高的能量和很強(qiáng)的穿透能力，所以它能穿透皮肉和骨骼到達(dá)腫瘤位置并殺死腫瘤細(xì)胞，A、C正確；因γ射線不帶電，它的電離作用很弱；因波長很短，其衍射能力也很差，B、D錯(cuò)誤?！獭獭烫骄恳蝗N射線的性質(zhì)1．α、β、γ三種射線的比較種類α射線β射線γ射線帶電荷量2e－e0速率0.1c0.99cc穿透能力最弱，用一張紙就能擋住較強(qiáng)，能穿透幾毫米厚的鋁板最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土電離作用很強(qiáng)較弱很弱在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)2.三種射線在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)情況的比較(1)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖甲所示。(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，α射線偏離較小，β射線偏離較大，γ射線不偏離，如圖乙所示。【例1】如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率將大幅度減小，在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，則x可能是(

)A．α和β的混合放射源

B．純?chǔ)练派湓碈．α和γ的混合放射源

D．純?chǔ)梅派湓础蘙解析]

在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上鋁片后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說明射線中有穿透力很弱的粒子，即α粒子；在鋁片和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子，故只有γ射線，因此放射源可能是α和γ的混合放射源。[針對(duì)訓(xùn)練1]如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是(

)A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線√解析：由放射現(xiàn)象中α射線帶正電、β射線帶負(fù)電、γ射線不帶電，結(jié)合在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)可知②⑤是γ射線，③④是α射線,①⑥是β射線，C正確。3．對(duì)核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。(2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷等于質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)數(shù)表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)。(3)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和，而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)?！纠?】已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中有多少個(gè)質(zhì)子？多少個(gè)中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)呈中性的鐳原子，核外有多少個(gè)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)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88。[答案]

(1)88

138

(2)1.41×10－17C

(3)88√探究三同位素的特點(diǎn)【例3】據(jù)報(bào)道，俄科學(xué)家成功合成了具有極強(qiáng)放射性的117號(hào)新元素,該元素目前尚未被命名，是在實(shí)驗(yàn)室人工創(chuàng)造的最新的超重元素。新元素有兩種同位素，其中一種有176個(gè)中子，而另一種有177個(gè)中子，則：(1)該元素兩種同位素的原子核的核電荷數(shù)各為多少？原子的核外電子數(shù)各為多少？(2)該元素兩種同位素的原子核的質(zhì)量數(shù)各為多少？(3)若用X表示117號(hào)元素的元素符號(hào)，該元素的兩種同位素用原子核符號(hào)如何表示？[解析]

(1)元素的原子序數(shù)等于該元素原子核的核電荷數(shù)，等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。故117號(hào)元素的核電荷數(shù)和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為117，原子呈中性，故核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，也為117。(2)原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，故該元素中子數(shù)為176的原子核的質(zhì)量數(shù)為117＋176＝293，中子數(shù)為177的原子核的質(zhì)量數(shù)為117＋177＝294。√√√解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分