人教版高中物理选择性必修第3册 第五章 5.1原子核的组成

荷的正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离
子的过程叫做气体电离,形成的就是电离气体。
3、射线的来源
温度、压强
单质、化合物
射线与核外电子无关，它来自原子核。说明原子核内部是有结构的。
威耳逊云室
由微观粒子构成的射线，肉眼是看不见的。但是，射线中的粒子与其他物质作用
时产生的现象，会显示射线的存在。威尔逊云室就是一种常用的射线探测装置。
【例题1】如图所示，在某次实验中把放射源放入铅制成的容器中，射线
只能从容器的小孔射出.在小孔前Q处放置一张黑纸，在黑纸后P处放置照
相机底片，QP之间为垂直纸(非黑纸)面的匀强磁场(图中未画出)，整个装
置放在暗室中.实验中发现，在照相机底片的a、b两处被感光(b点正对铅
盒的小孔)，则下列有关说法正确的是（
剑桥卡文迪许实验室陈列的威尔逊云室
三、原子核的组成
1、发现质子
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子。
质子：P 质量：mp=1.672×10-27kg
戏称：卢打“氮”
卢打“蛋”
电量：e=1.602×10-19C
后来，人们用同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子，由此断定
质子是原子核的组成部分。
中的感光底板被感光了。他推测这可
能是因为铀盐发出了某种未知的辐射
。同年5月，他又发现纯铀金属板也
能产生这种辐射，从而确认了天然放
射性的发现。
贝克勒尔，
1852－1908，法国
玛丽.居里和她的丈夫皮埃尔.居里对含铀和含铀
的各种矿石进行了深入研究。发现这种沥青中
含有两种能够发出更强射线的新元素，玛丽.居
量数A与质子数Z之差，
即N=A-Z=226-88=138.
(2)镭核所带电荷量：
Q=Ze=88×1.6×10-19C
=1.41×10-17C
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.
当堂小练
1.在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数
为207，下列说法正确的是（
）
A．核外有82个电子，核内有207个质子
中子质量比质子质量约大千分之一
原子具有结构
重要实验
结论
阴极射线
原子内部存在电子
原子具有核式结构
α粒子散射实验
原子=原子核+核外电子
原子核具有结构
天然放射性现象
原子核=质子+中子
4、原子核的表示方法
⑴核电荷数Z =质子数=原子序数=荷外电子数
⑵质量数A
原子核的电荷数不是
它所带的电荷量，质
量数也不是它的质量。
1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。
中子不带电，用n表示，质量与质子质量接近。
mn＝1.674927471×10-27 kg
mp=1.672×10-27kg
3、原子核的组成
mp=1.672×10-27kg
质子：P
电量+：e=1.602×10-19C
核子
中子：n mn＝1.674927471×10-27 kg
空气中只能前进几厘米，用一张纸Hale Waihona Puke Baidu能把它挡住。
穿透能力较强，很容易穿透黑
纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
甚至能穿透几厘米厚的铅
板和几十厘米厚的混凝土
0.99C
α射线
β射线
γ射线
纸
铝
铅
很强
较弱
更小
气体受到电场或热能的作用,就会使中性气体原子中的电子
获得足够的能量,以克服原子核对它的引力而成为自自电子,同
时中性的原子或分子由于失去了带负电荷的电子而变成带正电
放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。
原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的
元素，有的也具有放射性．
天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象。
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
放射性说明了原子核具有复杂结构
铀钙石矿
1、研究方法
二、射线的本质
⑴把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射
两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转？
× × × × ×
γ射线
α
射 × × × × ×
线
× × × × ×
负电×
正电 × × × ×
β射线
电场E
α
射
线
+
γ射线
β射线－
2、三种射线
射线
本质
速度
氦核流

10
射线
高速电子流
射线
波长极短的电
光速 c
磁波（光子）
贯穿能力
电离能力
由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量，在
=核子数=质子数+中子数
原子核符号（元素符号）
质量数
电荷数
(原子序数）


氦原子核（α粒子）


铀原子核
电荷数是2，质量数是4。
电荷数是92，质量数是235。
表示：带2个单位正电荷，即
有2个质子和4－2＝2个中子。
表示：带92个单位正电荷，即有
92个质子和235－92＝143个中子。
5、同位素
C）
A.天然放射现象说明原子具有复杂的结构
B.QP之间的匀强磁场垂直纸面向里
C.通过分析可知，打到a处的射线为β射线
D.此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线
解析：
天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，选项A错误；因黑纸只能
挡住α射线，则打到a点的为β射线，打到b点的为γ射线，由左手定则
可知，QP之间的匀强磁场垂直纸面向外，选项B错误，C正确；此放
高中物理
选择性必修第三册
RJ
第五章
原子核
5.1 原子核的组成
CONTENTS
目
录
1
学习目标
2
新课导入
3
新课讲解
4
课堂小结
5
典例分析
6 当堂小练
学习目标
1.了解什么是放射性和天然放射现象。
2.理解三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们。
3.掌握原子核的组成,知道核子和同位素的概念。
4.掌握质量数、电荷数和核子数之间的关系。
里把其中一种元素（为了纪念她的祖国波兰而）
命名为钋（Po） ，另一种元素命名为镭（Ra） 。
皮埃尔·居里，1859－1906，法国物理学家.
玛丽·居里，1867－1934， 法国籍波兰裔物理学家、化学家.
居里夫妇对最早提出了放射性的概念。
发现并命名两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）。
放射性：物质发射射线的性质称为放射性。
原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进
而决定了这种元素的化学性质。因此，同种元素的原子，质子数相同，核外电子
数也相同，它们就会具有相同的化学性质。
质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互
称同位素。例如，氢有三种同位素，分别叫做氕（也就是通常说的氢）、氘（也
故选B。
答案：B
2.下列哪些事实表明原子核具有复杂结构
A．粒子的散射实验
B．天然放射现象
C．阴极射线的发现
D．X射线的发现
解析：
A．粒子的散射实验的发现得出了原子的核式结构的结论，A错误；
B．贝克勒尔发现天然放射性现象，揭示了原子核可以再分，B正确；
C．汤姆孙发现电子，揭示了原子具有复杂结构，C错误；
射性元素放出的射线中有α射线、β射线和γ射线，选项D错误。
【例题2】已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？
(2)镭核所带的电荷量是多少？
(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？
解析：
(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质
出，成为细细的一束。
⑵在射线经过的空间施加磁场。
①射线分裂成三束；
②两束在磁场中向不同的方
向偏转，这说明它们是带电
粒子流；且电性相反。
③另一束在磁场中不偏转，
说明它不带电。
这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。
如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图5.1-1中标出的径迹判断，
它们分别带什么电荷？如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质，
D．伦琴射线的发现导致了天然放射性现象的发现，D错误；
答案：B
3. 有一名病人突然发病昏厥，医生用
I 进行诊断，通过体
外跟踪，迅速查出病因。这是利用了所放出的（
）
A．热量
B． 射线
C． 射线
123
D． 射线
解析：
在 射线、 射线及 射线中， 射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚
的铅板，因此利用射线穿透本领强进行体外跟踪。
故选D。
答案：D
原子核是只由质子组成的吗？如果原子核中只有质子，那么，任何一种原子核的质量
与电荷量之比，都应该等于质子的质量与电荷量之比。但事实是这样的吗？
如果原子核中内只有质子，则：
实际上：
说明原子核还有其他组成部分
2、发现中子
卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但
是不带电，他把这种粒子叫作中子。
叫重氢）、氚（也叫超重氢），符号分别是 11H， 21H， 31H 。
1
1
H
2
1
H
3
1
H
课堂小结
1、天然放射现象
2、射线本质
α射线
氦原子核
β射线
高速运动的电子流
γ射线
波长极短的电磁波（光子）
3、原子核的组成：质子、中子
⑴核电荷数Z=质子数=原子序数=荷外电子数
⑵质量数A=核子数=质子数+中子数
典例分析
B．核外有82个电子，核内有82个质子
C．核内有82个质子，207个中子
D．核内有125个核子
解析：在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子
中有82个质子。由于原子是电中性的，则核外电子数为82个。
根据质量数（核子数）等于质子数与中子数之和可知，铅原子
核的中子数为207-182=125,故ACD错误，B正确。
新课导入
关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的
天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放
射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？
人们对原子组成和原子结构的认识过程
氢原子核式结构
量子化轨道
电子云
新课讲解
一、天然放射现象
关于原子核内部的信息
最早来自天然放射现象。
1896年3月，贝克勒尔发现，与
双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸