3-5 十九 原子核 1 核的组成
高中物理第十九章原子核1原子核的组成课后作业含解析新人教版选修3_5
原子核的组成时间：45分钟一、选择题(1～6题为单选，7～9题为多选)1．关于γ射线，下列说法不正确的是( B )A．它是处于激发态的原子核放射的B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流D．它是波长极短的电磁波解析：γ射线是处于激发态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．2．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道( A )A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A 为中子，B为质子，所以A正确．3.32He可以作为核聚变材料(核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源)，下列关于32He的叙述正确的是( C )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：32He核内质子数为2，31H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误.32 He核内中子数为1，B错误，C正确.32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误．4.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中( C )A．C为氦原子核组成的粒子流B．B为比X射线波长更长的光子流C．B为比X射线波长更短的光子流D．A为高速电子组成的电子流解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．5.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子不带电，不会发生偏转，故B错．由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．6．若用x代表一个中性原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对234 90Th的原子来说( B )A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144.所以B项正确．7.在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①②③各代表一种射线，以下说法正确的是( ADE )A．三种射线均来源于原子核B．射线①的电离能力最弱C．射线②为高速的质子流D．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹E．射线③是一种高能的电磁波解析：α、β、γ三种射线均来源于原子核，其中γ射线是原子核从较高能级向较低能级跃迁时发出的，故A正确；射线①用纸可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，B错误；射线②是高速电子流，故C错误；射线③是γ射线，γ射线是能量很高的电磁波，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，故D、E正确．8.228 88Ra是镭226 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法中正确的是( AC )A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析：原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和．由此知这两种镭的同位素，核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确选项为A 、C.9.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种质谱仪的原理图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的三种同位素从容器A 下方的小孔无初速度飘入电势差为U 的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打在照相底片D 上，形成a 、b 、c 三条光谱线．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和三条光谱的排列顺序，下列判断正确的是( BD )A ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕B ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚C ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕 解析：加速过程中由动能定理得qU ＝12mv 2，则有v ＝2qUm，三种同位素电荷量q 相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，选项A错误，B 正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2r ，并把v 代入，得r ＝1B2mUq，由于它们的电荷量均相同，则氚核的偏转半径最大，所以a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故选项C 错误，D 正确．二、非选择题10．有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表格.原子核 原子序数质量数 质子数 中子数 J91899K ZA10 8 L1019109解析：原子核的质量数是质子和中子的总和．11.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)若离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小． (2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片 的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案：(1)2B2mUq(2)1∶2∶ 3解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB＝mv 2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq.(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3.由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。
高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成讲义(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3
第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。
2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。
3．原子核由质子和中子组成。
1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。
4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。
一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。
2．物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。
3．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
3．γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。
2．中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。
(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)原子核获得了中子。
3．原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。
5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。
6．原子核的符号表示A X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。
中物理选修3-5：19.1 原子核的组成
β射线
与α射线偏转方向相反的那束射线带负 电荷，我们把它叫做 β 射线 . 研究发现 β 射线由带负电的粒子（ β 粒子）组成 . 进 一步研究表明β粒子就是电子. β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑 纸，还能穿透几毫米厚的铝板.
γ射线
中间不发生偏转的那束射线叫做 γ射线， 研究表明， γ 射线的实质是一种波长极 短的电磁波，它不带电，是中性的. γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板 都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水 泥墙和几厘米厚的铅板.
天然放射现象
评
速度 贯穿能力
弱 较强
阅读课文填写表格：
成分
电离能力
很容易 较弱
射线 氦原子核 1/10光速
射线
高速
电子流 高能量
接近光速
射线
光速
很强
更小
电磁波
三、原子核的组成
议
放射性现象中放出的三种射线都是从放射性
元素的原子核内释放出来的，这表明原子核 也有内部结构. 原子核内究竟还有什么结构？ 原子核又是由什么粒子组成的呢？
放射性不是少数几种元素才有的，研究发现， 原子序数大于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．
放大了1000倍的铀矿石
二、射线到底是什么?
议
在天然放射性现象中放出的射线是什么
东西呢？ 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光以 外，还有些什么性质呢？ 这些射线带不带电呢？
本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射 线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等。 难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程 及其应用。
导
※ ※ 了解放射性及放射性元素的概念 理解三种射线的形成及其本质
人教版高中物理选修(3-5)-19.1《原子核的组成》名师课件
穿透能力__很__强_____ 能穿透几__厘__米____厚的___铅____板 和几十__厘___米____厚的__混___凝___土__
思考：在磁场和电场中的三束射线分别是什么射线？
例2、图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的 射线在电场中的作用下分为a、b、c三束，以下判断正确
例1、天然放射现象说明（ B ）
A. 原子不是单一的基本粒子 B. 原子核不是单一的基本粒子 C. 原子内部大部分是空的 D. 原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的
通过（三种射线.swf）分析： 1. 在磁场中：
观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。 2. 在电场中：
观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
学”）性质不同。
(3)常见的同位素：
①氢的三种同位素：__氕____、__氘____、__氚____； 符号分别是：___11_H__、__21_H___、__31_H___。
②铀核的同位素：238 92
U、
U 235 92
思考：
235 92
U
是
238 92
U的一种同位素，29325
U它的核子数、
质子数和中子数分别是多少？
例4、关于质子和中子，下列说法正确的是（ ABC ） A.原子核由质子和中子构成 B.质子和中子统称为核子 C.卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在 D.卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
例5、据最新报道，放射性同位素钬
166 67
Ho，可有效治
疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差
打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：三种射线”
高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 1.原子核的组成
高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。
选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在【答案】D【解析】原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(? )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。
选择题原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(? )A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中，只有质子和中子【答案】D【解析】在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(? )A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，关于这个原子核，下列说法中正确的是(? ) A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。
人教版选修3-5第十九章第1节 原子核的组成
减小；在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的
计数率不变．则 X 可能是( )
A．α和β的混合放射源 C．α和γ的混合放射源
B．纯α放射源 D．纯γ放射源
解析：本题考查三种射线的特点．由于α粒子的贯穿本领较
小，在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计加竖直向
• 居里夫人一生在许多荣誉，在授予她的所有荣誉中有各种科学博士、 医学博士和法学博士。同时，她还继续自己的研究活动。她总共发表 了约70篇论文，最后一篇发表于1933年。之后不久，她就病倒了，很 快在豪特莎伏耶(Haute Savoye)的一个疗养院去世，时年66岁。逝世 的消息报道如下：
• “玛丽·居里于1934年7月4日在桑歇鲁莫斯(Sancellemoz)去世。所患 疾病是带有有发烧症状的急性恶性贫白症。骨髓没有反应，可能是由 于长期的辐射积累造成损伤所致。”
• (3)她引了一个极重要的新的物理概念：放射性
1898年：辉煌的一年
• 他们用普通的化学方法共同对沥青铀矿进行处理。1898年7月， 发现了放射性比铀强400倍的放射线物质：“钋”（符号：Po）， 命名为“钋”是为了纪念玛丽·居里的祖国波兰。
• 1898年12月，他们又发现比铀放射线强百万倍的放射线元素镭 （符号：Ra），由于有人质疑他们的发现，居里夫妇在无法遮 风避雨的工棚中长年累月的艰辛工作，终于在1902年，他们从8 吨沥青中提炼出了0.12克的氯化镭。
答案：AB 规律总结：同位素的质子数相同，中子数不同，具有相同 的化学性质；符号AZX 中 Z 是质子数，A 是质子数和中子数的总 和， A 一定不小于 Z；同位素具有相同的 Z，不同的 A.
2.32He 可以作为核聚变材料．下列关于32He 的叙述中正确的 是( C )
原子的组成
原子的组成原子是构成物质的基本粒子，可是构成这个世界的原子是怎么形成的呢？下面我就来给大家介绍一下。
最近我在学习了《神奇的化学元素》后对原子有了更深入的了解：它们无处不在，但又那么微小，甚至肉眼都看不见，用放大镜才能看清。
1、原子是由原子核和电子组成。
这些原子核由质子和中子组成，中子不带电荷，是原子核的组成部分。
每个质子带一个单位正电荷，质子带正电荷，质子之间互相排斥；每个中子也带一个单位正电荷，中子不带电荷，它们共同组成原子核。
原子核内中子数目是不变的，原子核也不会失去或得到电子，所以原子的总质量是不变的。
2、原子的质量很小，直径约10-15m，相当于人的头发丝直径的1万倍左右，一滴水中大约有100000多个水分子，而一个水分子里大约有一亿个氢原子。
3、原子核内还藏着中子、质子和电子，这些原子核的组成部分叫做核外电子。
它们也都是带负电荷的，质量极小，可以忽略不计。
4、元素周期表中从上到下第一周期、第二周期、第三周期，各包括6个族，共30个族，在周期表中呈横向对称分布。
5、原子核是由带正电的质子和中子组成，两者结合为原子核。
6、原子核是由原子的中心区域（原子核）和与之紧密连接的四个夸克区域（夸克简称为夸克）组成。
原子核是由大约92个质子和24个中子组成。
7、原子质量的特点是：体积小、质量大。
原子的质量主要集中在原子核内。
原子的直径只有10~10m，而原子核的直径可达10m，比原子的直径大1000倍。
如果原子的直径再增加1倍，那么原子的体积将膨胀1000亿倍！从而导致原子中的所有电子被挤到原子核的边缘，使原子不能维持其刚性的稳定状态。
由此可见，原子的大小比宇宙还大。
8、原子核由带正电荷的质子和中子组成，两者结合为原子核。
9、原子核内还藏着中子、质子和电子，这些原子核的组成部分叫做核外电子。
它们也都是带负电荷的，质量极小，可以忽略不计。
10、一种元素可以有一种或几种不同的核素。
核素是化学元素的另一种称呼，简称核素，指的是某一元素的不同原子或同一元素的不同同位素。
原子结构 原子核的组成
原子结构原子核的组成
原子是构成物质的基本单位，由带正电荷的原子核和带负电荷的电子云组成。
原子核位于原子的中心，是原子的重要组成部分。
原子核的组成
原子核由质子和中子构成。
质子是带正电的粒子，中子则是不带电的粒子。
质子和中子都是由夸克构成的，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子则由两个下夸克和一个上夸克组成。
夸克是一种基本粒子，是构成质子和中子的基本组成部分。
原子核的质量
原子核的质量主要由质子和中子的质量之和决定。
质子和中子的质量几乎相等，都约为1.67×10^-27千克。
因此，原子核的质量主要由质子和中子的数量决定。
原子核的电荷
原子核带有正电荷，其大小等于其中质子数的数量。
因为原子中电子的数目等于质子数，所以原子是电中性的。
例如，氢原子只有一个质子和一个电子，因此氢原子是电中性的。
而氦原子有两个质子和两个电子，因此氦原子的电荷为+2。
原子核的大小
原子核的大小约为10^-15米，即1个飞米。
原子核的大小与原子核的质量和电荷数有关。
原子核的大小与原子的大小相比非常小，原子的大小约为10^-10米。
因此，原子核的体积约为原子的1/10万亿。
总结
原子核是原子的重要组成部分，由质子和中子构成。
原子核带有正电荷，大小约为10^-15米。
原子核的质量主要由其中质子和中子的数量决定，而电荷大小与其中质子数的数量相同。
了解原子核的组成和性质，有助于我们更好地理解物质的本质。
高中物理人教版选修3-5 19.1《原子核的组成》教案设计
原子核的组成教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．教具准备1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．引入新课通过上一章的学习，我们已经知道，原子是由电子和原子核组成的，原子核处于原子的中心，体积很小，那么原子核有没有结构，它又是由什么组成的呢？下面我们就来学习这方面的知识．教学过程一、天然放射性现象1.放射性铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸箱里的照相底片感光.物体放射出射线的性质叫做放射性.深化升华射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分.2.放射性元素具有放射性的元素叫做放射性元素.放射性并不是少数几种元素才有的.研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素.记忆要诀原子序数大于等于83的所有元素都有放射性.原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.3.天然放射性元素：能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.虽然具有天然放射性元素的种类很多，但它们在地球上的含量很少.4.天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射性开始的.联想发散原子核内部的消息，最早来自天然放射现象.人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密.如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响，也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关.因此，原子核不是组成物质的最小微粒，也存在着一定结构.二、射线到底是什么1.研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质.把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了.若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，由三种粒子组成，如图所示.2.各种射线的本质和特性(1)α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能.特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离.(2)β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的90%.特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱.(3)γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ＜10-10 m.特征:贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用最弱.学法一得 三种射线的区分：让三种射线同时穿过磁场，不发生偏转的是γ射线，因为其不带电，不受磁场的影响；偏转角度较小的是α射线，因为其质荷比q m 较大，根据公式r=qBmv可知偏转半径大，在磁场中的偏转角度较小.同理可知偏转角度较大的是β射线，因为其质荷比qm较小.并且它们的偏转方向不同，还可以根据左手定则和偏转方向判定其射线属于哪种射线.辨析比较 三种射线的比较三、原子核的组成 1.探究过程(1)卢瑟福的实验结论：卢瑟福用α粒子轰击氮核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近.随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子(质子).(2)结论：质子是原子核的组成部分. (3)猜测：原子核只由质子组成.分析论证：如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等.这和绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些的事实相矛盾，说明猜测错误.再猜测：原子核内还应该存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，即中子. 实验验证：卢瑟福的学生在研究用射线轰击铍而产生的一种能量极高、贯穿能力很强的中性粒子时，证实中性粒子的质量与质子的质量近似相等，就是猜测的中子.构建模型：原子核由质子和中子组成.联想发散 中子的发现不仅使人们了解到原子核是由质子和中子组成，而且为科学家提供了轰击其他原子核时，不受静电斥力的最佳“炮弹”，使它有更多的机会和带电核发生碰撞.中子“炮弹”的利用，不仅为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，也为后来核能的利用打下了基础.2.原子核的组成原子核由质子和中子组成.组成原子核的质子和中子通称为核子.质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位.学法一得 原子核的结构无法通过实验直接观察，只能通过科学的思维和研究方法进行间接研究.由实验结果→分析猜测→提出模型→实验验证→建立新理论→构建正确的模型是探索微观结构的基本方法.3.原子核的电荷数原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数.通常用字母Z 表示.深化升华 原子核的电荷数，就是原子核内质子数，也就是这种元素的原子序数. 4.原子核的质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用字母A 表示.要点提示 原子核的质量数，就是原子核中的核子数. 5.原子核的符号(1)原子符号的通式：X AZ式中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为原子核的核电荷数.如常见的碳原子核的质量数为12，质子数为6，则可表示为C 126，还可表示为12C ，碳12，碳12等.(2)各粒子的符号 ①α粒子(即氦核)：He 42 ②质子(即氢核)：H 11或P 11 ③中子：n 10 ④电子：e 01深化升华 (1)原子核中的两个整数①质量数A ：等于质子数和中子数之和，即核子数； ②电荷数Z ：等于质子数. (2)原子核中的两个等式①核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数； ②质量数(A)=核子数=质子数+中子数 6.同位素具有相同质子数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.原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同.例如氢的三种同位素：氕(H 11)、氘(H 21)、氚(H 31). (三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．。
物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)(2篇)
第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（2）了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
（3）知道核力的性质。
能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。
会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
（4）认识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应研究的进展。
（5）知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
（7）初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2．活动建议：（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。
（2）观看有关核能利用的录像片。
（3）举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习19．1 原子核的组成★新课标要求（一）知识与技能1．了解天然放射现象及其规律。
2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
（二）过程与方法1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。
2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
（三）情感、态度与价值观1．树立正确的，严谨的科学研究态度。
2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
★教学重点天然放射现象及其规律，原子核的组成。
★教学难点知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。
本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。
19.2 放射性元素的衰变
某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生
了衰变，该元素的半衰期为 （ D ） A.11.4天 B.7.6天 C.5.7天 D.3.8天
当堂检测
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
1 2.放射性同位素 11 Na 的样品经过 6 小时还剩下 没有衰变,它的半衰期 8
24
是(
) B.1.5 小时 D.0.75 小时
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
问题导学
当堂检测
1
2
3
4
5
答案:BD 解析:由题意、半衰期的含义及铀 238 衰变后含量随时间的变化规律图 象可知:铀 238 的半衰期和地球的年龄均大致为 45 亿年。再由图象可 知:被测定的古老岩石样品在 90 亿年时铀原子数的相对值为 0.25,即占 总原子数的4,由此可推得其中铅占原子数的4,铀、铅原子数之比约为 1∶ 3。选项 B、D 正确。
练一练
1 、由原子核的衰变规律可知 ( CD ) A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和 β射线
B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性 质不变
C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制， 是由原子核内部本身的因素决定的。 D．放射性元素发生β衰变时，新核质量数不 变，核电荷数增加1
2 、放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”, 它可以用来判定古生物体的年代,此项研究获得 1960年诺贝尔化学奖。 (1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原 子后,会形成不稳定的 14 ,它很容易发生衰变, 6 C 放出β射线变成一个新核,其半衰期为5730年, 试写出14C的衰变方程。 (2)若测得一古生物遗骸中的 14 含量只有活体 6 C 中的25%,则此遗骸距今约有多少年?
人教版高中物理选修3-5章总结复习素材：第十九章 原子核知识点
19.1 原子核的组成 一、天然放射现象 1、物质发射射线的性质称为放射性，它可以穿透黑纸使照相底片感光。 2、具有放射性的元素称为放射性元素。 3、放射性的元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。 二、射线到底是什么 1、三种射线分别叫做带正电荷α射线、带负电荷β射线和不带电γ射线。 2、α射线的穿透能力最弱，γ射线的穿透能力最强。 3、α射线是高速粒子流，粒子带正电，电荷量是电子的 2 倍，质量是氢原子的 4 倍， 电子质量的 7300 倍，实际上就是氦原子核。 4、β射线是高速电子流。 5、γ射线是能量很高的电磁波。 6、α射线，β射线都是高速运动的粒子， 能量很高，Y 射线是波长很短的光子，能 量也很高。 三、原子核的组成 1、质子 p：它是氢原子核，带正电，电量与电子相等。 2、中子 n：不带电，质量与质子相等。 3、核子：质子和中子组成的原子核。 4、原子核中的两个等式: ①核电荷数 Z=质子数=原子序数=荷外电子数 ②质量数 A=核子数=质子数+中子数 例如：23592U——铀原子核：有 92 个质子，143 个中子。质量数为 235。 5、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置。 6、几种常用的原子核的表示
探测射线的方法
19.4 放射性的应用与防护 一、核反应 1、核反应分两种 （1）核自发衰变。（不可控） ①α衰变：α射线的实质就是高速运动的氦核流 ②β衰变：β射线的实质就是高速运动的电子流。 ③没有单独的γ衰变：γ射线是一种电磁波（光子）。 （2）人工转变：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。（可控） ①其他粒子指：α粒子、质子、中子，光子等 2、在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。 二、人工放射性同位素 1、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置的 元素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素又分为天然和人工放 射性同位素。 2、与天然的放射性物质相比，人工放射性同位素的优点： ①放射强度容易控制 ③可以制成各种需要的形状 ④半衰期更短 ⑤放射性废料容易处理 三、放射性同位素的应用 ①使用射线来测厚度----利用γ射线的穿透性强的特点 ②放疗----利用细胞对射线承受力不同 ③选种和保鲜
原子核的组成
③γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很
高的电磁波，波长λ＜10－10 m.
特征：贯穿本领更强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离作 用更弱． 注：如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形 式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影 响．也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅 与原子核有关．因此，原子核不是组成物质的最小微粒，
栏 目 链 接
变 式 迁 移
解析：解答本题要把握以下思路：(1)从穿透能力判
断三种射线的种类；(2)三种射线的性质从穿透能力上看：
③能穿透铝板进入铅版，③必然是射线，γ射线是原子核 内发出的高频光子，属于电磁波，电离作用弱，故D正确， C错误；②能穿透纸板进入铝板，②必然是β射线，是原 子核内发射出的电子流，A错误；纸板能够挡住①，则①
栏 目 链 接
数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子
核的电荷量．本题容易把核电荷数误认为是原子核的电 荷量而造成错解．
变 式 迁 移
2．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验 结果如图所示，由此可推知( )
A．②来自于原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
栏 目 链 接
把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相 底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光 了．若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射 线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在
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磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电
( 正电和负电 ) ，有的不带电，如图所示，由三种粒子组 成． 从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射 线叫α射线；带负电的射线偏转较大，这种射线叫β射线； 不偏转的射线叫γ射线．
物理选修3-5_19.1_原子核的组成
1 1
H
4 2
He
质子
1Hale Waihona Puke 核子 中子 质子数 核外电荷数 原子序数
质量数
核子数
中子+质子
2
同位素
原子核的组成
各种原子核内质子的个数（核的电荷数） 和核外电子的个数都相同，它也等于该种 元素在元素周期表中的原子序数； 原子核内质子和中子的总数叫做核的质量 数，它等于该元素原子量的整数部分. 在某种核反应中，一个中子变成一个电子 和一个质子。这就是原子核内没有电子， 又会放出电子，产生β射线的原因.
β射线
与α射线偏转方向相反的那束射线带负 电荷，我们把它叫做β射线.
β 射线由带负电的粒子（ β 粒子）组成， 进一步研究表明β粒子就是电子. β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑 纸，还能穿透几毫米厚的铝板.
γ射线
中间不发生偏转的那束射线叫做 γ 射线， 研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的 电磁波，它不带电，是中性的. γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板 都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥 墙和几厘米厚的铅板.
进一步研究三种射线
射线种类 成分 速度
α射线 氦核
约1/10光 速
贯穿能力
差，不能 穿透一层纸
较强，易穿透黑 纸，能穿透几毫 米厚的铝板 强，能穿透几 厘米厚的铅板
电离能力
强 较弱 很弱
β射线 γ射线
高速电 接近光 子流 速
能量很 高的电 磁波
光速
元素的放射性是原子的性质还是原子核 的性质？放射性的发现有何重要意义?
放大了1000 倍的铀矿石
2.射线到底是什么？
实验中得到了什么 现象?说明了什么?
2021-2022高二物理人教版选修3-5学案：第十九章 1 原子核的组成 Word版含答案
第十九章原子核1原子核的组成[目标定位] 1.知道什么是放射性、放射性元素、自然放射现象.2.能说出原子核的组成，能记住三种射线的特性．3．会正确书写原子核符号．一、自然放射现象1．1896年，法国物理学家贝克勒尔发觉某些物质具有放射性．2．物质放射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做自然放射现象．3．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发觉了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)．二、射线到底是什么图19－1－11．三种射线：如图19－1－1中1是β射线，2是γ射线，3是α射线．(1)α射线是高速α粒子流，实际上是氦原子核，电荷数是2，质量数是4．(2)β射线是高速电子流．(3)γ射线是能量很高的电磁波．2．三种射线的特点(1)α射线：α粒子简洁使空气电离，但贯穿本事很弱．(2)β射线：β粒子贯穿本事较强，但电离力量较弱．(3)γ射线：γ粒子电离本事很弱，但贯穿本事很强．三、原子核的组成1．质子的发觉：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发觉了质子，质子是原子核的组成部分．2．中子的发觉：卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子．查德威克利用云室进行试验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分．3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成．4．原子核的符号：AZX原子核的质量数＝质子数＋中子数元素符号核电荷数＝原子核的质子数，即原子的原子序数5．同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如：氢有三种同位素11H、21H、31H.一、三种射线的本质及特点1．续表2.在电场、磁场中偏转状况的比较(1)在匀强电场中，α射线偏转较小，β射线偏转较大，γ射线不偏转，如图19－1－2甲所示．图19－1－2(2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示．例1 一置于铅盒中的放射源放射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a 、b 两束，射线a 沿原来方向行进，射线b 发生了偏转，如图19－1－3所示，则图中的射线a 为________射线，射线b 为________射线．图19－1－3 答案 γ β解析 在三种射线中，α射线带正电，穿透力量最弱，γ射线不带电，穿透力量最强；β射线带负电，穿透力量一般，综上所述，结合题意可知，a 射线应为γ射线，b 射线应为β射线． 借题发挥三种射线的比较方法：(1)α射线是α、β、γ三种射线中贯穿本事最弱的一种，它穿不过白纸． (2)要知道三种射线的成分，贯穿本事和电离本事．(3)要知道α、β、γ三种射线的本质，α、β是实物粒子，γ射线是电磁波谱中的一员．针对训练1 自然 放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是( ) A ．一张厚的黑纸能拦住α射线，但不能拦住β射线和γ射线 B ．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核 C ．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线 D ．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子 答案 ACD解析 由三种射线的本质和特点可知，α射线贯穿本事最弱，一张黑纸都能拦住，而挡不住β射线和γ射线，故A 正确；γ射线是伴随α、β衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核．三种射线中α射线电离作用最强，故C 正确；β粒子是电子，来源于原子核，故D 正确． 二、原子核的组成1．原子核的组成：原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电．不同的原子核内质子和中子的个数并不相同．原子核的直径为10－15～10－14m.2．原子核的符号和数量关系：(1)符号：A Z X.(2)基本关系：核电荷数＝质子数(Z )＝元素的原子序数＝核外电子数．质量数(A )＝核子数＝质子数＋中子数． 3．同位素：原子核内的质子数打算了核外电子的数目，进而也打算了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素． 例2 已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问： (1)镭核中有几个质子？几个中子？ (2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈现中性，它核外有几个电子？(4)228 88Ra 是镭的一种同位素，让226 88Ra 和228 88Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？ 答案 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88(4)113∶114解析 由于原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：(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 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N。
人教版高中物理选修3-5第十九章19.5核力和结合能 课件(共29张PPT)
中
子 数
实际存在
的原子核
原因分析：
核越大，核子间距离增大
库仑力与核力均减小，但核力减小快
增大到一定程度时，核力较小，不足以
平衡库仑力时，原子核会不稳定。
理想的质子 数和中子数 相等的稳定
若增加中子，与其它核子无库仑力，但 有核力，有助于原子核稳定
原子核
核力是短程力，若超过其作用范围，增 加中子，原子核也不稳定，所以原子序
三. 结合能
12H 11H 01n
当光子能量等于或 大于2.22MeV时， 这个反应才会发生
11H 01n12H
一个质子和一个中子 结合成氘核，要放出 2.22MeV的能量
1、结合能：将原子核拆散成单个核子需要吸收的 能量或是将核子结合成原子核所放出的能量
三、结合能
（21、）结注合意能：并不是由于核子结合成原子核而具有
（3）. 核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核 子发生核力作用，这种性质称之为核力的饱和性。
3、四种相互作用
（1）.万有引力：引力主要在宏观和宇宙尺度上“独 领风骚”。是引力使行星绕恒星转动，并且联系着星 系团，决定了宇宙的现状和未来。→长程力
（2）.电磁力：在原子核外，电磁力使电子不脱离原 子核而形成原子，原子结合成分子，使分子结合成液 体与固体。→长程力
电磁力和万有引力都是“长程力”，即它们可以作用 到无限远的距离，当然距离越远，力就越小
（3）.强相互作用：原子核内，强力将核子束缚在一 起。→短程力 （4）.弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的 原因，即引起中子－质子转变的原因。→短程力其力
程比强力更短，为10－18m，作用强度则比电磁力小。
36
F万 Gm 2 / r 2 Gm 2 10 11 (10 27 )2
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 19.1
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预习交流 2
原子核(除氢核外)只是由带电粒子组成的吗? 答案:原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的。
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课堂合作探究
问题 导学
一、天然放射性
活动与探究 1 1 .如图所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。
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请简述自动控制的原理。 答案:放射线具有穿透本领,如果向前移动的铝板的厚度有变化,则 探测器接收到的放射线的强度就会随之变化,将这种变化转变为电信 号输入相应的装置,使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离,达到 自动控制铝板厚度的目的。
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这就证明了卢瑟福自己的质子假说是正确的。卢瑟福考虑到原子 核如果完全由质子组成,那么某种元素的原子核所带的正电荷,在数值 上一定等于那种元素的相对原子质量,因为元素的相对原子质量主要 是由原子核决定的,核外电子的质量是微不足道的。但是事实并不是这 样,元素的相对原子质量总是比它的核所带的正电荷数大一倍或一倍 以上,这说明原子核里除了质子之外,必然还有一种质量和质子相仿,但 却不带电的粒子存在。所以在 1920 年,他提出了中子假说:原子核里存 在一种“中子”微粒,它不带电,质量是 1 个氧单位。这就预言了中子的存 在。
γ 射线
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预习交流 1
若在射线经过的空间施加电场(方向与射线的出射方向垂直),射线 能分成三束吗? 答案:能分成三束,三种射线的带电情况各不相同,它们在电场中受 力情况不同,故可偏转为三束。
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三、原子核的组成
1.质子的发现 卢瑟福用 α 粒子轰击氮原子核,发现了质子,质子的实质是氢原子 核。 2.中子的发现 卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了中子的存在。 3.原子核的组成 原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。
人教版高中物理选修3-5目录
人教版高中物理选修3-5
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第十六章动量守恒定律
1实验：探究碰撞中的不变量
2动量守恒定律（一）
3动量守恒定律（二）
4碰撞
5反冲运动火箭
6用动量概念表示牛顿第二定律
第十七章波粒二象性
1物理学的新纪元：能量量子化
2科学的转折：光的粒子性
3崭新的一页：粒子的波动性
4概率波
5不确定关系
第十八章原子结构
1电子的发现
2原子的核式结构模型
3氢原子光谱
4波尔的原子模型
第十九章原子核
1原子核的组成
2放射性元素的衰变3探测射线的方法
4放射性的应用于防护5核力与结合能
6重核的裂变
7核聚变
8粒子和宇宙。
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1932年卢瑟福的学生查德威克通过 实验证实了这个猜想 查德威克用α粒子去轰击铍原子核， 从中打出了“中子” 。因发现中子获得 1935年诺贝尔物理学奖。 “中子”不带电，符号“n”。质量跟 质子质量非常接近。所以一般认为相等。 “中子”和“质子”组成原子核。所 查德威克-1935年诺 以它们统称为“核子” 贝尔物理学奖 原子核中总电荷量是质子电荷量的整数倍。所以原子核 中质子数被称为：核电荷数 用Z表示 原子核的电荷数也就是这种元素的原子序数。 原子核中总质量是一个质子或一个中子质量的整数倍。 所以原子核中核子数被称为：原子核的质量数 用A表示。 因此 原子核的表示符号用“AZX”。
物质能发射射线的性质，叫物质的放射性
具有放射性的物质，叫放射性物质
具有放射性的元素，叫放射性元素
研究发现：83号元素铋及其以后的所有元素都具有放 射性。原子序数小于83的元素中个别的也具有放射性。 放射性元素自发地放出射线的现象，叫天然放射现象 放射现象发现之后，人们很自然地想到：射线是什么？ 人们想了各种办法来研究放含三种射线 其中一束不偏，说明此束是中性射线 另外两束，偏向了相反方向，说明电 性相反的射线 于是人们把三种射线起了名：正点性的叫α射线、负电 性的叫β射线、不偏的叫γ射线。 ◆研究射线的穿透能力发现： γ射线的穿透本领最强，α射线的穿透本领最弱
各种射线来自于原子核。跟核外电子无关
种种迹象表明。原子核不是最小，原子核还是可分的
1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子当子 弹去轰击氮原子核，从氮核中打出了一种 新的粒子。之后将打出的新的粒子引到电 场和磁场中偏转，经测定发现新的粒子原 来就是氢的原子核，人们把它叫做“质子” 用符号p表示。 经测算一个质子的电荷量与一个电子电荷量相等，电性 相反。质子质量mp=1.67×10-27kg 大约是电子质量的 1800多倍 之后人们相继从氟、钠、镁、铝等的原子核里都打出了 质子。断定：质子是原子核的组成部分。 那么，原子核里只有质子吗？还有别的吗？ 卢瑟福经推断认为，原子核中还应有另外一种粒子，它 的质量跟质子质量相同，但不带电。他给这种粒子起名为 “中子”（卢瑟福的猜想）
原子核中有多少个质子，核外就有多少个电子。而核外 的电子数决定了此种元素的化学性质。 具有相同的质子数不同的中子数的原子核，它们的原子 会具有相同的化学性质。这样的元素在周期表中处于同一 位置 互称同位素
卢瑟福-1908年诺 贝尔物理学奖得主
玻尔-1922年诺贝 尔物理学奖得主
在探寻原子内部结构的同时，科学家们也获得了有关原 子核“还可再分的”的信息。 早在1896年，法国科学家贝克勒尔发 现，铀和含铀的矿物质中能发出看不见的 射线，这种射线可以穿透黑纸使照相低片 感光。
受到贝克勒尔从铀盐发现射线的启发，波兰 的玛丽· 居里和她的法国丈夫皮埃尔· 居里对含铀 的各种矿物质进行了深入的研究，不但发现了 贝克勒尔-1903年 更强的射线，还从中发现了两种新的元素：镭 诺贝尔物理学奖 （Ra）和钋（Po） 为了奖励贝克勒尔、居里夫妇在放射线研究方面的突出贡献， 1903年诺贝尔物理学奖有其三人共同获得。
经过多方面的研究确认： α射线 带正电的高速粒子流、速度约是光速的1/10 电荷量是电子电量的2倍 质量是氢原子的4倍 穿透本领最弱，电离本领最强 α粒子，实际上是氦原子核 β射线 带负电的更高速粒子流、速度约是光速的99% 电荷量跟电子电量一样 质量几乎为零 穿透本领较强，电离本领较弱 β粒子，实际上就是电子 γ射线 中性的高能量电磁波、速度等于光速 穿透能力很强，电离能力很弱 γ粒子实际上就是 光子
上一章我们学习了科学家如何猜想、假设，实验、论 证，再猜想、假设，再实验、论证，不屈不挠探求原子内 部结构的辛苦历程。 从阴极射线的研究----到电子的发现 从枣糕式模型----到核式结构模型 从经典电磁学理论的困难----到玻尔的量子化轨道 无不显露科学家的辛勤和睿智及对真理的孜孜以求。
汤姆逊-1906年诺 贝尔物理学奖得主