2018-2019学年高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成选修3-5
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。
《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件:19-3、4
3. 盖革—米勒计数器 优点:放大倍数很大,非常灵敏,用它检测射线十分方 便。缺点: ①不同射线产生的脉冲现象相同,只能用来计数,不能区 分射线种类。 ②如果同时有大量粒子或两个粒子射来的时间间隔小于200 μs,则计数器不能区分它们。
1.在威尔逊云室中如何判断放射线的性质和 带电的正负? 提示:根据放射线在威尔逊云室中径迹的长短和粗细,可 以知道粒子的性质,把云室放在磁场中,根据带电粒子运动径 迹的弯曲方向,还可以知道粒子所带电荷的正负。
活塞 。实验时先往容器内加入少量的酒精,使容器内 相当于______
形成饱和蒸气,然后迅速下拉活塞,气体迅速膨胀,温度降
过饱合 状态。粒子穿过该空间时,沿途使 低,酒精蒸气达到________
电离 ,过饱和蒸气就会以这些离子为核心 气体分子______
凝成雾滴 ____________ 于是显示出射线的径迹。
要点一
射线的探测
1. 三种射线在云室中的径迹比较 (1)α粒子的质量比较大,在气体中飞行时不易改变方向。 由于它的电离本领大,沿途产生的离子多,所以它在云室中的 径迹直而粗。
(2)β粒子的质量小,跟气体碰撞时容易改变方向,并且电 离本领小,沿途产生的离子少,所以它在云室中的径迹比较 细,而且常常弯曲。 (3)γ粒子的电离本领更小,在云室中一般看不到它的径迹。 2. 不同探测方法的对比 威尔逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类 的。
放电 ,电子仪器把这次脉冲记录 瞬间导电,电路中形成一次______
下来。
二、核反应
新原子核 的过 1.定义:原子核在其他粒子的轰击下产生__________
程。 2.原子核的人工转变
卢瑟夫 用α粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种 (1)1919年_______
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
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”。
高中物理 第19章 原子核 1 原子核的组成课件 新人教版选修3-5
【答案】 AD
如图所示,一天然放射性物质射出三 种射线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的 区域(方向如图所示),调整电场强度 E 和磁感 应强度 B 的大小,使得在 MN 上只有两个点受 到射线照射.下面的哪种判断是正确的( )
3.(2012·上海)某种元素具有多种同位素,反映这些同位素 的质量数 A 与中子数 N 关系的图是( )
解析 某种元素中质子数与中子数基本相当,质量数等于质 子数与中子数之和,因此当中子数 N 增多时,质量数 A 也会增 大,因此 A、D 两项错误,只能从 B、C 两项中选,又因为氢原 子中只有一个质子,无中子,也就是中子数 N 为零时,质量数 A 不为零,因此只有 B 项正确.
【解析】 氦 4 核中有 2 个质子,2 个中子,故 A 项正确; 氦 4 核与氦 3 核是互为同位素,故 B 项错误;410Be 中的质子数 比中子数少 2,故 C 项错误;1430Si 的质子数比中子数少 2,故 D 项正确,故选 A、D 两项.
【答案】 AD
概念理解 对同位素的理解
原子核内的质子数决定了核外电子的数目,也决定了电子在 核外分布的情况,进而决定了这种元素的化学性质,同位素的质 子数相同,核外电子数也相同,所以具有相同的化学性质,但它 们的中子数不同,所以它们的物理性质不同.
A.a 为电源正极,到达 A 板的为 α 射 线
B.a 为电源正极,到达 A 板的为 β 射线 C.a 为电源负极,到达 A 板的为 α 射线 D.a 为电源负极,到达 A 板的为 β 射线
解析 从图可以看出,到达两极板的粒子做类平抛运动,到
2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件:19.1原子核的组成
-6-
1
原子核的组成
辨一辨·议一议
首 页
课前预习案 新知导学
课堂探究案 答疑解惑
当堂检测
读一读·思一思
1.思考辨析。 (1)贝可勒尔发现了两种放射性更强的新元素,命名为钋(Po)和镭 (Ra)。 ( ) 解析: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)。 答案:× (2)α射线是高速电子流,穿透力很强,有很强的电离作用。 ( ) 解析:α射线是高速α粒子流,实际就是氦原子核,电荷数是2,质量 数是4。 答案:×
-10-
1
原子核的组成
探究二
首 页
课前预习案 新知导学
课堂探究案 答疑解惑
当堂检测
探究一
名师精讲 1.研究放射性的意义 关于原子核内部的信息,最早来自于天然放射现象。天然放射性 元素能自发地发出射线,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 存在的物理化学状态无关,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,原子核也存在着一定结构。经过努力,人 类终于揭开了原子核内部的秘密。 2.三种射线 在射线经过的空间施加磁场,射线分成三束,其中两束在磁场中 向不同的方向偏转,说明这两束是带电粒子流,另一束在磁场中不 偏转,说明这一束不带电,这三束射线分别叫作α射线、β射线、γ射 线。
-11-
1
原子核的组成
探究二
首 页
课前预习案 新知导学
课堂探究案 答疑解惑
当堂检测
探究一
3.三种射线的性质、特征比较
项 组 目 成 α 射线 高速氦核流 2e 4mp(mp= 1.67× 10-27 kg) 0.1c 偏转 最弱(用纸 能挡住) 很强 感光 β 射线 高速电子流 -e m������ 1 836 γ 射线 光子流 (高频电磁波) 0 静止质量为零 c 不偏转 最强(穿透几 厘米厚的铅板) 很弱 感光
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 )
2018-2019版物理新导学笔记人教通用版选修3-5实用课件:第十九章 原子核 5
例2 下列关于结合能和比结合能的说法中,正确的是 A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为
结合能 B.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大 C.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大
√D.中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
解析 答案
答案 当核子增多时,原子核增大,核子间的距离也增大,当距离较大 时,一些核子间可能就没有核力的作用了,这样形成的核不稳定,最终 会瓦解.因此质子与中子不能随意地组合形成无数不同的原子核.
答案
[知识深化] 1.核力特点 (1)短程:只发生在相邻的核子之间(又叫饱和性). (2)与核子电性无关. (3)属于强相互作用. 2.原子核中质子与中子的比例关系 (1)较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子 数大于质子数,越重的原子核,两者相差越多.
3.核能的计算方法 (1)根据质量亏损计算: ①根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm. ②根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2计算核能.其中Δm的单位是千克,ΔE 的单位是焦耳. ③利用原子质量单位u和电子伏特计算 1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,ΔE=Δm×931.5 MeV,其中 Δm的单位为u,ΔE的单位为MeV.
解析 答案
重点探究
一、核力特点 原子核中质子与中子的比例
[导学探究]
如图1为
3 1
H和
3 2
He的原子核结构示意图.
(1)质子都带正电,质子与质子之间存在着库仑斥力,为什么
3 2
He还能稳
定地存在?
图1 答案 核子之间还存在着核力作用.
答案
(2)自然界中存在的元素是有限的,为什么质子与中子不能随意地组合从 而形成无数不同的原子核?
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。
2018_2019高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成课件新人教版选修3_5ppt版本
3.原子核的组成 (1)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。 (2)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。 (3)核电荷数=质子数(Z)=元素的__原__子__序__数____=核外电子数。
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5
课时作业
课前预习
知识点 1单天击然此放处射现编象辑母版文本样式
发射射线 放射性
发出射线
知识点
2单三击种此射处线的编本辑质母及特版征文本样式
1
氦核
10
电子
99%
较弱
电磁波
较差 较强
很弱
知识点
3单原击子此核处的组编成辑母版文本样式
单击此处编辑母版文本样式
×00..919cc×12≈371.7
1840
由此可见,A 项正确,B 项错误;
带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为 ,垂直电场线方向位移为 x,沿 电场线方向位移为 y,则有:
x=v0t,y=12·qmEt2 消去 t 可得:y=2qmExv220 对某一确定的 x 值,α、β 粒子沿电场线偏转距离之比为
1 yyαβ=qqαβ·mmαβ·vv2α2β=21×18440×00.9.19cc22=371.5 由此可见,C 项错误,D 项正确。 故正确答案是 A、D。
单击此处编辑母版文本样式
D
探究二 原子核的组成
单击此处编辑母版文本样式
1.原子核(符号AZX)
大小:很小,半径为10-15~10-14m 原 子 核组 成质 中子 质 子 质: 量 : 量mm电 电pn量 量= =eq11==..6677+024 169.22638×161× ×0-111009C- -2277kkgg
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
物理选修3-5学案:教材梳理第十九章1.原子核的组成含解析
疱丁巧解牛知识·巧学一、天然放射现象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19-1-1.图19-1-12.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。
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?
2018_2019高中物理第19章原子核19.1原子核的组成课件新人教版选修3_5
【预习小测】 1.人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从 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
【解析】选D。自从贝可勒尔发现天然放射现象后,科 学家对放射性元素、射线的组成、产生的原因进行了 大量研究,逐步认识到原子核的复杂结构,故D正确。
【解析】(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电 荷数,等于核内质子数。故117号元素的核电荷数和核 内质子数均为117,原子呈中性,故核外电子数等于核内 质子数,也为117。
(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和,故该元 素中子数为176的原子核的质量数为117+176=293,中子 数为177的原子核的质量数为117+177=294。 (3)元素符号一般用 A 表示,其中A表示质量数,Z表示 ZX
主题一 【互动探究】
射线的本质和特性的确定
1.天然放射现象使人们认识到原子核是有结构的,为什
么说射线来自原子核的内部?为什么说原子核是可分的,
是有结构的?
提示:因为实验发现,任何一种具有放射性的元素,无论 它是以单质形式存在还是以化合物形式存在,都具有放 射性,而且放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。 由于元素的化学性质取决于原子的核外电子,这说明射
子核中打出了质子。所以质子是原子核的组成部分。
(2)质子带正电荷,电荷量与一个电子所带的电荷量相 等,质量mp=1.6726231×10-27kg。
2.中子是怎么发现的?它有什么特点? 提示:(1)1932年,查德威克通过实验证实了中子的存在。 (2)中子不带电,质量mn=1.6749286×10-27kg。
对,C错;居里夫妇研究含铀物质发现了新元素钋和镭,D
最新人教版高中物理选修3-5第十九章《原子核的组成》温故知新
第十九章 原子核
第一节 原子核的组成
温故知新
新知预习
1.物体放射射线的性质,叫做_________,具有放射性的元素称为.放射性元素自发地发出射线的现象,叫做_________.
2.放射性元素放射出来的射线有三种:_________、_________、_________.
3.原子核由_________和_________组成,它们统称为_________,其中_________带正电,_________不带电.
4.原子核的数学符号为X A
Z ,其中_________为元素符号,A 表示_________,Z 表示
_________.
5.具有相同质子数、不同中子数的原子互称_________.
知识回顾
初中已经学过原子核的基本结构,知道原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电.但是更详细、更深层次的东西还未知.有些东西很可能跟我们原来想象的不完全一样,在进一步学习中应注意纠正.。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成素材 新人教版选修3-5(2021年最新整理)
高中物理第十九章原子核1 原子核的组成素材新人教版选修3-5 编辑整理:
尊敬的读者朋友们:
这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第十九章原子核1 原子核的组成素材新人教版选修3-5)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中物理第十九章原子核1 原子核的组成素材新人教版选修3-5的全部内容。
1原子核的组成
原子核(atomic nucleus)简称“核”。
位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。
而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。
原子核极小,它的直径在10-15m~10—14m之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。
原子核的密度极大,核密度约为1017kg/m3,即1m3的体积如装满原子核,其质量将达到1014t,即1百万亿吨。
原子核的能量极大。
构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中原子核不发生分裂。
当一些原子核发生裂变(原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时,会释放出巨大的原子核能,即原子能(例如核能发电)。
利用这一性质,方便人们的生活。
整个原子不显电性是中性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
知识点一 天然放射现象及三种射线
提炼知识 1.1896 年,法国物理学家贝克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 象叫作天然放射现象.
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.
小试身手 2.若用 x 代表一个中性原子中核外的电子数,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23592U 的原子来说( ) A.x=92 y=92 z=235 B.x=92 y=92 z=143 C.x=143 y=143 z=92 D.x=235 y=235 z=325
小试身手
1.关于α 、β 、γ 三种射线,下列说法中正确的是 ()
A.α 射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能 力最强
B.β 射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具 有中等的穿透能力
C.γ 射线一般伴随着α 或β 射线产生,它的穿透能 力最强
D.γ 射线是电磁波,它的穿透能力最弱 解析:α、β、γ射线都来自原子核,穿透能力依次增
2.三种射线的比较.
比较项 目
α 射线
β 射线
γ 射线
组成
光子流(高频 高速氦核流 高速电子流
电磁波)
带电量
2e
-e
0
质量
4mpmp= 1.67×10-27 kg
mp 1 836
静止质量为 零
符号
42He
速度
0.1c
在电磁场中
偏转
最弱用纸能挡 贯穿本领
住
对空气的电 离作用
很强
0-1e
γ
0.99c
(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,但穿透能力很强, 甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土.
(4)放射线来自原子核,说明原子核内部是有结构的.
判断正误
1.放射性元素发出的射线可以直接观察到.(×) 2.放射性元素发出的射线的强度可以人工控制.(×) 3.三种射线中,带正电的射线为氦核,带负电的为 电子,不带电的为中子.(×)
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 Pa.
5.三种射线: (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,电离能量较弱,很容易穿透黑 纸,也能穿透几毫米厚的铝板.
解析:在23592U 中,左下标为质子数,左上标为质量 数,则 y=92;中性原子的核外电子数等于质子数,所以 x=92;中子数等于质量数减去质子数,z=235-92=143, 所以 B 选项正确.
答案:B
拓展一 天然放射现象 1.对放射性的研究. 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.
c
Байду номын сангаас
与α 射线反 向偏转
不偏转
较强穿透几 最强穿透几
毫米的铝板 厘米的铅板
较弱
很弱
3.三种射线在电场和磁场中的偏转. (1)在匀强电场中,γ 射线不发生偏转,做匀速直线 运动,α 粒子和β 粒子沿相反方向做类平抛运动,在同 样的条件下,β 粒子的偏移大,如图所示.
位移 x 可表示为:x=12at2=12·qmEyv02∝mqv2.
2.中子的发现.
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.
4.原子核的符号:
5.同位素:具有相同的质子数而中子数不同的原子, 在元素周期表中处于同一位置,它们互称为同位素.
判断正误
1.原子核是由质子、中子、电子组成的.(×) 2.核电荷数等于核内质子数和中子数之和.(×) 3.卢瑟福发现了电子和质子.(×)
A.射到 b 点的一定是 α 射线 B.射到 b 点的一定是 β 射线
C.射到 b 点的一定是 α 射线或 β 射线 D.射到 b 点的一定是 γ 射线 解析:γ 射线不带电,在电场或磁场中它都不受场的 作用,只能射到 a 点,因此 D 选项不对;调整 E 和 B 的 大小,既可以使带正电的 α 射线沿直线前进,也可以使带 负电的 β 射线沿直线前进.沿直线前进的条件是电场力与 洛伦兹力平衡,即 Eq=qvB.
第十九章 原子核
1 原子核的组成
学习目标
1.了解放射性及放射性元 素的概念. 2.理解三种射线的形成及 本质,知道三种射线的特 点. 3.了解原子核的组成,知 道原子核的表示方法,掌 握原子序数、核电荷数、 质量数之间的关系. 4.理解同位素的概念.
重点难点 重点 1.三种射线的形成
及本质. 2.原子核的组成. 难点
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,而且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.
强,电离能力依次减弱.α射线是原子核自发放射出的氦
核,它的穿透能力最弱.故 A 错误.β射线是原子核中一
个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来.
故 B 错误.γ射线一般伴随着α或β射线产生,它的穿 透能力最强.故 C 正确.γ射线是电磁波,它的穿透能力 最强.故 D 错误.
答案:C
知识点二 原子核的组成 提炼知识 1.质子的发现.
所以,在同样条件下β
粒子与α
粒子偏移之比为xβ xα
=2ee× 1
84136×11901090cc22=37.
(2)在匀强磁场中:γ 射线不发生偏转,
仍做匀速直线运动,α 粒子和β 粒子沿相反
方向做匀速圆周运动,且在同样条件下,β
粒子的轨道半径小,如图所示.
根据 qvB=mRv2,得 R=mqBv∝mqv.
所以,在同样条件下β 粒子与α 粒子的轨道半径之
1 99
比为:Rβ Rα
=1
8436×10c0c×2ee=3171.
10
【典例 1】如图所示,一天然放射性物质射出三种射
线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图 所示),调整电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小,使得在 MN 上只有两个点受到射线照射.下面的哪种判断是正确 的( )