陕西省西安市庆安高级中学高中物理 19-1原子核的组成导学案 新人教版选修3-5
高中物理第十九章原子核1原子核的组成学案选修3_5
1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．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．(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)．2．三种射线(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．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2.(1)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1911所示．图1911(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性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，原子核也存在着一定结构．1．天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．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住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E．γ射线是波长很长的光子【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，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，E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】ACD2．如图1912所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．图1912【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．一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1913所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图1913【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．【答案】γβ三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现图19142．中子的发现图19153．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号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，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√)[后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]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．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决定了核外电子的数目，进而也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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．4．α粒子可以表示为42He，42He中的4为________，2为________．【解析】根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4.【答案】质子数与中子数之和(或质量数) 质子数5．下列说法正确的是( )A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素C.n m X与n－2m－2Y中子数相同D.235 92U核内有92个质子，235个中子E.235 92U核内有92个质子，143个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1mY核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】BCE6．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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 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？【解析】 因为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 ＝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)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv ＝m v 2r ，r ＝mvqB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114.【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88 (4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．学业分层测评(十三) (建议用时：45分钟) [学业达标]1．由原子核符号23592U ，可知( ) A.23592U 原子核中有质子92个 B.235 92U 原子核中有电子92个 C.235 92U 原子核中有中子235个 D.235 92U 原子核中有中子143个 E.235 92U 原子核中有核子235个【解析】 原子核符号为AZ X ，A 为核子数，Z 为质子数，可见23592U 原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B 、C 错误，A 、D 、E 正确．【答案】ADE2．如图1916所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )【导学号：66390044】图1916A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下bE．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．【答案】ACE3．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho，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是________．【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.【答案】324．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图1917所示．该装置中探测器接收到的是________．图1917【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线[能力提升]5．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图1918所示，则( )【导学号：66390045】图1918A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88E ．反冲核的电荷数为90【解析】 由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2R 得R ＝mvqB，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B·2e对反冲核：R 2＝p 2BQ －2e由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度大小与质量成反比，故D 、E 错误． 【答案】 ABC6．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1919所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，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.图1919(1)设离子质量为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？ 【导学号：66390046】【解析】 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理 qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv2r ，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.【答案】 (1)2B 2mUq(2)1∶2∶ 3 7．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)，(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图19110所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图．(画在图上)图19110(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)【导学号：66390047】【解析】 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线． (2)如图所示．(3)α粒子和电子在磁场中偏转 据R ＝mv Bq ， 对α射线有R α＝m αv αBq α对β射线有R e ＝m e v eBq e故R αR e ＝m αv αq em e v e q α＝400. α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离． 【答案】 (1)用一张纸放在射线前即可除去α射线 (2)见解析图(3)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )A．小球做匀速圆周运动B．当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为v cos LαC．棒的角速度逐渐增大D．当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为v sin Lα2．关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（）A．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率B．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5sC．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向D．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零3．空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿童分别坐在A、B两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为a、θ。
高中物理第十九章原子核第一节原子核的组成学案新人教版选修3
第一节原子核的组成〔情景切入〕我们已经知道，原子是由原子核和核外电子组成的。
天然放射现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，原子核内蕴藏着巨大的能量。
你想了解原子核的奥秘吗？请我们一起走进核世界吧。
〔知识导航〕本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线(α射线、β射线、γ射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的。
本章从内容上可分为三个单元，第一单元(第1～2节)揭示了原子核的组成及衰变，第二单元(第3～4节)介绍了射线的探测及应用与防护，第三单元(第5～8节)主要讲述了原子能及其利用。
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。
〔学法指导〕1．在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识。
2．学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系，这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内容。
3．通过直接感知的现象推测、总结直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要注意贯彻始终。
学习目标知识导图知识点1 天然放射现象1．放射性物质__发射射线__的性质。
2．放射性元素具有__放射性__的元素。
3．天然放射现象放射性元素自发地__发出射线__的现象。
知识点2 三种射线的本质及特征1．α射线它是高速__氦核__流，速度约为光速的__110，穿透能力较差__，电离作用比较强。
2．β射线它是高速__电子__流，速度可达光速的__99%__，穿透能力__较强__，电离作用__较弱__。
3．γ射线它是能量很高的__电磁波__，穿透能力很强，电离作用__很弱__。
知识点3 原子核的组成1．质子的发现2．中子的发现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。
2019-2020年高中物理 19-1原子核的组成导学案 新人教版选修3-5
策略与反思
纠错与归纳
【学习目标】
1．知道什么是放射性及放射性元素
2．知道三种射线的特性，知道原子核的组成，会正确书写原子核符号
【重点、难点】
三种射线的性质和原子核的组成、原子核微观模型的建立
【自主学习过程】
1、什么是天然放射现象？那些元素具有这种性质？
B γ是不带电的光子流
C α粒子不同于氦原子核
D γ射线的贯穿本领比α粒子的强
6、以下说法中正确的是（ ）
A 原子中含有带负电的电子，所以原子带负电
B 原子核中的质子数，一定跟核外电子数相等
C 用α粒子轰击氮，氟，钠，铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分
D 绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子
B x= 90, y= 90, z=144
C x= 114，y= 114, z=90
D x=234, y=234 , z=324
9、下列说法正确的是（ ）
A．射线粒子和电子是两种不同的粒子
B．红外线的波长比X射线的波长长
C．粒子不同于氦原子核
D．射线的贯穿本领比粒子强
10、完成P69练习题
7、有关同位素，下列说法中正确的是 （ ）
A 质子数相同而核子数不同的原子
B核子数相同而中子数不同的原子
C同位素具有相同的化学性质
D同位素具有相同的中子数
8、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，则对的原子来说 （ ）
A x= 90, y=90, z=234
人教版(选修3-5 19.1 原子核的组成 学案-教学文档
19.1 原子核的组成【重点知识】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。
【基本知识】一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家发现某些物质具有放射性。
2．物质发射的性质称为放射性，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放射现象。
3．原子序数大于或等于的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于的元素，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。
二、三种射线1．α射线：实际上就是，速度可达到光速的110，其能力强，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。
三、原子核的组成1．质子的发现用α粒子轰击获得了质子。
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)查德威克用轰击铍(94Be)原子核获得了中子。
3．原子核的组成原子核由、组成，它们统称为。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的，等于。
5．原子核的质量数(A)等于与的总和。
6．原子核的符号表示AZ X，其中X为元素符号，A为原子核的，Z为原子核的。
7．同位素具有相同的而不同的原子互称同位素。
【课堂例题】例1．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，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B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ放射源例2．如图1916所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)。
物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)
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，让我们走进微观世界,一起探索其中的奥秘！我们已经知道,原子由什么微粒组成啊？学生回答：原子由原子核与核外电子组成，点评：由原来的知识引入新课,对新的一章有一个大致的了解，教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？学生思考讨论，点评：带着问题学习,激发学习热情教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律,是从发现天然放射现象开始的，1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下,对铀和铀的各种矿石进行了深入研究,又发现了发射性更强的新元素，其中一种,为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po）,另一种命名为镭（Ra），学生一边听,一边看挂图，点评：配合挂图,展示物理学发展史上的有关事实,树立学生对科学研究的正确态度，（二）进行新课1．天然放射现象（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)，元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．（2）放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于82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．学生一边听,一边看书，2．射线到底是什么教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束，在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图所示：（投影）思考与讨论：①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？②如果α射线,β射线都是带电粒子流的话,根据图判断,他们分别带什么电荷，③如果不用磁场判断,还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？学生分组讨论,回答问题以及实验方案，①射线分成三束,射线在磁场中发生偏转,是受到力的作用，这个力是洛伦兹力,说明其中的两束射线是带电粒子，②根据左手定则,可以判断α射线是正电荷,β射线是负电荷，③带电粒子在电场中要受电场力作用,可以加一偏转电场,也能判断三种射线的带电性质,如图点评：给出实验现象,设置问题情境,引导学生自己得出结论,培养学生的观察,分析,探究的能力，培养学生合作式学习的能力用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维，教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质,那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格，学生看书,进行总结，点评：培养学生自学,总结的能力，教师：（帮助小结）①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的,跟原子所处的物理或化学状态无关，不管该元素是以单质的形式存在,还是和其他元素形成化合物,或者对它施加压力,或者升高它的温度,它都具有放射性，②三种射线都是高速运动的粒子,能量很高,都来自于原子核内部,这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能,原子核内也有其复杂的结构，学生对照表格,理解书本知识，点评：通过对照表格,可以让学生更好的掌握规律性质，3．原子核的组成 教师提问：①质子：由谁发现的？怎样发现的？②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？学生看书,然后回答问题①卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现质子，②查德威克发现中子，发现原因：如果原子核中只有质子,那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比,但实际却是,绝大多数情况是前者的比值大些,卢瑟福猜想核内还有另一种粒子，教师：（帮助小结）①质子(proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等,271.672623110p m kg -=⨯中子(nucleon)不带电,271.674928610n m kg -=⨯②数据显示：质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核，点评：加强学生对书本知识的理解能力,以及语言概括能力，教师：提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？学生看书,然后回答问题：③不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍,那这个倍数就叫做原子核的电荷数，④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,那这个倍数叫做原子核的质量数， 点评：加强学生对书本知识的理解能力,以及语言概括能力，小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数⑤ 符号A Z X 表示原子核,X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数教师：给出思考与讨论题，一种铀原子核的质量数是235,问：它的核子数,质子数和中子数分别是多少？学生回答：核子数是235,质子数是92,中子数是143，点评：学生回答调动他们学习的积极性，4．同位素(isotope)（1）定义：具有相同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,因而互称同位素，（2）性质：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,因而同种元素的同位素具有相同的化学性质，学生一边听,一边看书，提问：列举一些元素的同位素？学生回答： 氢有三种同位素：氕（通常所说的氢）,氘（也叫重氢）,氚（也叫超重氢）,符号分别是：123111,,H H H ，碳有两种同位素,符号分别是121466,C C ， 点评：举例说明同位素的性质,加深对这一概念的理解，例：下列说法正确的是（ ）A ．β射线粒子和电子是两种不同的粒子B ．红外线的波长比X 射线的波长长C ．α粒子不同于氦原子核D ．γ射线的贯穿本领比α粒子强学生回答：BD点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识，19世纪末20世纪初,人们发现X,α,β,γ射线,经研究知道,X,γ射线均为电磁波,只是波长不同，可见光,红外线也是电磁波,波长从短到长的电磁波波谱要牢记，另外,β射线是电子流,α粒子是氦核，从α,β,γ三者的穿透本领而言：γ射线最强,α射线最弱,这些知识要牢记， （三）课堂小结1．天然放射现象及其规律，2．三种射线的性质，3．原子核的组成，学生总结,讨论，（四）作业：1．认真阅读课后的“科学足迹”，完成问题与练习，2．探究活动：β射线的来源：原子核内没有电子,β射线如何而来？点评：学生课后探究，激发学生学习的热情,为以后的学习作好准备，★教学体会这节课由天然放射现象开始,揭示了原子核是可分的，展示物理学发展史上的有关事实,是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材，放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的,从而引起人们去探索原子核的奥妙,揭开了核物理学的第一页，核物理研究的是原子核的组成及其变换规律,是微观世界的现象,不想宏观世界那样看得见,摸得着,研究起来也就更困难，通过本节的学习,要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路,方法有所体会,了解人类是怎样认识微观世界的，。
物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)
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。
高中物理 第十九章 1原子核的组成教案 新人教版选修3-5(2篇)
原子核的组成第一课时一、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．二、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．三、教具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．四、主要教学过程(一)引入新课复习提问：1．什么是天然放射现象？天然放射性元素放射出哪几种射线？这些射线的成分是什么？天然放射现象说明原子核存在着复杂的内部结构，为了了解原子核的组成，人们开始寻找研究原子核组成的有效方法，那就是原子核的人工转变．(二)教学过程设计1．质子的发现．(1)原子核的人工转变．是指为了了解原子核的组成，人们有目的的用高速粒子去轰击某些元素的原子核，通过对核反应过程及其产生的新粒子的研究，了解原子核的内部结构和粒子的本质及特点．(2)α粒子轰击氮原子核的实验．1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，第一次实现了原子核的人工转变，有了很重要的发现．实验装置如图1所示(用投影幻灯打出装置的示意图)，容器C中放有放射性物质A，从A射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S，用显微镜M观察荧光屏．实验现象：当在荧光屏上恰好观察不到闪光后，通过阀门T往容器C里通入氮气，此时卢瑟福从荧光屏S上又观察到了闪光．实验结论：实验表明，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．(3)质子的发现．讨论提问：引导学生用已经学过的知识分析怎样知道新粒子的性质．①若想知道新粒子的性质，必须测出粒子的什么有关物理量？归纳得到：测出粒子的电性、电量、质量和速度等．②用什么方法可以知道新粒子的电性？归纳得到：可将粒子引入电场或磁场中，观察粒子的偏转轨迹．如图2所示，在匀强电场中粒子的轨道是抛物线，若粒子向下偏转，说明粒子带正电；若向上偏转，说明粒子带负电．如图3所示，在匀强磁场中粒子的轨道是圆，若粒子向上做圆运动，说明粒子带正电，若粒子向下做圆运动，说明粒子带负电．实验证明：这个新粒子带正电．③用什么方法可测出粒子的速度？归纳得到：使粒子通过一个正交的电磁场，如图4所示，调节B或E的值，使粒子在正交场中，沿入射方向做匀速直线运动，则可知此时实验说明：这个新粒子速度很大，有很强的穿透能力．归纳得到：使粒子通过匀强电场，根据粒子的偏转量y求出．或使粒子在匀强磁场中做圆周运动，根据半径R求．如图5，在匀强电场中，粒子的偏转量为y：U为两极板间电压，则可测出荷质比为：如图6，在匀强磁场中，粒子做圆运动的半经为R．结论：通过对新粒子的研究与测定，确定它就是氢原子核，又叫质(4)对核反应过程的研究．这个质子是α粒子从氮核中直接打出的，还是α粒子打进氮核后形成的复核发生衰变时放出的呢？分析：若质子是α粒子从氮核中直接打出来的，如图7中甲图，碰撞过程中应有四条径迹；若α粒子打进氮核后形成一个复核，这个复核立即衰变后放出一个质子，碰撞过程中应如图7中乙图所示，有三条径迹．为弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特在充满氮的云室里做了α粒子轰击氮核的实验，并拍摄了两万多张云室的照片，终于从40多万条α粒子径迹中发现有8条产生了分叉(见课本上图)，分析可知有三条径迹，分叉后的细长径迹是质子的径迹，另一条短粗的径迹是新生核的径迹，α粒子的径迹在跟核碰撞后不再出现，因此这个核反应过程中α粒子打进氮核后形成复核，复核衰变后放出质子．从质量数守恒和电量数守恒可知，其反应方程式为从布拉凯特的实验中，可知40多万条径迹中只有8条分叉，可见科学研究工作的艰巨性，并且可以看到科学实验的重要作用．5．结论．后来人们用同样的方法使氟、钠、铝等发生了类似的转变，都产生了质子．由于各种原子核里都能打出质子来，可见质子是原子核的组成部分．(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．(四)作业1．练习二(1)．方程式．第二课时(一)引入新课复习提问：1．卢瑟福通过什么实验产生了质子？试写出这个实验的核反应方程式．质子的发现引导人们更进一步去研究原子核的内部结构，10多年后，科学家经过深入研究发现了原子核中另一种新的基本粒子——中子．(二)教学过程设计1．中子的发现．(1)卢瑟福的假说．质子发现后，有人提出原子核可能是由带正电的质子组成的．但这设想在解释除氢原子核外的其他原子核时遇到了困难，大多数原子核的电荷数与质量数不相等，如铀238的电荷数为92，若都由质子组成，其质量数也应是92，而除质子外剩下146的质量数是什么呢？1920年，根据以上分析，卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．(2)约里奥·居里夫妇的实验．1930年发现，用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)时产生一种射线，这种射线贯穿能力极强，能穿透十几厘米厚的铅板，当时人们已知的射线中只有γ射线能穿透铅板，所以认为这种射线为γ射线．1932年约里奥·居里夫妇用这种射线去轰击石蜡(含有大量氢原子)，竟从石蜡中打出质子，如图8(用投影幻灯片打出)，由于被打出质子能量很大，与γ射线的能量不符合，但这射线究竟是什么？约里奥·居里夫妇没有得出最后的结论．(3)查德威克实验．1932年英国物理学家查德威克仔细研究了这种射线，发现它是中性粒子流，在磁场中不偏转，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射线的可能．后查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，结果打击了一些氢核(质子)和氮核，并测量出被打出的氢核和氮核的速度，由此推算出这种射线的质量．测量结果表明，被打出的原子核的速度是不同的，如被打出的氢核的速度有大有小，查德威克认为其中速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果，其他速度较小的是由于斜碰的结果．(4)中子的发现．分析：查德威克认为它们之间的碰撞是弹性正碰；设未知粒子质量为m，速度为v，氢核的质量为mH，最大速度为v′H，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：mv=mv′+mH·v′H，(1)其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：同样可求出未知射线与氮原子碰撞后，打出的氮核的速度查德威克在实验中测得氢核的最大速度为v′H=3.3×109cm/s，氮核的最大速度为v′N=4.7×108cm/s．将速度的最大值代入方程(6)，可得：可得：m=1.15mH．查德威克还用别的物质代替氢和氮重做这个实验，可得到同样的结果．后来更精确实验测出，此粒子质量非常接近于质子质量，只比后者大千分之一多(此粒子质量是1.674920×10-27kg，质子质量是1.672614×10-27kg)．查德威克发现的这种与质子质量差不多的粒子，由于不带电，所以发现中子的核反应方程式为实验证实，从许多原子核里都能打出中子，可见中子也是原子核的组成部分．中子的发现是物理学发展史上的一件大事，由于中子不带电，所以更容易接近或打进原子核．不少科学家用中子轰击原子核，进一步揭示了物质的微观结构，对近代物理学的发展起了很大作用．由此也可看出科学的预言和假说的重要作用，它可引导人们发现新的事实和规律．中子的发现的历史事实也使我们明确，在科学研究中要时刻保持严谨的态度，否则会像约里奥．居里夫妇一样与中子这样重要的发现失之交臂．由于发现了中子，查德威克获得1935年诺贝尔物理学奖．中子的发现是科学假设和理论推证相结合的产物，也是查德威克与许多物理学家共同努力的结果．查德威克事后说：“先进的科学知识通常是很多人劳动的成果．”2．原子核的组成．中子发现后，原子核是由质子和中子组成的看法很快得到了公认．质子和中子统称为核子，质子带一个单位正电荷，质量数为1；中子不带电，质量数也是1．在核中：电荷数=质子数=核外电子数．质量数=质子数+中子数．14，所以中子数为14-7=7，则氮核是由7个质子和7个中子组成的．同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素．如在天然放射现象中，放射出的三种射线：α粒子是氦核，它是由2个质子和2个中子结合在一起从核中发射出来的，其核反应方程式为β粒子是电子，这是由中子转化为质子和电子，其核反应方程式为γ射线是由光子组成，后面会讲到．(三)课堂小结1．在原子核由质子组成的说法遇到困难时，卢瑟福预言：原子核中可能存在着与质子质量差不多的不带电粒子，称为中子．2．查德威克通过对许多实验的分析，并运用动量守恒和能量守恒的规律，测量并计算出被一些人误认为γ射线的粒子的电性和质量，从而发现了质量与质子差不多，不带电的中性粒子——中子．3．原子核是由质子和中子组成的．它的电荷数等于质子数，它的质量数等于质子数加中子数．4．了解同位素的意义．知道天然放射现象中α粒子和β粒子的形成及核反应方程式．(四)复习提问2．一个中子以速度v0与一静止的原子核作正面弹性碰撞，原子核的质量为A，则该原子核得到的能量E2与中子的起始能量E0之比为(1)证明上述关系式．根据弹性碰撞的规律可列出动量守恒和动能守恒的方程：若中子质量为m0．原子核质量为mA=Am0．(1)m0v0=m0v′+mAv，(1)(2)因为A=12，则可求1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．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)①放射性：物质发射射线的性质．②放射性元素：具有放射性的元素．③天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象．(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)．2．三种射线(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．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c 很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小(1)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19-1-1所示．图19-1-1(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性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，原子核也存在着一定结构．1．(多选)天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．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住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【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，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．【答案】ACD2．如图19-1-2所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．图19-1-2【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．(多选)如图19-1-3所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()图19-1-3A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中带正电的α粒子受的洛伦兹力向上，带负电的β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．而γ射线不带电做直线运动．所以B错误，A、C正确；如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时，由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，D错误．【答案】AC三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现(如图19-1-4所示)图19-1-42．中子的发现(如图19-1-5所示)图19-1-53．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号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，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√) [后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]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．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决定了核外电子的数目，进而也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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．4．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho在医疗领域有重要应用，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A．32B．67C．99D．166【解析】根据原子核内各量的关系可知核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对，B、C、D错．【答案】 A5．(多选)下列说法正确的是()A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素Y中子数相同C.n m X与n－2m－2D.235 92U核内有92个质子，235个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1m Y核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】 BC6．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)若镭原子呈电中性，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？【解析】 因为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 ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核所带电荷量Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19 C ≈1.41×10－17 C.(3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bq v ＝m v 2r ，r ＝m v qB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114. 【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88(4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．。
高中物理《19.1 原子核的组成》导学案(无答案)新人教版选修3-5
作用
α射线
α粒子是
_________
约
很小，一张_____就能挡住
____
β射线
β粒子是高速_______
接近c
很大，能穿过几毫米厚的_____
____
γ射线
波长很短的_______
等于c
最大，能穿过几厘米厚的_____
____
三、我的疑惑
四、课堂训练
1、将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况中正确的是( )
难点
1、三种射线的本质特征和区分方法；2、原子核的组成。
学生自主学习
学生课堂笔记
一、课前导 学
（一）天然放射现象
1．天然放射现象：(1)天然放射现象的发现：1896年，法国物理学家_________发现，铀和含铀的矿物能发出看不见的射线，这种射线可使被黑纸包裹的照相底片_____。
(2)放射性和放射性元素：①放射性：物质_________的性质。②放射性元素：具有_______的元素。பைடு நூலகம்原子序数大于或等于83的元素，都是_______元素，原子数小于83的元素有的也具有放射性。
A.α射线是由氦原子核衰变产生B.β射线是由原子核外电子电离产生
C.γ射线 是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性
4、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21 0个核子
(3)γ射线呈电中性，是能量很高的_______，它的_____作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的_____和几十厘米厚的混凝土。
陕西省西安市庆安高级中学高中化学 原子结构(第3课时)导学案 新人教版选修3
B．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性
6．以下现象与核外电子的跃迁有关的是（）
①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶
【合作探究】————升华学科能力，透析重难点
1.某原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，其基态原子在L层分布中正确的是()
2.下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是
【当堂训练】———技能拓展应用，搭建晋级平台
1．下列说法中正确的是()
A．处于最低能量的原子叫做基态原子
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
2．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因（）
A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
认真阅读课本课本7-9页，完成导学案自主学习部分，做好问题标记。
【自主学习】——建立自信，克服畏惧，尝试新知
1.原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称。
2.处于最低能量的原子叫做原子。
3.当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成原子。
4.不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称。
高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成学案新人教版选修3-5(2021年整理)
（浙江专版）2018年高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成学案新人教版选修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（（浙江专版）2018年高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成学案新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1节原子核的组成[目标早知道］浙江选考·学习要求知识内容考试要求1.原子核的组成加试a2。
放射性元素的衰变加试c3。
探测射线的方法加试a4。
放射性的应用与防护加试a5。
核力与结合能加试c6。
核裂变加试c7.核聚变加试c8。
粒子和宇宙加试a天然放射现象及三种射线1．放射性和放射性元素（1）1896年，法国物理学家贝可勒尔发现,铀和含铀矿物都能发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光.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元素。
（2)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)、镭（Ra）.2．天然放射现象放射性元素自发地发出射线的现象.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。
3．三种射线(1)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，这三束射线分别叫做α射线、β射线、γ射线。
（2)α射线实际上就是氦原子核，速度可达到光速的错误!，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。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成学案 新人教版选修3-5(2021年最新整理)
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1 原子核的组成学习目标知识脉络1。
知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们．（重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点）天然放射现象及三种射线错误!1．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．(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)．2．三种射线(1)α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的错误!，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．［再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×）2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√）3．α射线是由高速运动的氦核组成的,其运行速度接近光速．(×）4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×）5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√）错误!β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流,这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．错误!1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线,所以认为原子核具有内部结构．探讨2:让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线,向右偏转的一束为β射线,向上不发生偏转的一束为γ射线．错误!1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核错误!He约错误!c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流错误!e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2(1）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19。
人教版高二物理选修3-5第十九章 19.1《原子核的组成》学案设计
原子核的组成知识·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1.图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. (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qm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). 问题·探究 思想方法探究问题 怎样根据三种射线在电场和磁场中偏转的特点进行判断？探究过程：1.γ射线不论在电场还是磁场中，γ射线总是做匀速直线运动，不发生偏转. 根据上述特点，在电场或磁场中不发生偏转的射线是γ射线.2.α射线和β射线在电场中偏转的特点：在匀强电场中，α和β粒子沿相反方向作类平抛运动，且在同样的条件下，β粒子的偏移最大，根据粒子在电场力方向做初速为零的匀加速直线运动，位移x 可表示为x=21at 2=21·m qE (v y 0)2∝2mvq所以，在同样条件下β与α粒子偏移之比为αβx x =e e 2×1837/4v v ×22)1021(cc =5018373.α射线和β射线在磁场中的偏转特点：在匀强磁场中，α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径最小，偏转最大.根据qvB=Rmv 2得R=qB mv ∝q mv所以，在同样条件下β与α粒子的轨道半径之比为αβR R =v v 41837/×10/c c ×183752=e e 根据上述径迹特点，即使电场和磁场方向未知，也可以区分射线的种类.探究结论:放射性元素衰变时放出的三种射线，不论是垂直进入匀强电场还是匀强磁 场，偏转角度大的(或半径小的)是β粒子，偏转角度小的(或半径大的)是α粒子.。
高中物理第十九章原子核第一节原子核的组成课堂探究学案新人教版选修3_520171120339
第一节原子核的组成课堂探究探究一天然放射现象的意义和三种射线的研究问题导引天然放射性的发现打开了核物理的大门。
在天然放射现象中，发射出的射线是什么呢？提示：α射线、β射线、γ射线。
名师精讲1．研究放射性的意义：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。
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，说明这两束是带电带子流，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。
3．三种射线的性质、特征比较α射线β射线γ射线光子流组成高速氦核流高速电子流(高频电磁波) 带电荷量2e －e 0质量4m p(m p＝1.67×10－27 kg)m静止质p1836量为零速度0.1c 0.99c c在电场或与α射线偏转不偏转磁场中反向偏转最弱较强最强穿透能力(用纸能(穿透几毫(穿透几厘挡住) 米厚的铝板) 米厚的铅板)对空气的很强较弱很弱电离作用通过胶片感光感光感光警示(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。
(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。
【例题1】如图所示，X为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，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B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ放射源解析：由三种射线的本质和性质可以判断：在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子；在铝片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，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线。
高中物理第十九章原子核1原子核的组成学案选修3_5
1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．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．(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)．2．三种射线(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．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2.(1)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1911所示．图1911(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性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，原子核也存在着一定结构．1．天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．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住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E．γ射线是波长很长的光子【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，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，E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】ACD2．如图1912所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．图1912【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．一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1913所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图1913【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．【答案】γβ三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现图19142．中子的发现图19153．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号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，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√)[后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]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．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决定了核外电子的数目，进而也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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．4．α粒子可以表示为42He，42He中的4为________，2为________．【解析】根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4.【答案】质子数与中子数之和(或质量数) 质子数5．下列说法正确的是( )A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素C.n m X与n－2m－2Y中子数相同D.235 92U核内有92个质子，235个中子E.235 92U核内有92个质子，143个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1mY核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】BCE6．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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 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？【解析】 因为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 ＝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)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv ＝m v 2r ，r ＝mvqB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114.【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88 (4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．学业分层测评(十三) (建议用时：45分钟) [学业达标]1．由原子核符号23592U ，可知( ) A.23592U 原子核中有质子92个 B.235 92U 原子核中有电子92个 C.235 92U 原子核中有中子235个 D.235 92U 原子核中有中子143个 E.235 92U 原子核中有核子235个【解析】 原子核符号为AZ X ，A 为核子数，Z 为质子数，可见23592U 原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B 、C 错误，A 、D 、E 正确．【答案】ADE2．如图1916所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )【导学号：66390044】图1916A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下bE．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．【答案】ACE3．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho，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是________．【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.【答案】324．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图1917所示．该装置中探测器接收到的是________．图1917【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线[能力提升]5．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图1918所示，则( )【导学号：66390045】图1918A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88E ．反冲核的电荷数为90【解析】 由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2R 得R ＝mvqB，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B·2e对反冲核：R 2＝p 2BQ －2e由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度大小与质量成反比，故D 、E 错误． 【答案】 ABC6．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1919所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，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.图1919(1)设离子质量为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？ 【导学号：66390046】【解析】 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理 qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv2r ，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.【答案】 (1)2B 2mUq(2)1∶2∶ 3 7．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)，(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图19110所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图．(画在图上)图19110(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)【导学号：66390047】【解析】 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线． (2)如图所示．(3)α粒子和电子在磁场中偏转 据R ＝mv Bq ， 对α射线有R α＝m αv αBq α对β射线有R e ＝m e v eBq e故R αR e ＝m αv αq em e v e q α＝400. α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离． 【答案】 (1)用一张纸放在射线前即可除去α射线 (2)见解析图(3)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成学案 新人教版选修35
1 原子核的组成课堂合作探究问题导学一、天然放射性活动与探究11．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。
请简述自动控制的原理。
2．阴极射线和β射线都是电子流，它们的区别是什么？迁移与应用1一放射源放射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源前面时，射线的强度减为原来的13，而当用1 cm 厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度减小到几乎为零。
由此可知，该放射源所放射出的（ ）A ．仅是α射线B ．仅是β射线C ．是α射线和β射线D ．是α射线和γ射线三种射线的比较方法1．α射线是α、β、γ三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿不过白纸。
2．要知道三种射线的成分、贯穿本领和电离本领。
3．要知道α、β、γ三种射线，α、β是实物粒子，γ射线是电磁波谱中的一员。
二、原子核的组成活动与探究21．卢瑟福的α粒子散射实验揭开了原子的神秘面纱，他又用α粒子作“子弹”轰击氮原子发现了质子，因此他提出原子核是由质子和中子组成的。
那么他是怎么样推测原子核由质子和中子组成的呢？铀235的原子核2．一个铅原子质量数为207，其核外电子有多少个？中子数又有多少个？迁移与应用2一个原子核为210 83Bi ，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1．质子数、中子数、核电荷数、原子序数、核外电子数、质量数存在着定量关系，即质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数，质量数＝质子数＋中子数，解题时要注意应用。
2．原子核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，同种元素质子数一定相同，但中子数不一定相同，这样的原子核互称同位素。
3．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。
当堂检测1．最早发现天然放射现象的科学家为（）A．卢瑟福 B．贝可勒尔C．爱因斯坦 D．查德威克2．已知228 88Ra是226 88Ra的一种同位素，则下列说法正确的是（）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3．在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（）A．γ射线的贯穿作用B．α射线的电离作用C．β射线的贯穿作用 D．β射线的中和作用4．下面关于β射线的说法正确的是（）A．它是高速电子流B．β粒子是放射出来的原子内层电子C．β粒子是从原子核中放射出来的D．它的电离作用比较弱，但它的穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板5．如图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（）A．a为α射线、b为β射线B．a为β射线、b为γ射线C．b为γ射线、c为α射线D．b为α射线、c为γ射线答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：1．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。
高中物理人教版选修3-519.1原子核的组成学案
19.1原子核的组成编写：吴维根审核：陶海林【知识要点】1．放射性元素自发地放出射线的现象，称为天然放射现象。
天然放射线可以通过磁场或电场进行分离、鉴别3．原子核的组成（1）原子核由________与__________组成，质子与中子统称为。
（2）核子数=质量数，质量数=中子数+质子数（3）具有相同的质子数、不同中子数的原子互称为。
4．原子核的表示方法：：Z：代表原子核的__________。
A：代表原子核的_________。
【典型例题】例1．放射性元素放出的射线在电场中分成甲、乙、丙三束，如图所示，其中A．丙为氦核组成的粒子流B．乙为比X射线波长更长的光子流C．乙为比X射线波长更短的光子流D．甲为高速电子组成的电子流例2．关于原子核，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，C．核内有83个质子，127个中子D．核内有83个质子和210个核子例3．下列说法中正确的是A．原子中含有带负电的电子，B．原子核中的质子数，一定跟核外电子数相等C．用粒子轰击氮等元素的原子核都可以打出质子，人们断定质子是原子核的组成部分D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子【课堂检测】1．可见光和射线相比较，下列说法中正确的是A．可见光的衍射现象没有射线的衍射现象明显B．用可见光照射某种金属不能产生光电效应时，换射线就有可能产生光电效应C．在同一种介质中，可见光的传播速度比射线的传播速度大D．光子的能量比任何一种可见光光子的能量都要大2．下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为U的电场后，速度最大的粒子是A．质子B．氘核C．粒子D．钠离子N a＋3．关于、、三种射线，下列说法正确的是A．射线是原子核自发射出的氦核，它的穿透能力最强B．射线是原子核核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C．射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强D．射线是电磁波，它的穿透能力最弱4．我们说氕、氘、氚是同位素，是因为它们A．具有相等的质子数B．具有相等的中子数C．具有相等的核子数D．在元素周期表中处于同一位置5.关于天然放射现象，下列说法正确的是A．此现象是玛丽·居里夫妇首先发现的B．它说明了原子核不是单一的粒子C．射线必须伴随射线或射线而产生D．任何放射性元素都能同时发出三种射线6.将、、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况中正确的是7.已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。
高中物理第十九章原子核1原子核的组成学案选修3_5
1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．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．(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)．2．三种射线(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．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2.(1)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1911所示．图1911(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性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，原子核也存在着一定结构．1．天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．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住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E．γ射线是波长很长的光子【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，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，E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】ACD2．如图1912所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．图1912【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．一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1913所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图1913【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．【答案】γβ三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现图19142．中子的发现图19153．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号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，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√)[后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]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．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决定了核外电子的数目，进而也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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．4．α粒子可以表示为42He，42He中的4为________，2为________．【解析】根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4.【答案】质子数与中子数之和(或质量数) 质子数5．下列说法正确的是( )A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素C.n m X与n－2m－2Y中子数相同D.235 92U核内有92个质子，235个中子E.235 92U核内有92个质子，143个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1mY核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】BCE6．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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 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？【解析】 因为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 ＝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)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv ＝m v 2r ，r ＝mvqB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114.【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88 (4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．学业分层测评(十三) (建议用时：45分钟) [学业达标]1．由原子核符号23592U ，可知( ) A.23592U 原子核中有质子92个 B.235 92U 原子核中有电子92个 C.235 92U 原子核中有中子235个 D.235 92U 原子核中有中子143个 E.235 92U 原子核中有核子235个【解析】 原子核符号为AZ X ，A 为核子数，Z 为质子数，可见23592U 原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B 、C 错误，A 、D 、E 正确．【答案】ADE2．如图1916所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )【导学号：66390044】图1916A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下bE．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．【答案】ACE3．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho，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是________．【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.【答案】324．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图1917所示．该装置中探测器接收到的是________．图1917【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线[能力提升]5．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图1918所示，则( )【导学号：66390045】图1918A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88E ．反冲核的电荷数为90【解析】 由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2R 得R ＝mvqB，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B·2e对反冲核：R 2＝p 2BQ －2e由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度大小与质量成反比，故D 、E 错误． 【答案】 ABC6．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1919所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，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.图1919(1)设离子质量为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？ 【导学号：66390046】【解析】 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理 qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv2r ，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.【答案】 (1)2B 2mUq(2)1∶2∶ 3 7．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)，(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图19110所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图．(画在图上)图19110(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)【导学号：66390047】【解析】 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线． (2)如图所示．(3)α粒子和电子在磁场中偏转 据R ＝mv Bq ， 对α射线有R α＝m αv αBq α对β射线有R e ＝m e v eBq e故R αR e ＝m αv αq em e v e q α＝400. α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离． 【答案】 (1)用一张纸放在射线前即可除去α射线 (2)见解析图(3)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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陕西省西安市庆安高级中学高中物理 19-1原子核的组成导学案新人
教版选修3-5
策略与反思
纠错与归纳【学习目标】
1．知道什么是放射性及放射性元素
2．知道三种射线的特性，知道原子核的组成，会正确书写原子核符号
【重点、难点】
三种射线的性质和原子核的组成、原子核微观模型的建立
【自主学习过程】
1、什么是天然放射现象？那些元素具有这种性质？
2、射线分几类？阅读课本P55-P56完成下列表格。
γ射线
射线种类α射线β
射线
射线组成
符号
电荷量
质量
射出速度
电离本领
穿透本领
3、原子的组成 阅读课文P67
① 质子和中子的发现，体会“实验事实→猜想→实验验证”的认知过程
② 原子核的组成
③ 原子核的符号表示
④ 同位素
【自我检测】
1、一个静止的、质量为M 的不稳定原子核,当它放射出质量为m 、速度为v 的粒子后,原子核的剩余部分的速度u 等于( ).
(A)-v (B)v m M m
--
(C)v M m m --
(D)v M
m
-
2、天然放射现象的发现揭示了( )
(A)原子不可再分 (B)原子的核式结构
(C)原子核还可再分 (D)原子核由质子和中子组成
3、同位素是指( )
(A)质子数相同而核子数不同的原子 (B)核子数相同而中子数不同的原子
(C)核子数相同而质子数不同的原子 (D)中子数相同而核子数不同的原子
4、下列说法中正确的是()
(A)“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的
(B)玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态
(C)放射性元素的原子序数小于83的个别元素也有天然放射现象
(D)同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同
5、下列说法正确的是（）
A β射线的粒子和电子是两种不同的粒子
B γ是不带电的光子流
C α粒子不同于氦原子核
D γ射线的贯穿本领比α粒子的强
6、以下说法中正确的是（）
A 原子中含有带负电的电子，所以原子带负电
B 原子核中的质子数，一定跟核外电子数相等
C 用α粒子轰击氮，氟，钠，铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定
质子是原子核的组成部分
D 绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比，因而原
子核内还存在一种不带电的中性粒子
7、有关同位素，下列说法中正确的是（）
A 质子数相同而核子数不同的原子
B核子数相同而中子数不同的原子
C同位素具有相同的化学性质
D同位素具有相同的中子数
8、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
Th
234
90的原子来说（）
A x= 90, y=90, z=234
B x= 90, y= 90, z=144
C x= 114，y= 114, z=90
D x=234, y=234 , z=324
9、下列说法正确的是（）
A．β射线粒子和电子是两种不同的粒子
B．红外线的波长比X射线的波长长
C．α粒子不同于氦原子核
D．γ射线的贯穿本领比α粒子强
10、完成P69练习题。