19-1原子核的组成
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。
原子核的结构和核能级
原子核的结构和核能级原子核的结构是由质子和中子组成的。
质子带正电荷，中子不带电荷。
在原子核内，质子和中子通过强相互作用力相互作用，维持着原子核的稳定性。
而核能级则是指原子核中核子所处的能量状态。
原子核的结构如下所示：1. 质子：质子是原子核中的一种粒子，具有正电荷。
质子的质量约为1.67×10^-27千克。
2. 中子：中子是原子核中的一种中性粒子，不带电荷。
中子的质量约为1.67×10^-27千克。
3. 质子数和中子数：原子核中的质子数决定了元素的化学性质，而质子数和中子数的总和决定了元素的质量数。
4. 原子核半径：原子核的直径一般在10^-15米的数量级，比整个原子的尺寸小了几万倍，但占据了原子的绝大部分质量。
核能级是指原子核中核子所处的能量状态。
核能级的概念类似于电子在原子外层轨道上所处的能量状态。
原子核中的核子也具有一定的能量级别，能量级别越高，核子的能量越大。
核能级的特点如下：1. 离散性：核能级的能量是离散的，即只能取特定的值。
这是由于原子核处于限定的空间中，只有特定波长的波函数才能在此空间内存在。
2. 填充原理：核能级满足填充原理，即按照一定的顺序填充核子，每个核子占据不同的核能级。
填充原理与保里不相容原理相类似，即每个核能级最多只能容纳一定数目的核子。
3. 能级跃迁：核能级之间的能级差决定了核反应的发生。
当核子从一个能级跃迁到另一个能级时，核反应就会发生，释放出能量。
核能级的研究对于理解核物理和核反应有着重要的意义。
通过研究核能级的分布和填充规律，科学家可以揭示原子核的结构和性质，进而推测更深层次的核力学规律。
总结起来，原子核的结构由质子和中子组成，核能级则是描述原子核中核子所处能量状态的概念。
深入研究原子核的结构和核能级有助于我们更好地了解核物理的奥秘，推动核能的应用及相关技术的发展。
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
原子核结构与元素周期表
原子核结构与元素周期表在我们日常生活中，元素周期表是一个非常重要的化学工具，用于系统地组织和分类所有已知的化学元素。
而这些元素的特性和行为则源自它们的原子核结构。
本文将探讨原子核结构与元素周期表之间的关系，并介绍一些有趣的发现。
一、原子核结构的基本组成原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子带有正电荷，中子则是中性的。
质子和中子都被称为核子。
原子核的大小相对于整个原子来说非常小，但它的质量却占据了整个原子的绝大部分。
二、质子数和中子数的影响一个原子的质子数决定了它的元素性质，因为元素的定义就是由质子数来区分的。
例如，氢原子只有一个质子，而氧原子有八个质子。
而中子数的变化则会影响同一个元素的同位素。
同位素是指质子数相同但中子数不同的原子。
例如，氢的三个同位素分别是质子数为1、中子数为0的氢-1、质子数为1、中子数为1的氢-2和质子数为1、中子数为2的氢-3。
三、元素周期表的发现与发展元素周期表最早由俄罗斯化学家门捷列夫于1869年提出。
他将当时已知的元素按照质子数的增加顺序排列，并发现了一些规律。
这些规律后来被整理成为现在我们所熟知的元素周期表。
四、元素周期表的结构和特点元素周期表通常由横行和纵列组成。
横行被称为周期，纵列被称为族。
周期表中的元素按照质子数的增加顺序排列，并且周期表的左侧是金属元素，右侧是非金属元素。
周期表中的族则是由元素的化学性质决定的。
例如，第一族是碱金属，第十六族是卤素。
五、元素周期表的规律元素周期表的主要规律有周期性和周期律。
周期性是指元素的性质随着质子数的增加而周期性地变化。
例如，周期表中第一周期的元素都是非金属，第二周期的元素则包含金属和非金属。
周期律是指元素的性质随着周期的增加而周期性地重复。
例如，第一周期的元素与第二周期的元素在某些性质上有相似之处。
六、原子核结构与元素周期表的关系原子核结构的不同会直接影响元素的性质和行为。
例如，原子核中的质子数决定了元素的种类，而中子数的变化则会产生不同的同位素。
原子核的结构和稳定性
原子核的结构和稳定性原子核是构成原子的重要组成部分，它的结构和稳定性对于原子的性质和行为具有重要影响。
本文将介绍原子核的结构组成、稳定性因素以及与核稳定性相关的概念和理论。
一、原子核的结构组成原子核由质子和中子组成，其中质子带正电，中子没有电荷。
质子和中子统称为核子。
质子和中子都存在于原子核的核子壳层中，类似于电子存在于原子的电子壳层中。
质子和中子的质量非常接近，都约为1.67×10^-27千克，由于原子核中的质子带正电，原子核整体带正电。
二、原子核的稳定性因素原子核的稳定性受到两种相互作用力的影响，即核内力和核外力。
1. 核内力核内力是由核子之间的强相互作用力引起的。
强相互作用力是一种极短程的、高强度的力，只作用在非常接近的核子之间。
这种力可以克服质子之间的电磁斥力，使得质子和中子能够紧密地结合在一起，保持原子核的结构稳定。
2. 核外力核外力是由质子和电子之间的库伦相互作用力引起的。
由于质子带正电，它们之间会存在电磁斥力，如果核内力无法克服电磁斥力，原子核将不稳定而发生衰变。
为了达到稳定状态，原子核中的质子与中子的数量要适当搭配，保持一个合适的比例。
三、核稳定性相关的概念和理论1. 质子数和中子数原子核的质子数等于核中质子的数量，用符号Z表示；中子数等于核中中子的数量，用符号N表示。
原子核的质量数等于质子数和中子数之和，用符号A表示，即A = Z + N。
2. 同位素具有相同质子数Z但中子数N不同的原子核称为同位素。
同位素具有相似的化学性质，但由于中子数不同，它们的物理性质和核稳定性可能有所差异。
3. 核稳定带和带外核素通过实验观察可以发现，具有特定的质子数和中子数组合的原子核更稳定。
这些稳定的核素分布在核稳定带内，而核稳定带外的核素则更不稳定。
核稳定带的位置随质子数的增加而向高质子数方向移动。
4. 质子-中子比例原子核的质子-中子比例对于核稳定性至关重要。
通常情况下，原子核中的质子数约等于中子数，即Z≈N。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成课后检测高中物理试题
积盾市安家阳光实验学校1 原子核的组成记一记原子核的组成知识体系1个现象——天然放射现象2种粒子——质子、中子3种射线——α射线、β射线、γ射线辨一辨1.天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分．(√)2．α粒子是氦核，其速度可达光速的99%.(×)3．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(√) 4．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．(×)5．质子和中子都不带电，是原子核的组分，统称为核子．(×)6．原子核的电荷数于核内的质子数，也于这种元素的原子序数．(√)想一想1.如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图．(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？(2)α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？提示：(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．(2)说明α射线比荷小于β射线的比荷．2．人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？提示：质子是原子核的组成．原子核由质子和中子组成，原子核的质量数是其质子数加中子数．思考感悟：练一练1.[2019·一模]以下事实可作为“原子核可再分”的依据的是( )A．天然放射现象B．α粒子散射C．电子的发现 D．氢原子发光解析：贝可勒尔发现了天然放射现象，说明原子核也是有着复杂的结构的，揭示了原子核还可再分；卢瑟福通过α粒子散射提出了原子的核式结构模型；汤姆孙发现了电子，说明原子可再分；氢原子发光是能级跃迁引起的，不能说明原子核可再分．故本题选A.答案：A2．下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不，但质量数相B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数于质子和中子的质量总和C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D．中子不带电，所以原子核的总电荷量于质子和电子的总电荷量之和解析：质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数于质子和中子的质量数总和，B错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错；中子不带电，所以原子核的总电荷量于质子总电荷量之和，D错．答案：A3．(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是( )A．α射线的本质是高速氦核流B．β射线是不带电的光子流C．三种射线中电离作用最强的是γ射线D．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线解析：α射线的本质是高速氦核流，A正确．β射线是高速电子流，B错误．三种射线中电离作用最强的是α射线．C错误，一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．答案：AD要点一三种射线1.与原子核内部变化有关的现象是( )A．电离现象B．光电效现象C．天然放射现象 D．α粒子散射现象解析：电离现象和光电效现象都是核外电子脱离原子核的束缚，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．答案：C2．(多选)α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中，图中表示的射线偏转情况正确的是( )解析：已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受到的洛伦兹力的方向和正、负电荷在电场中受到的电场力的方向，可知A、B、C、D四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r＝mvBq，将其数据代入，则α粒子与β粒子的偏转半径的比值为rαrβ＝mαmβ·vαvβ·qβqα＝411 836×0.1c0.99c×12≈370.9由此可见，A正确，B错误．带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向位移为x，沿电场线方向位移为y，则有x ＝v 0t ，y ＝12·qE mt 2消去t 可得y ＝qEx 22mv 20对某一确的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离的比值为y αy β＝q αq β·m βm α·v 2βv 2α＝21×11 8364×0.99c20.1c 2＝137.5由此可见，C 错误，D 正确． 答案：AD3．(多选)下列说法正确的是( ) A.n m X 与 nm －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.23592U 核内有92个质子，235个中子解析：A 选项中，nm X 核与 nm －1Y 核的质子数不同，不能互为同位素．B 选项中n mX 核与n －1 m Y 核质子数都为m ，而质量数不同，所以互为同位素．C 选项中，nm X 核内中子数为n －m ，n －2m －2Y 核内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所子数相同．D 选项中23592U 核内有143个中子，而不是235个中子．答案：BC4.如图所示，x 为未知放射源，它向右方放出射线，p 为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场，q 为荧光屏，h 是观察装置．时，若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，再将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源x 可能为( )A ．α射线和β射线的混合放射源B ．α射线和γ射线的混合放射源C ．β射线和γ射线的混合放射源D ．α射线、β射线和γ射线的混合放射源解析：将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p 的射线粒子没有影响，可知射到屏上的是不带电的γ射线；再将厚0.5 mm 左右的薄铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明除接收到γ射线外，又收到了原来被薄铝箔p 挡住的射线，而厚度为0.5 mm 左右的铝箔能挡住的只有α射线，所以此放射源是α射线和γ射线的混合放射源．故正确选项为B.答案：B5．[2019·模拟]α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm 、0.05 cm 和8 cm ，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )A．α射线 B．β射线C．γ射线 D．可见光解析：根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确控制钢板的厚度，探测射线该用γ射线，选项C正确．答案：C要点二原子核的组成6.[2019·云南检测]如图为查德威克示意图，用天然放射性元素钋(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为中子流，B为质子流B．A为质子流，B为中子流C．A为γ射线，B为中子流D．A为中子流，B为γ射线解析：用粒子流A轰击石蜡时打出的是质子流，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的粒子流该是中子流．A正确．答案：A7．放射性元素钴6027Co可以有效治疗癌症，该元素原子核内中子数与核外电子数之差是( )A．6 B．27C．33 D．60解析：中子数为60－27＝33个，核外电子数于质子数于原子序数27，所子数33与核外电子数27之差于6，A正确．答案：A8．某种元素的原子核用A Z X表示，下列说法中正确的是( )A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z解析：根据原子核的符号的含义：A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为A－Z，所以B正确．答案：B9．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？ (3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同的速度垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？解析：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的．原子核的质量数于核内质子数与中子数之和．(1)镭核中的质子数于原子序数，故质子数为88，中子数N 于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是Z ＝88，Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19 C ＝1.408×10－17 C.(3)核外电子数于核电荷数，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，洛伦兹力充当向心力，故有qvB ＝m v 2r ，解得r ＝mv qB二者的速度相同，又由于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)88 1.408×10－17C(3)88 (4)113114基础达标1. [2019·检测]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，只有质子和中子解析：原子核是由质子和中子组成的．所发出的三种射线是由于核内发生核反所致，并不是原子核内有这三种粒子，D 正确．答案：D2．了解物理规律的发现过程，像家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合物理发展史实的是( )A ．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子B ．玻尔进行了α粒子散射并提出了著名的原子核式模型C ．约里奥－居里夫妇用α粒子轰击金属铍发现了中子D ．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在 解析：汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子；卢瑟福进行了α粒子散射并提出了著名的原子核式模型；查德威克用α粒子轰击金属铍发现了中子；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在，故D正确．答案：D3．[2019·二模]关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是( )A．α射线是一种波长很短的电磁波B．γ射线是一种波长很短的电磁波C．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强解析：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(高频电磁波)，A错误，B正确；α射线的电离能力最强，β射线次之，γ射线最弱，C、D错误．答案：B4．(多选)关于质子和中子，下列说法正确的是( )A．原子核由质子和中子组成B．质子和中子统称为核子C．质子带正电，中子不带电D．质子和中子都是卢瑟福通过发现的解析：中子是查德威克发现的．D项错误，A、B、C正确．答案：ABC5．[2019·模拟]某种元素具有多种同位素，能反映这些同位素的质量数A 与中子数N关系的是图( )解析：质量数于质子数与中子数之和，因此当中子数N增大时，质量数A 也会增大，选项A、D错误；又因为中子数N为零时，质子数不为零，所以质量数A不为零，选项B正确，C错误．答案：B6．[2019·模拟]如图所示，一天然放射性物质放射出的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( )A．射到a点的是α射线B．射到b点的是β射线C．射到b点的是α射线或β射线D．射到b点的是γ射线解析：因为γ射线不带电，所以γ射线一射到a点；α、β两种射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力，若满足qvB＝Eq，即v＝EB，则α、β两种射线都能射到a点，故不合题意；若电场力大于洛伦兹力，则射到b点的是α射线；若洛伦兹力大于电场力，则射到b点的是β射线．故C正确，A、B、D错误．答案：C7．[2019·期末]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射线的作用解析：α射线电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷，使带电体所带的电荷很快消失．答案：B8．[2019·模拟]关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是( )A．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强B．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9cC．β射线是由原子核外电子电离产生的D．人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出的优良品种解析：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A错误；α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1c，β射线射出速度接近c，γ射线射出速度为c，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B错误；β射线是由原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C错误；人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出的优良品种，故D正确．答案：D能力达标9.(多选)226 88Ra是228 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法正确的有( )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、核外电子数都是相的，原子核的质量数(核子数)于核内质子数与中子数之和，由此可知这两种镭是同位素，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，由于它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C.答案：AC10．关于图中甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是( )A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁C．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电D．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电解析：甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处也可以观察到很少的闪光点，故A错误；乙图中，处于基态的氢原子吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需于两能级间的能级差，基态氢原子跃迁到n＝2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，即吸收能量为10.2 eV的光子，可以从基态跃迁到n＝2能级，能量为10.4 eV的光子不能被处于基态的氢原子吸收，故B错误；丙图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明锌板原来就带正电，故C错误；丁图中，根据左手则可知，1带正电，为α射线，α射线的电离作用很强，可消除静电，故D正确．答案：D11．[卷Ⅱ](多选)在人类对微观进行探索的过程中，起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A．密立根通过油滴测出了基本电荷的数值B．贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种元素D．卢瑟福通过α粒子散射证实了在原子核内部存在质子E．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：密立根通过油滴测出了基本电荷的数值，选项A正确；原子中存在原子核是卢瑟福通过α粒子散射发现的，选项B、D错误；居里夫妇发现的钋和镭是从沥青铀分离出来的，选项C正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了其比荷，选项E 正确．答案：ACE12．[2019·检测]若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何？解析：当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场，由洛伦兹力提供向心力得qvB＝mv2R，则R＝mvqB，B、q一，当v相同时，R∝m，则R氕<R氘<R氚，由于动量p＝mv，当动量相同时，则R氕＝R氘＝R氚．由F n＝qvB知速度相同时向心力大小相同，即F 氕＝F 氘＝F 氚，又因为F ＝qvB ＝qpB m ，q 、p 、B 一，F ∝1m，故F 氕>F 氘>F 氚．答案：以相同速度进入磁场时，F 氕＝F 氘＝F 氚，R 氕<R 氘<R 氚以相同动量进入磁场时，F 氕>F 氘>F 氚，R 氕＝R 氘＝R 氚13.[2019·质检]质谱仪是一种测带电粒子的质量和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 .(1)设离子质量为m 、电荷量为q ，加速电压为U ，磁感强度大小为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？解析：(1)离子在电场中加速时，由动能理得 qU ＝12mv 2进入磁场后洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv 2r，又x ＝2r由以上三式得x ＝2B 2mUq(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。
原子核的结构和放射性
原子核的结构和放射性
原子核是由质子和中子组成的，其中质子带正电荷，中子不带电。
原子核的直径很小，一般在10^-15米左右，但它的质量很大，通常是原子中质量的大部分。
原子核中的质子和中子是由夸克组成的，夸克是一种基本粒子，有六种不同的类型。
质子和中子都是由三个夸克组成的。
质子由两
个“上夸克”和一个“下夸克”组成，中子由两个“下夸克”和一个“上夸克”组成。
原子核中不同的质子数和中子数决定了原子的化学元素和同位素。
同位素是指具有相同质子数但中子数不同的原子核。
原子核的稳定性与它的质子数、中子数以及它们的排列方式有关。
如果原子核中的质子数超过了某个临界值，它就会变得不稳定，这时会发生放射性衰变现象。
放射性衰变是指原子核放出射线（α、β、γ射线）的过程。
放
射性的物质一般会不断放射出射线，直到成为稳定的元素。
放射性
子体射出的α、β、γ射线对人体有一定的辐射危害，因此应该加强放射性防护工作。
总之，了解原子核的结构和放射性现象对于认识自然界和发展现代科技具有重要意义。
原子核的结构质子与中子
原子核的结构质子与中子原子核是构成原子的核心部分，主要由质子和中子组成。
质子和中子被称为核子，它们通过强相互作用力被束缚在一起，形成稳定的原子核。
一、质子的结构与性质质子是原子核中带正电荷的粒子，其电荷量等于电子的电荷量。
质子的相对质量为1，它们包含在原子核中，数量决定了元素的原子序数，也就是化学周期表中的元素编号。
质子的结构可表述如下：质子由夸克构成，具体为两个“上夸克”和一个“下夸克”组成。
夸克是构成核子的基本粒子，存在于极小的空间范围内。
这种夸克组合的结构使质子具有稳定性和正电荷。
二、中子的结构与性质中子是原子核中不带电的粒子，其质量略大于质子。
中子的相对质量为1，它们也存在于原子核中，数量可以与质子数相等，也可以不相等。
中子的结构如下：中子同样由夸克构成，由两个“下夸克”和一个“上夸克”组成。
与质子不同的是，中子不带电荷，因此它们对原子核的稳定性起到重要作用。
在一些较大的原子核中，中子的数量可能会多于质子的数量，这是为了维持原子核的稳定性。
三、质子与中子的束缚质子和中子通过强相互作用力相互束缚在一起，形成核子。
强相互作用力是一种很强的交互作用力，它具有很短的作用范围，仅存在于相邻的夸克之间。
这种强相互作用力有效地克服了质子之间的库伦斥力，维持了原子核的稳定性。
质子与中子的组合方式决定了不同元素的同位素。
同位素指的是具有相同质子数但中子数不同的核子。
例如，氢的同位素有氢-1、氢-2和氢-3，它们的核子组合分别为一个质子、一个质子和一个中子、一个质子和两个中子。
四、质子与中子的发现历程质子和中子的发现离不开科学家的不懈努力。
在20世纪初，英国科学家厄恩斯特·卢瑟福通过阿尔法粒子的散射实验证明了原子核的存在，并推测其中可能含有带正电荷的粒子。
在随后的实验中，詹姆斯·查德威克成功地证实了质子的存在。
至于中子的发现，是在20世纪30年代由詹姆斯·查德威克和伊西多尔·里斯特实验室的科学家们共同完成的。
原子的结构知识点
原子的结构知识点原子结构知识点1. 原子定义原子是物质的基本单位，由原子核和围绕核的电子组成。
2. 原子核- 组成：原子核由质子和中子组成，统称为核子。
- 质子：带有正电荷，质量约为1个原子质量单位（u）。
- 中子：不带电，质量与质子相近，也约为1 u。
3. 电子- 带有负电荷，质量极小，约为1/1836 u。
- 电子在原子核外围按照特定的能级和轨道运动。
4. 能级和轨道- 能级：电子所处的能量状态，通常用主量子数n表示，n的值越大，电子与原子核的距离越远，能量越高。
- 轨道：电子在空间中运动的轨迹，由角量子数l和磁量子数m决定。
5. 量子数- 主量子数（n）：决定电子的能级，取值为正整数（1, 2,3, ...）。
- 角量子数（l）：决定电子轨道的形状，取值范围从0到n-1。
- 磁量子数（m）：决定电子轨道在空间中的具体位置，取值范围从-l到+l，包括0。
- 自旋量子数（s）：描述电子自旋状态，取值为+1/2或-1/2。
6. 原子的化学性质- 化学性质主要由原子最外层电子（价电子）的数量决定。
- 原子通过共享、转移或重新排列价电子来形成化学键。
7. 原子符号- 原子符号表示元素的化学符号，左上角表示原子序数（质子数），左下角表示原子质量数（质子数+中子数）。
8. 同位素- 同位素是具有相同原子序数（质子数相同）但不同质量数（中子数不同）的原子。
9. 原子的结合能- 结合能是指将原子核中的核子（质子和中子）从原子核中分离出来所需的能量。
- 结合能越大，原子核越稳定。
10. 原子光谱- 原子光谱是由于电子在能级间跃迁时发射或吸收特定频率的光而产生的。
- 每种元素的原子光谱都是独特的，可用于识别和分析元素。
11. 原子的电离- 电离是指原子或分子失去或获得电子的过程。
- 电离能是指移除一个电子所需的最小能量。
12. 原子的放射性- 放射性原子通过放射性衰变过程自发地转变为其他元素的原子。
- 放射性衰变有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
原子核的结构与组成
原子核的结构与组成原子核是原子的核心部分，也是构成原子的基本组成单位。
它由质子和中子组成，分别带有正电荷和无电荷。
在本文中，我将详细探讨原子核的结构、组成以及相关的性质。
一、原子核的结构原子核呈现出一种球形或近似球形的形状，其直径约为10^-15米量级。
由于原子核非常微小，因此其结构的研究需借助于粒子加速器等仪器。
在原子核的结构中，质子和中子分别存在于核内。
质子是具有正电荷的基本粒子，而中子是无电荷的基本粒子。
质子和中子被称为核子，它们组成了原子核的基本成分。
质子和中子的质量非常接近，都大约为1.67x10^-27千克。
然而，质子与中子的电荷相反，质子带正电荷，而中子不带电荷。
由于质子和中子的存在，原子核具有正电荷，并且决定着原子的化学性质。
二、原子核的组成原子核的组成主要由质子和中子构成。
根据元素的不同，质子的个数也不同。
例如，氢原子的原子核只含有一个质子，而氦原子的原子核则含有两个质子。
不同元素的原子核中质子的数量被称为原子序数，通常用字母Z表示。
除质子外，原子核还含有中子。
中子的质量与质子接近，但中子不带电荷。
中子的主要作用是稳定原子核结构以及控制核反应过程。
原子核的质量可以通过质子和中子的质量之和来计算。
质子和中子的质量都可以用原子质量单位（u）来表示。
一个原子质量单位等于质子或中子质量的约等于1/12。
三、原子核的性质1.质量数和同位素：原子核的质量可以由质子和中子的质量之和来计算。
质量数A定义为质子和中子的总数。
具有相同质子数（即相同原子序数Z）但质量数A不同的原子被称为同位素。
同位素具有相似的化学性质，但可能具有不同的物理性质。
2.核密度和核力：由于原子核非常小而质量很大，原子核具有较高的核密度。
核密度是指单位体积内的核子数目。
核子之间通过核力相互作用，核力是一种非常强大的吸引力，维持核子的稳定状态。
3.核衰变：某些原子核具有不稳定性，随着时间的推移会发生放射性衰变。
原子核衰变会产生放射性粒子，如α粒子、β粒子和γ射线。
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。
原子核结构质子中子和核子的组成
原子核结构质子中子和核子的组成原子核是一个非常微小且高密集的区域，位于原子的中心。
它由两种主要的粒子组成，即质子和中子。
这两种粒子有着不同的性质和功能，共同构成了原子核的结构。
质子是原子核中带正电荷的粒子。
它的质量约为 1.67×10^-27千克，正电荷为基本电荷单位，即电子电荷的反向。
质子是构建原子核的基本组成部分，它们之间通过强相互作用力相互吸引，保持核的稳定。
在化学元素中，每个元素的原子核中质子的数量是唯一的，决定了元素的化学性质和原子序数。
例如，氢原子只有一个质子，而氧原子有八个质子。
中子是原子核中不带电荷的粒子。
它的质量约为 1.67×10^-27千克，没有电荷。
中子的存在使得原子核中的质子能够相互吸引并保持稳定。
中子的数量可以不同于质子的数量，不同数量的中子对应着同一个元素的同位素（同位素指的是原子核中质子数相同但中子数不同的核）。
中子的存在还可以影响原子核的稳定性和核反应的发生。
原子核中的质子和中子组成了核子。
核子是一种更加普遍的概念，指代原子核中的任何粒子，包括质子、中子以及其他可能存在但目前未被发现的粒子。
质子和中子通过强相互作用力相互束缚在一起，形成了稳定的原子核。
但值得注意的是，核子的总数不一定等于元素的质量数，因为一些核子可能会因为核反应而被释放或吸收。
总结起来，原子核的结构由质子和中子组成，它们通过强相互作用力相互吸引并保持稳定。
质子带有正电荷，中子不带电荷，它们共同构成了元素的原子核。
在不同的原子核中，质子和中子的比例可以不同，从而形成了不同的同位素。
对于核反应和核物理研究来说，对原子核结构的深入理解非常重要。
原子核的结构和组成
原子核的结构和组成原子核是原子的核心部分，是由质子和中子组成的，负责维持原子的稳定性和确定原子的性质。
本文将详细介绍原子核的结构和组成。
1. 质子质子是一种带正电的基本粒子，其电荷为+e，质量约为1.67×10^-27千克。
质子存在于原子核内，它们借着恒定强度的电磁力相互吸引，保持原子核的稳定结构。
每种元素的原子核中都有一个或多个质子。
2. 中子中子是没有电荷的基本粒子，其质量与质子相近，质量约为1.67×10^-27千克。
中子也存在于原子核内，但不带电荷。
质子和中子组成了原子的核子，所以中子负责增加原子核的质量，同时也起到稳定原子核的作用。
3. 原子核的半径原子核的半径约为10^-14米，比整个原子的尺寸小得多。
这意味着原子中大部分的体积是由电子所占据的。
4. 质子数和中子数原子核的质子数决定了原子的化学性质，被称为元素的原子序数。
例如，质子数为1的是氢元素，质子数为6的是碳元素。
而中子数可以不同，相同元素的不同同位素就是由质子数相同但中子数不同的原子核组成的。
5. 核子的稳定性对于原子核来说，稳定的核子比不稳定的核子要多。
稳定核子有特定的质子数和中子数比例，使得核力和库伦排斥力保持平衡，从而维持了原子核的稳定。
6. 核力核力是一种非常强大的作用力，它使原子核内的质子和中子保持在一起。
核力比库伦排斥力要强很多，使得电荷相同的质子相互靠近，维持了原子核的结构稳定。
总结起来，原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子没有电荷。
质子数决定了元素的原子序数，中子数可以不同，构成了不同的同位素。
原子核的稳定性是由核力和库伦排斥力之间的平衡决定的。
以上就是关于原子核的结构和组成的详细介绍。
本文共计604字。
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。
原子核的结构和稳定性
原子核的结构和稳定性原子核是构成原子的核心部分，由质子和中子组成。
质子带有正电荷，中子不带电荷。
在原子核中，质子和中子以一种紧密结合的方式存在，这种结合使得原子核具有一定的稳定性。
一、原子核的结构原子核的结构可以通过核子（质子和中子）的数量和排列来描述。
每个元素都有一个特定的原子核，其中核子的数量取决于元素的原子序数。
例如，氢原子核只包含一个质子，而氦原子核则包含两个质子和两个中子。
在原子核的结构中，质子和中子通过强相互作用相互吸引，并保持在一起。
强相互作用是一种非常强大的相互作用力，能够克服质子之间的电相互作用力的排斥作用，使得原子核能够保持稳定。
二、原子核的稳定性原子核的稳定性取决于核子的数量和排列方式。
对于质子和中子的数量不同的原子核，它们的稳定性也不同。
1. 魔数和核壳模型根据核壳模型，具有特定质子和中子数目的原子核更加稳定，这些数目被称为"魔数"。
魔数对应着填充了一个或多个核子壳层的原子核。
例如，氦-4核具有两个质子和两个中子，这是一个非常稳定的原子核，因为它的核壳层完全填充。
相反，锰-55核由于质子和中子数量都不是魔数，相对较不稳定。
2. 核力和电力的平衡在原子核中，质子之间的电相互作用力会导致它们之间的排斥，但核内的强相互作用力可以克服这种排斥力，保持原子核的稳定性。
当核内的质子数量增加时，由于电相互作用力的增强，核子之间的排斥作用也会增加。
这使得需要更多的中子来提供强相互作用力以维持原子核的稳定。
3. 放射性衰变对于一些特定的原子核，它们并不稳定，会经历自发放射性衰变来达到更稳定的状态。
通过衰变，核子会释放出不稳定的粒子或辐射。
这个过程将继续，直到核子达到更稳定的排列。
三、应用和研究对于原子核的结构和稳定性的研究在核物理学领域具有重要的意义。
了解原子核的结构可以帮助我们更好地理解核反应、核能和放射性衰变等现象。
此外，对于稳定原子核的研究也对于核能的利用具有重要的指导作用。
原子核结构及放射性知识
原子核结构及放射性知识在现代物理学中，原子核结构和放射性是两个重要的研究领域。
了解原子核结构和放射性知识不仅对于理解物质的基本构成和性质有帮助，也对于核能应用和放射性物质的安全管理具有重要意义。
一、原子核结构原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
原子核的直径大约为10的-14次方米数量级，而整个原子的直径大约是10的-10次方米数量级。
这说明原子核在整个原子中是非常小而紧密的。
1.1 质子质子是原子核中的基本组成部分，带有正电荷。
质子的质量大约是中子的1.0073倍，其自旋角动量通常是1/2，带有一个基本电荷单位e。
一般来说，原子核的质子数决定了元素的化学性质。
1.2 中子中子同样是原子核的构成部分，不带电荷。
中子的质量大约是质子的1.0087倍，其自旋角动量也通常是1/2。
中子的存在对于稳定的原子核非常重要，它通过核力与质子相互作用，以维持原子核的稳定。
1.3 质子数和中子数原子核的质子数记为Z，中子数记为N。
通过Z和N的不同组合，可以得到不同的原子核。
质子数决定了元素的化学性质，而质子数加中子数则决定了原子核的质量。
二、放射性知识放射性是指原子核发生自发性变化，释放出粒子或电磁辐射的性质。
放射性现象有三种主要形式：α衰变，β衰变和γ衰变。
2.1 α衰变在α衰变中，原子核放出两个质子和两个中子组成的α粒子。
由于α粒子带有正电荷，因此放出α粒子的核的质量数减少4，质子数减少2。
这样的衰变会导致原子对应元素的变化，例如铀衰变为钍。
2.2 β衰变β衰变有两种方式：β-衰变和β+衰变。
在β-衰变中，一个中子转变为一个质子和一个电子，同时放出一个反中子。
这样的衰变会导致原子核的质子数增加1，质量数不变。
在β+衰变中，一个质子转变为一个中子和一个正电子，同时放出一个正中子。
这样的衰变会导致原子核的质子数减少1，质量数不变。
2.3 γ衰变γ衰变是原子核放出高能γ射线的过程。
γ射线是电磁辐射的一种，具有很高的穿透力和能量。
原子核的结构与稳定性质子中子和电子在原子核中的排布
原子核的结构与稳定性质子中子和电子在原子核中的排布原子核是构成原子的基本结构之一，它具有重要的结构和稳定性质。
原子核由质子（proton）、中子（neutron）和电子组成，它们在原子核中的排布及其相互作用决定了原子核的结构和稳定性。
以下将从结构和稳定性两个方面，分别探讨质子、中子和电子在原子核中的排布。
一、原子核的结构原子核的结构主要包括质子和中子的排布。
1. 质子（proton）质子是具有正电荷的基本粒子，它存在于原子核中。
质子的质量约为1.6726219×10^-27千克，电荷为元电荷。
根据泡利不相容原理，质子应该遵循分布在不同能级上的规律。
在每个能级上，质子的数目是有限的。
质子的排布方式决定了原子核的质子数目，进而决定了元素的化学性质和物理性质。
2. 中子（neutron）中子是不带电荷的基本粒子，它也存在于原子核中。
中子的质量约为1.674927471×10^-27千克，电荷为零。
中子的排布方式也遵循泡利不相容原理，它的数目与原子核的结构密切相关。
由于中子的存在，原子核的质量更大于它的质子数目，从而使原子核稳定性得到增强。
二、原子核的稳定性原子核的稳定性取决于质子和中子之间的相互作用。
1. 希克斯-柳谷公式通过质子数和中子数的配比，我们可以了解一个原子核的稳定性。
希克斯-柳谷公式可以用来估算原子核的稳定性：N=1.4*Z其中N代表中子数，Z代表质子数。
根据这个公式，我们可以看出，中子数目大于质子数目时，原子核更加稳定。
2. 原子核稳定性的尺度为了描述原子核的稳定性，科学家提出了两个重要的参数：中子过剩系数（neutron excess）和结合能（binding energy）。
中子过剩系数定义为：I=(N-Z)/(N+Z)其中N为中子数，Z为质子数。
中子过剩系数越接近于0，原子核越稳定。
结合能是指将原子核中的质子和中子结合在一起所释放出的能量，它是了解原子核稳定性的重要指标。
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19-1原子核的组成
基础夯实
1．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，一定与核外电子数相等
C．用粒子轰击氮、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数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子答案：CD
解析：原子中除了带负电的电子外，还有带正电的质子，故A 错。
对于中性原子来说，原子核中的质子数才跟核外电子数相等，故B错。
正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C正确。
因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，才确定原子核内必还有别的中性粒子，故D正确。
故正确答案为CD。
2．人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。
氦的该种同位素应表示为()
A.43He
B.32He
C.42He
D.33He
答案：B
解析：氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故可写作32He，因此B正确，A、C、D错。
3．(2012·石家庄市第一中学高二检测)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
答案：C
4．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23490Th 的原子来说()
A．x＝90，y＝90，z＝234
B．x＝90，y＝90，z＝144
C．x＝144，y＝144，z＝90
D．x＝234，y＝234，z＝324
答案：B
解析：在23490Th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选项对。
5．(兰州高二检测)如图所示，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外的匀强磁场，则下列说法中正确的有()
A．打在图中a、b、c三点的依次是β射线、γ射线和α射线
B．α射线和β射线的轨迹都是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧
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
答案：AC
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下，β粒子受的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧。
由于α粒子速度约是光速的1/10，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，选A、C两项。
6．(2012·德州高二质检)现在，科学家正在设法探寻“反物质”。
反谓的“反物质”是由“反粒子”组成的，“反粒子”与对应的正粒子具有相同的质量和电荷量，但电荷的符号相反，据此，反α粒子的质量数为________，电荷数为________。
答案：4－2
解析：α粒子是氦核，它由两个质子和两个中子构成，故质量数为4，电荷数为2。
而它的“反粒子”质量数也是“4”，但电荷数为“－2”。
7．如图所示，R是放射源，虚线方框是匀强磁场，L是厚纸板，M是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两处有亮斑，则磁场方向、到达O点和P点的射线，属于表中哪种情况？说明理由。
答案：C因为α射线是氦原子核流，它的贯穿本领很小，所以它不能穿透厚纸板；β射线是高速电子流，它的贯穿本领很强，可以穿透厚纸板而到达荧光屏；γ射线是波长极短的光子流，是贯穿本领最强的，但它在磁场中不偏转，所以γ射线射到O点、β射线射到P 点，根据左手定则便可确定磁场是垂直纸面向里的。
能力提升
1．下列哪些现象能说明射线来自原子核()
A．三种射线的能量都很高
B．放射线的强度不受温度，外界压强等物理条件的影响
C．元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关
D．α射线、β射线都是带电的粒子流
答案：BC
解析：能说明放射线来自原子核的证据是，元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关，B、C正确。
2．如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线( )
A ．向右偏
B ．向左偏
C ．直线前进
D ．无法判断
答案：A
解析：γ射线不带电，故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq ＝Bq v 即v ＝E
B ，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A 正确，B 、
C 、
D 错。
3．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。
4.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，如何用最简单的办法除去α射线。
(2)余下这束β和γ射线经过一个使它们分开的磁场区域，画出β和γ射线在进入如图所示磁场区域后轨迹的示意图。
答案：(1)用一张纸挡在α射线经过处 (2)见解析
解析：(1)可以利用三种射线的穿透能力不同来解决。
由于α粒子的穿透性很弱，所以用一张纸放在射线经过处，即可除去α射线。
(2)γ射线不带电，垂直磁场进入磁场中不会受到洛伦兹力，故不偏转。
由左手定则可判断出β射线进入磁场中时受竖直向上的洛伦兹力。
轨迹示意图如下图所示。
5．在暗室的真空管装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H 高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后使两张显影纸显影。
(1)上面的显影纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？
(2)下面的显影纸显出3个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比；
(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β 射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？(已知m α＝4u ，m β＝11840u ，v α＝c 10
，v β＝c )
答案：(1)2个暗斑，分别是β，γ射线的痕迹 (2)s α:s β＝5:184 (3)B α:B β＝10:1
解析：(1)一张显影纸即可挡住α射线。
(2)s ＝12at 2，而a ＝qE /m ，t ＝H
v ，故s ＝qEH 22m v 2
，
即sα:sβ＝
qα
mαv2α:
qβ
mβv2β＝5:184
(3)qE＝q v B，所以B＝E
v∝
1
v，
故Bα:Bβ＝vβ:vα＝10:1。