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新高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成学案 新人教版选修35
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、天然放射现象.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、天然放射现象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、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粒子容易使空气电离，但贯穿本领很弱．(2)β射线：β粒子贯穿本领较强，但电离能力较弱．(3)γ射线：γ粒子电离本领很弱，但贯穿本领很强．三、原子核的组成1．质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分．2．中子的发现：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实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：AZ X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种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e －e 0质量4m p(m p＝1.67×10－27kg)m p1 836静止质量为零续表速率0.1c 0.99c c贯穿本领最弱用一张纸就能挡住较强能穿透几毫米的铝板最强能穿透几厘米的铅板电离作用很强较弱很弱2.在电场、磁场中偏转情况的比较(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．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 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答案ACD解析 由三种射线的本质和特点可知，α射线贯穿本领最弱，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：AZ 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． 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)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？ 答案 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88(4)113∶114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，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.借题发挥对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数．(2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数．(3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，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．针对训练2 在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为42He，42He中的4和2分别表示( ) A．4为核子数，2为中子数B．4为质子数和中子数之和，2为质子数C．4为核外电子数，2为中子数D．4为中子数，2为质子数答案 B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，故选项B正确．三种射线的特性1．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答案 C解析本题涉及物理学史的一些知识．汤姆孙发现了电子说明原子可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明了原子核也有着复杂的结构；天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分；卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成的．所以正确选项为C.2.图19－1－4(2013·文昌高二检测)图19－1－4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BC解析由题图可知电场线方向向右，α射线带正电所受电场力方向与电场线方向一致，故α射线向右偏转，即c为α射线；β射线带负电所受电场力方向与电场线方向相反，故β射线向左偏转，即a为β射线；γ射线不带电不发生偏转，即b为γ射线．故选项B、C正确．原子核的组成及同位素3．氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则( )A．它们的质子数相等 B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等 D．它们的化学性质相同答案ABD解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B两项正确；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D 正确．4．人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可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.43HeB.32HeC.42HeD.33He答案 B解析氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故应表示为32He，因此B正确．(时间：60分钟)题组一天然放射现象及三种射线的性质1．下列哪些事实表明原子核具有复杂结构( )A．α粒子的散射实验 B．天然放射现象C．阴极射线的发现 D．X射线的发现答案 B解析从原子核里放出射线，说明原子核有复杂结构．2．对天然放射现象，下列说法中正确的是( )A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C．γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的答案AD解析α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线是伴随α衰变和β衰变而产生的．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．3．关于放射性元素发生衰变放射的三种射线，下列说法中正确的是( )A．三种射线一定同时产生B．三种射线的速度都等于光速C．γ射线是处于激发态的原子核发射的D．原子核衰变不能同时放射α射线和γ射线答案 C解析γ射线是在α衰变或β衰变后原子核不稳定而辐射出光子形成．4.图19－1－5放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图19－1－5所示，其中( )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答案 C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19－1－6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19－1－6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解析本题考查衰变中三种射线，要求学生知道三种射线的贯穿本领及电离能力．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．题组二原子核的组成及同位素6．关于质子与中子，下列说法正确的是( )A．原子核(除氢核外)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ABC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．7．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．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234 90Th的原子来说( )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答案 B解析质量数＝质子数＋中子数，中性原子中：质子数＝核外电子数，所以选B项．9．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答案 A解析原子序数相同(即核电荷数、质子数相同)而质量数不同(即核子数不同)的元素互为同位素．10．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( )A．32 B．67 C．99 D．166答案 A解析由题知该同位素核外电子数＝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．11．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．原子核中的中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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子答案CD解析原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的质子，故A错；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故D正确．题组三综合应用12．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？11 图19－1－7(2)余下的这束β和γ射线经过如图19－1－7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)(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) 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．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 1＝m αv αBq α，对β射线有R 2＝m e v eBq e，故R 1R 2＝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．。
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。
人教版高中物理选修3-5学案：第十九章 学案1 原子核的组成
1原子核的组成[学习目标] 1.了解什么是放射性、天然放射现象和衰变.2.知道原子核的组成及三种射线的特征.3.理解α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练书写衰变方程.4.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题．一、天然放射现象和三种射线[导学探究](1)1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象．是否所有的元素都具有放射性？放射性物质发出的射线有哪些种类？答案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．放射性物质发出的射线有三种：α射线、β射线、γ射线．(2)怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质？答案让三种射线通过匀强电场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电．α射线偏转方向和电场方向相同，带正电，β射线偏转方向和电场方向相反，带负电．或者让三种射线通过匀强磁场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电，α射线和β射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质．(3)三种射线的本质是什么？有哪些特点呢？答案见知识梳理[知识梳理]对天然放射现象及三种射线的认识1．对天然放射现象的认识(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．2．对三种射线的认识A．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速B．β射线能穿透几毫米厚的铅板C．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．β射线的粒子和电子是两种不同的粒子E．α粒子不同于氦原子核答案 C解析19世纪末20世纪初，人们发现了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．β射线是电子流，α粒子是氦核，就α、β、γ三种射线的贯穿本领而言，γ射线最强，α射线最弱．二、原子核的组成[知识梳理](1)质子的发现1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子，用p或11H表示，其质量为m p＝1.67×10－27_kg.(2)中子的发现①卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子．②查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近于质子的质量．(3)原子核的组成①核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数．②电荷数(Z)：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．③质量数(A)：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．④原子核的符号(4)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：氢有三种同位素分别是11H、21H、31H.[即学即用]在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为4He，42He中的4和2分别2表示()A．4为核子数，2为中子数B．4为质子数和中子数之和，2为质子数C．4为核外电子数，2为中子数D．4为中子数，2为质子数答案 B解析根据A Z X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，故选项B正确.一、天然放射现象和三种射线例1如图1所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的()图1解析R时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．答案 C归纳总结1．对放射性和射线的理解：(1)一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关．(2)射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的．2．对三种射线性质的理解：(1)α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．(2)α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转．(3)α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反．针对训练1如图2所示，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()图2A．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解析根据三种射线的偏转轨迹可知①⑥表示β射线，②⑤表示γ射线，③④表示α射线．选项C正确．二、原子核的组成例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？(保留三位有效数字)(3)呈电中性的镭原子，核外有几个电子？解析(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数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)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.答案(1)88138(2)1.41×10－17 C(3)88归纳总结理解熟记以下几点是解题关键：(1)原子核的质子数与原子序数相等．(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和．(3)对呈电中性的原子，核外电子数等于核内质子数．针对训练2据最新报道，放射性同位素钬16667Ho，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()A．32 B．67 C．99 D．166答案 A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，故A对．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．查德威克答案 B解析卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，爱因斯坦发现了光电效应，贝可勒尔发现天然放射现象，故B正确，A、C、D错误．2．(多选)下列关于放射性元素发出的三种射线的说法中正确的是()A．α粒子就是氢原子核，它的穿透本领和电离本领都很强B．β射线是电子流，其速度接近光速C．γ射线是一种频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板D．以上三种说法均正确答案BC解析α粒子是氦原子核，它的穿透本领很弱而电离本领很强，A项错误；β射线是电子流，其速度接近光速，B项正确；γ射线的穿透能力很强，可以穿透几厘米厚的铅板，C项正确．3．(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则()A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等答案AB解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以A、B选项正确．4．以下说法正确的是()A.22286 Rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222B.94Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案 D解析A项氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；B项铍核的质量数为9，中子数为5，所以B错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C 错误，D正确．一、选择题(1～5为单选题，6～9为多选题)1．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射线的中和作用答案 B解析由于α粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失．2．放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中()图1A．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答案 C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．3．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＝92y＝92z＝235B．x＝92y＝92z＝143C．x＝143y＝143z＝92D．x＝235y＝235z＝325答案 B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．4．下列关于32He的叙述正确的是()A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核内质子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核答案 C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；32He原子核内中子数为1，B错误；32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子核，核外电子数为2，故C正确，D错误．5．人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可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.43HeB.32HeC.42HeD.33He答案 B解析氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故应表示为32He，因此B正确．6．关于β射线，下列说法中正确的是()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答案AC解析β射线是高速电子流，它是从原子核内部放射出来的，电离作用较弱，穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，故选项A、C正确．7．关于γ 射线，下列说法正确的是()A．它是处于激发状态的原子核放射的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答案ACD解析γ射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子，故A、C、D正确．8．对天然放射现象，下列说法中正确的是()A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C．γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的答案AD解析α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线是伴随α衰变和β衰变而产生的．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．9．如图2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是()图2A．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个竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b答案AC解析由左手定则可知粒子向右射出，在匀强磁场中α粒子受到的洛伦兹力向上，β粒子受到的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度的是光速的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，本题应选A、C.二、非选择题10．有关168O、178 O、188O三种同位素的比较，试回答下列问题：(1)三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？______.A．质子B．中子C．电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？__________.(3)三种同位素的化学性质是否相同？__________.答案(1)B(2) 188O(3)相同解析(1)同位素质子数相同，中子数不同，核外电子数与质子数相同，故不相同的是中子．(2) 168O、178 O、188O的质量数分别是16、17、18、，故188O质量最大．(3)三种同位素质子数相同，故化学性质相同．11．在暗室的真空装置中做如下实验：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3所示，在与放射源距离为H高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸(比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影．(已知mα＝4 u，mβ＝11 840u，vα＝c10，vβ＝c)图3(1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，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？答案(1)两个暗斑β射线和γ射线(2)5∶184(3)10∶1解析 (1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑．(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑．设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝⎛⎭⎫H v α2，a α＝q α·E m α对β粒子，有x β＝a βt 22＝12a β·⎝⎛⎭⎫H v β2，a β＝q β·E m β联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α， 同理，若使β射线不偏转，则B β＝E v β.故B αB β＝v βv α＝101.。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成名师导航学案 新人教版选修35
1 原子核的组成名师导航知识梳理1.物质发射射线的性质，叫做____________，具有放射性的元素叫____________.常见的放射性元素有____________、____________、____________.2.α射线是____________，β射线是____________，γ射线是____________.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 AZ ，其中____________为元素符号，A 表示____________，Z 表示____________.疑难突破对原子核的正确理解剖析：原子核简称“核”.位于原子的中心部分，由质子和中子两种微粒构成.原子核极小，它的直径在10-15 m —10-14 m 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99.95%以上原子的质量.原子核的密度极大，核密度约为1014 g/cm 3，即1 cm3的体积如装满原子核，其质量将达到108 t.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.1911年英国科学家卢瑟福根据α射线照射金箔的实验中大部分射线能穿过金箔，少数射线发生偏转的事实确认：原子内含有一个体积小而质量大的带正电的中心，这就是原子核.问题探究问题：原子核中是否存在质子？探究：卢瑟福考虑到电子是原子里带负电的粒子，而原子是中性的，那么原子核必然是由带正电的粒子组成的.这粒子的特征是怎样的呢？他又想到氢原子是最轻的原子，那么氢原子核也许就是组成一切原子核的最小微粒，它带1个单位正电荷，质量是1个氧单位.卢瑟福把它叫做“质子”.这就是卢瑟福的质子假说.1919年，卢瑟福本人用速度是20 000 km/s 的“子弹”——α粒子去轰击氮、氟、钾等元素的原子核，结果都发现有一种微粒产生，电荷量是1，质量是1，这样的微粒正是质子，这就证明了卢瑟福自己的质子假说是正确的. 探究结论：原子核中确实存在质子.典题精讲【例题】 已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226，试问：（1）镭核中有几个质子？几个中子？（2）镭核所带电荷量是多少？（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子？思路解析：（1）由原子序数等于质子数，知质子数为88，由中子数等于质量数与质子数的差，得中子数为226-88=138.（2）镭核所带电荷量就是质子所带电荷量，为88e.（3）核外电子数等于质子数，所以核外有88个电子.答案：（1）88 138 （2）88e （3）88知识导学原子的质量大都集中在线度很小的原子核上，而从本节开始就要走进原子核，了解它的内部本质结构，在学习本节内容时要注意：放射性及放射性元素的定义，了解质子和中子及其发现过程，这对你了解原子核的结构有很大的帮助，同时还应注意，原子核的数学表示形式及其各个字母所表示的确切意义.疑难导析原子核的组成（1）质子：质子即氢原子核（带正电，电荷量为一个元电荷），符号为11H （11P ）.（2）中子：中子是一种不带电、穿透力很强的粒子，其质量数与质子质量差不多，符号10n.（3）核子：质子和中子统称核子.（4）电荷数：中子不带电，原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，是质子电荷的整数倍，用Z 表示，叫做原子核的电荷数.Z=原子核的电荷数=质子数=原子序数=原子核外电子数.问题导思1911年，卢瑟福通过用α粒子轰击金箔的实验，证明原子中有带正电的原子核存在，α粒子其实就是氦原子的原子核.原子核实在太小了，直径只有10-15—10-14 m ，不及原子直径的0.1‰.后来，卢瑟福又用α粒子去轰击氮原子核，结果得到了氧核和氢核.人们知道最轻的元素是氢元素，最简单的原子是氢原子.氢原子只有一个电子，绕着只带一个正电荷的原子核旋转.有那么多的原子核，它们带的正电荷都是氢原子核电荷数的整数倍，质量也差不多是氢原子核质量的整数倍.于是，带一个正电荷的氢原子核就被叫做质子. 典题导考绿色通道：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=中子数+质子数，解题时要注意应用.【典题变式】关于X 2412，下列说法正确的是 （ ）A.它表示一个原子B.它表示一个原子核C.它表示原子核中有12个质子D.它表示原子核中有12个中子答案：BCD。
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35
1 原子核的组成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。
原子序数大于或等于83的元素都具有放射性；原子序数小于83的元素有些具有放射性。
(3)天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。
(4)放射性发现的意义：揭示原子核具有复杂的结构。
【例1】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解析：本题涉及物理学史的一些知识。
汤姆孙发现了电子说明原子也可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构；贝可勒尔发现了天然放射现象，说明了原子核也是有着复杂的结构的。
天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。
卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成的。
所以正确选项为C。
答案：C2．三种射线的本质特征(1)电性的判定根据三种射线在磁场(或电场)中的偏转情况(如图甲和图乙)，α粒子带正电，β粒子带负电，γ光子不带电。
(2)各种射线的性质、特征①α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带有两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，速度约是光速的1/10，有较大的动能。
特征：贯穿本领小，电离作用强，能使沿途中的空气电离。
②β射线：贝可勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的99 %。
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。
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＜10－10m。
特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板。
电离作用最弱。
【例2】如图所示，一天然放射源射出三种射经，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( )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。
2019-2020年高中物理 第十九章 原子核 一 原子核的组成学案新人教版选修3-5
2019-2020年高中物理第十九章原子核一原子核的组成学案新人教版选修3-5【学习目标】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。
4. 掌握原子序数、核电荷数、质量数之间的关系。
【新知预习】一、天然放射现象1. 的性质称为放射性。
元素这种叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为。
2. 放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数的所有元素，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。
二、射线到底是什么那这些射线到底是什么呢？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，发现射线如下左图所示：思考与讨论：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，说明其中的射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断α射线都是电荷，β射线是电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一，也能判断三种射线的带电性质，如上右图。
小结：①实验发现，元素具有放射性是由本身的因素决定的，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。
②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于，这说明原子核，也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的。
三、原子核的组成1．质子：卢瑟福用轰击，发现质子。
2．中子：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，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3．核子: 的质量十分接近，统称为核子，组成。
①质子带电荷，电荷量与一个电子所带电荷量，，中子带电，②原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数③原子核的质量数=核子数=质子数+中子数4．原子核的符号表示表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数一种铀原子核的质量数是235，核子数是，质子数是，中子数是。
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_5
第十九章原子核〔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？让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。
第一节原子核的组成【素养目标定位】※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※理解同位素的概念,了解原子核的组成【素养思维脉络】课前预习反馈教材梳理·夯基固本·落实新知知识点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__。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成同步备课学
1 原子核的组成[目标定位] 1.知道什么是放射性及放射性元素.2.知道三种射线的特征以及原子核的组成.3.会正确书写原子核符号．一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．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、射线到底是什么1．α射线实际上是氦原子核，速度为光速的十分之一，电离作用强，穿透能力很弱，一张纸就能把它挡住．2．β射线是高速电子流，速度很大，可达光速的99%，穿透能力较强，电离作用较弱，很容易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板．3．γ射线是能量很高的电磁波，波长很短，它的电离作用更小，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．4．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还是以某种化合物的形式存在，它放射性的强度不受影响．也就是说，射线来自原子核．这说明原子核内部是有结构的．【深度思考】三种射线组成和性质不同，若将放射源置于如图1所示的匀强电场和匀强磁场中，请根据三种射线的特点，画出它们的大致轨迹．图1答案 (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 ＝12at 2＝12·qE m ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 0v 2∝qmv 2所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为x βx α＝e 2e ×411 836×⎝ ⎛⎭⎪⎫110c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫99100c 2≈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 ＝mv 2R 得R ＝mv qB ∝mvq所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为 R βR α＝11 8364×99100cc 10×2e e ≈1371.【例1】 如图2所示，R 是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL ′是厚纸板，MM ′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O 、P 两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O 点的射线种类、到达P 点的射线种类应属于下表中的( )图2解析R区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．答案 C1．对放射性和射线的理解：(1)一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关．(2)射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的．2．对三种射线性质的理解：(1)α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．(2)α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转．(3)α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反．针对训练1 如图3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线( )图3A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以答案 C解析由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，如题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透钢板，所以答案为C.三、原子核的组成1．质子的发现1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分．2．中子的发现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实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.【深度思考】原子核的电荷数与它所带电荷量，质量数与它的质量分别有什么关系？答案原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和，所以原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍，用这个倍数表示原子核的电荷数；原子核的质量等于质子和中子的质量总和，而质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数称为原子核的质量数．可见，电荷数与质量数是一个纯数字，与电荷量和质量是不同的．【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 ＝88×1.6×10－19 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核子数、电荷数、质量数的基本关系：电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝中性原子核外电子数 质量数＝核子数＝质子数＋中子数． 针对训练2 以下说法正确的是( )A.22286Rn 为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222 B.94Be 为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4 C ．同一元素的两种同位素具有相同的质量数 D ．同一元素的两种同位素具有不同的中子数 答案 D解析 氡核的质量数为222，质子数为86，所以A 错误；铍核的质量数为9，中子数为5，所以B 错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C 错误，D 正确．1．(三种射线的特性)(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．α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射线答案AD解析α射线的本质是高速氦核流，β射线是高速电子流，A正确，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．2．(三种射线的特性)(多选)图4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( )图4A．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BC解析由题图可知电场线方向向右，α射线带正电，所受电场力方向与电场线方向一致，故α射线向右偏转，即c为α射线；β射线带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，故β射线向左偏转，即a为β射线；γ射线不带电，不发生偏转，即b为γ射线．故选项B、C正确．3．(原子核的组成及同位素)下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等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等于质子和电子的总电荷量之和答案 A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，原子核的质量数等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等于质子总电荷量之和，D错．4．(原子核的组成及同位素)(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则( ) A．它们的质子数相等B．若为中性原子它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同答案ABD解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．题组一天然放射现象及三种射线的性质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．2．下列说法正确的是( )A．任何元素都具有放射性B．同一元素，单质具有放射性，化合物可能没有C．元素的放射性与温度无关D．放射性就是该元素的化学性质答案 C解析原子序数大于或等于83的所有元素都有放射性，小于83的元素有的就没有放射性，所以A项错；放射性是由原子核内部因素决定的，与该元素的物理、化学状态无关，所以C 项对，B、D项错．3.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中( )图1A．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答案 C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．4．如图2所示，x为未知放射源，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( )图2A．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放射源答案 C解析在放射源和计数器之间加上薄铝片后，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．在薄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．因此，放射源可能是α和γ的混合放射源．5.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3所示，由此可推知( )图3A．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，C错，D对．题组二原子核的组成及同位素6．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．7．据报道，放射性同位素钬166 67Ho可以有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数是( ) A．32 B．67 C．99 D．166答案 C解析根据原子核的表示方法得中性原子的核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故C对，A、B、D错．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23592U的原子来说( )A．x＝92 y＝92 z＝235B．x＝92 y＝92 z＝143C．x＝143 y＝143 z＝92D．x＝235 y＝235 z＝325答案 B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．9．两个同位素原子核的符号分别是MAX和NBY，那么( )A．M＝N B．A＝BC．M－A＝N－B D．M＋N＝A＋B答案 B解析具有相同质子数、不同中子数的同一元素互称同位素，所以A＝B.10．(多选)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．原子核中的中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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子答案CD解析原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的原子核，故A错；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故D正确．题组三综合应用11．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4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4(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)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．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 e Bq e ，故R αR e ＝m αv αq e m 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．12．在暗室的真空装置中做如下实验：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5所示，在与放射源距离为H 高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸(比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影．(已知m α＝4 u ，m β＝11 840u ，v α＝c 10，v β＝c )图5(1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，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？答案 (1)两个暗斑 β射线和γ射线 (2)5∶184 (3)10∶1解析 (1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑．(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑．设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v α2，a α＝q α·E m α 对β粒子，有x β＝a βt 22＝12a β·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v β2，a β＝q β·E m β 联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α，E vβ.故BαBβ＝vβvα＝101.同理，若使β射线不偏转，则Bβ＝。
高中物理 第19章 原子核 1 原子核的组成学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案
1 原子核的组成[学习目标] 1.了解什么是放射性和天然放射现象.2.知道原子核的组成及三种射线的特征．一、天然放射现象和三种射线[导学探究] 1.1896年法国物理学家贝可勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象．是否所有的元素都具有放射性？放射性物质发出的射线有哪些种类？答案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．放射性物质发出的射线有三种：α射线、β射线、γ射线．2．怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质？答案让三种射线通过匀强电场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电．α射线偏转方向和电场方向相同，带正电，β射线偏转方向和电场方向相反，带负电．或者让三种射线通过匀强磁场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电，α射线和β射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质．[知识梳理]1．对天然放射现象的认识(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．2．对三种射线的认识种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波) 带电荷量2e －e 0 速率0.1c 0.99c c贯穿本领最弱，用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土电离很强较强很弱作用[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)1896年，法国的玛丽·居里首先发现了天然放射现象．( ×)(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素．( √)(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线．( ×)(4)α射线实际上就是氦原子核，α射线具有较强的穿透能力．( ×)(5)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．( √)(6)γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．( ×)二、原子核的组成[知识梳理]1．质子的发现1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子，用p或11H表示，其质量为m p＝1.67×10－27 kg.2．中子的发现(1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子．(2)查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近质子的质量．3．原子核的组成(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数．(2)电荷数(Z)：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．(3)质量数(A)：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．4．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，分别是11H、21H、31H.[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子．( ×)(2)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．( √)(3)同位素具有不同的化学性质．( ×)(4)原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等．( ×)一、天然放射现象和三种射线1．三种射线的实质α射线：高速氦核流，带2e的正电荷；β射线：高速电子流，带e的负电荷；γ射线：光子流(高频电磁波)，不带电．2．三种射线在电场中和磁场中的偏转(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1所示．图1(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2所示．图23．元素的放射性(1)一种元素的放射性与是单质还是化合物无关，这就说明射线跟原子核外电子无关．(2)射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的．例1如图3所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的( )图3选项磁场方向到达O点的射线到达P点的射线A竖直向上βαB竖直向下αβC垂直纸面向里γβD垂直纸面向外γα答案 C解析R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．例2(多选)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正确的是( )答案AD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洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向可知，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，将数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比rαrβ＝mαmβ·vαvβ·qβqα＝411 836×0.1c0.99c×12≈371，A对，B错；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 ＝12qE mt 2，消去t 可得y ＝qEx 22mv20.对某一确定的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离之比 y αy β＝q αq β·m βm α·v 2βv 2α＝21×11 8364×0.99c 20.1c 2≈137.5， C 错，D 对．三种射线的鉴别：(1)α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．(2)α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转． (3)α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反． 二、原子核的组成 1．原子核(符号AZ X)原子核⎩⎪⎨⎪⎧大小：很小，半径为10－15～10－14m组成⎩⎪⎨⎪⎧质子：电荷量e ＝＋1.6×10－19 C 质量m p＝1.672 623 1×10－27kg 中子：电荷量e ＝0质量m n＝1.674 928 6×10－27kg 同位素：质子数相同、中子数不同的原子核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．例3 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？(保留三位有效数字) (3)呈电中性的镭原子，核外有几个电子？ 答案 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88解析 (1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N 等于原子核的质量数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≈1.41×10－17 C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.针对训练在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为42He，42He中的4和2分别表示( )A．4为核子数，2为中子数B．4为质子数和中子数之和，2为质子数C．4为核外电子数，2为中子数D．4为中子数，2为质子数答案 B解析根据A Z X所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的核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，故选项B正确．1．下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )A．α粒子散射现象B．天然放射现象C．光电效应现象D．原子发光现象答案 B解析α粒子散射现象说明了金箔原子中有一个很小的核；光电效应现象说明了光的粒子性，原子发光现象说明核外电子跃迁具有量子化的特征；只有天然放射现象才能说明原子核具有内部结构，选项B正确．2．下列说法正确的是( )A．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速B．β射线能穿透几毫米厚的铅板C．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．β射线的粒子和电子是两种不同的粒子答案 C3．以下说法正确的是( )A.222 86Rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222B.94Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案 D解析A项氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；B项铍核的质量数为9，中子数为5，所以B错误；由于质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，即它们的质量数不同，因而C错误，D正确．一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题)1．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射线的中和作用答案 B解析由于α粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失．2．放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中( )图1A．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答案 C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．3．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( )A．32 B．67C．99 D．166答案 A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，故A对．4．下列关于32He的叙述正确的是( )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核内质子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核答案 C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；32He 原子核内中子数为1，B错误；32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子核，核外电子数为2，故C正确，D错误．5．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235 92U的原子来说( )A．x＝92 y＝92 z＝235B．x＝92 y＝92 z＝143C．x＝143 y＝143 z＝92D．x＝235 y＝235 z＝325答案 B解析在235 92U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．6．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是( )A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案 A解析放射现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，A正确；电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；α粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误．7．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答案ACD8．氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则( )A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等答案AB解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以A、B选项正确．9．下列关于放射性元素发出的三种射线的说法中正确的是( )A．α粒子就是氢原子核，它的穿透本领和电离本领都很强B．β射线是电子流，其速度接近光速C．γ射线是一种频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板D．以上三种说法均正确答案BC解析α粒子是氦原子核，它的穿透本领很弱而电离本领很强，A项错误；β射线是电子流，其速度接近光速，B项正确；γ射线的穿透能力很强，可以穿透几厘米厚的铅板，C项正确．10．如图2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是( )图2A．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个竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b答案 AC解析 由左手定则可知粒子向右射出，在题图所示匀强磁场中α粒子受到的洛伦兹力向上，β粒子受到的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子的速度是光速的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，本题应选A 、C. 二、非选择题11．有关168O 、178O 、188O 三种同位素的比较，试回答下列问题： (1)三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？ . A ．质子 B ．中子 C ．核外电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？ . (3)三种同位素的化学性质是否相同？ . 答案 (1)B (2)188O (3)相同解析 (1)同位素质子数相同，中子数不同，核外电子数与质子数相同，故不相同的是中子． (2)168O 、178O 、188O 的质量数分别是16、17、18、，故188O 质量最大． (3)三种同位素质子数相同，故化学性质相同． 12．在暗室的真空装置中做如下实验：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3所示，在与放射源距离为H 高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸(比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影．(已知m α＝4 u ，m β＝11 840 u ，v α＝c 10，v β＝c )图3(1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，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？ 答案 (1)两个暗斑 β射线和γ射线 (2)5∶184 (3)10∶1解析 (1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑．(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑．设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v α2，a α＝q α·E m α 对β粒子，有x β＝a βt 22＝12a β·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v β2，a β＝q β·E m β 联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α， 同理，若使β射线不偏转，则B β＝E v β.故B αB β＝v βv α＝101.。
2017_2018学年高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成教学案新人教版选修3_5
图19 1 6
A．射到b点的必然是α射线
B．射到b点的必然是β射线
C．射到b点的必然是α射线或β射线
(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。
1．某种元素的原子核用 X表示，以下说法中正确的选项是( )
A．原子核的质子数为Z，中子数为A
B．原子核的质子数为Z，中子数为A－Z
C．原子核的质子数为A，中子数为Z
(2)要判定三种射线是不是带电和带正电荷仍是负电荷，能够用什么方式？
提示：方式一：让射线垂直磁场方向射入磁场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。关于发生偏转的射线，依照偏转方向与磁场方向和速度方向的关系，依据左手定那么能够判定带正电荷仍是带负电荷。
方式二：让射线垂直电场方向射入电场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。关于发生偏转的射线，依照偏转方向与电场方向的关系，依据电荷受力方向与电场强度方向的关系，能够判定带正电荷仍是带负电荷。
＝ × × ＝ 。
3．元素的放射性
若是一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，仍是以某种化合物的形式存在，放射性都不受阻碍。也确实是说，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，原子核也存在着必然结构。
[典例] 如图19 1 3所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发此刻荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、抵达O点的射线种类、抵达P点的射线种类应属于下表中的( )
【质量】高中物理第十九章原子核1原子核的组成同步备课学案新人教版选修35
【关键字】质量1 原子核的组成[目标定位] 1.知道什么是放射性及放射性元素.2.知道三种射线的特征以及原子核的组成.3.会正确书写原子核符号．一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．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、射线到底是什么1．α射线实际上是氦原子核，速度为光速的十分之一，电离作用强，穿透能力很弱，一张纸就能把它挡住．2．β射线是高速电子流，速度很大，可达光速的99%，穿透能力较强，电离作用较弱，很容易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板．3．γ射线是能量很高的电磁波，波长很短，它的电离作用更小，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．4．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还是以某种化合物的形式存在，它放射性的强度不受影响．也就是说，射线来自原子核．这说明原子核内部是有结构的．【深度思考】三种射线组成和性质不同，若将放射源置于如图1所示的匀强电场和匀强磁场中，请根据三种射线的特点，画出它们的大致轨迹．图1答案(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＝at2＝·2∝所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为＝××≈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＝得R＝∝所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为＝××≈.【例1】如图2所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的( )图2解析R时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向笔直纸面向里．答案 C1．对放射性和射线的理解：(1)一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关．(2)射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的．2．对三种射线性质的理解：(1)α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．(2)α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转．(3)α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反．针对训练1 如图3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线( )图3A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以答案 C解析由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，如题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透钢板，所以答案为C.三、原子核的组成1．质子的发现1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分．2．中子的发现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实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.【深度思考】原子核的电荷数与它所带电荷量，质量数与它的质量分别有什么关系？答案原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和，所以原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍，用这个倍数表示原子核的电荷数；原子核的质量等于质子和中子的质量总和，而质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数称为原子核的质量数．可见，电荷数与质量数是一个纯数字，与电荷量和质量是不同的．【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Bqv ＝m v 2r ，r ＝mv 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核子数、电荷数、质量数的基本关系：电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝中性原子核外电子数质量数＝核子数＝质子数＋中子数．针对训练2 以下说法正确的是( )A.22286Rn 为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222B.94Be 为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C ．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D ．同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案 D解析 氡核的质量数为222，质子数为86，所以A 错误；铍核的质量数为9，中子数为5，所以B 错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C 错误，D 正确．1．(三种射线的特性)(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 ．α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射线答案 AD解析 α射线的本质是高速氦核流，β射线是高速电子流，A 正确，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．2．(三种射线的特性)(多选)图4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( )图4A．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BC解析由题图可知电场线方向向右，α射线带正电，所受电场力方向与电场线方向一致，故α射线向右偏转，即c为α射线；β射线带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，故β射线向左偏转，即a为β射线；γ射线不带电，不发生偏转，即b为γ射线．故选项B、C正确．3．(原子核的组成及同位素)下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等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等于质子和电子的总电荷量之和答案 A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，原子核的质量数等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等于质子总电荷量之和，D错．4．(原子核的组成及同位素)(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则( ) A．它们的质子数相等B．若为中性原子它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同答案ABD解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．题组一天然放射现象及三种射线的性质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．2．下列说法正确的是( )A．任何元素都具有放射性B．同一元素，单质具有放射性，化合物可能没有C．元素的放射性与温度无关D．放射性就是该元素的化学性质答案 C解析原子序数大于或等于83的所有元素都有放射性，小于83的元素有的就没有放射性，所以A项错；放射性是由原子核内部因素决定的，与该元素的物理、化学状态无关，所以C 项对，B、D项错．3.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中( )图1A．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答案 C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．4．如图2所示，x为未知放射源，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( )图2A．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放射源答案 C解析在放射源和计数器之间加上薄铝片后，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．在薄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．因此，放射源可能是α和γ的混合放射源．5.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3所示，由此可推知( )图3A．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，C错，D对．题组二原子核的组成及同位素6．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．7．据报道，放射性同位素钬166 67Ho可以有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数是( ) A．32 B．67 C．99 D．166答案 C解析根据原子核的表示方法得中性原子的核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故C对，A、B、D错．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23592U的原子来说( )A．x＝92 y＝92 z＝235B．x＝92 y＝92 z＝143C．x＝143 y＝143 z＝92D．x＝235 y＝235 z＝325答案 B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．9．两个同位素原子核的符号分别是MAX和NBY，那么( )A．M＝N B．A＝BC．M－A＝N－B D．M＋N＝A＋B答案 B解析具有相同质子数、不同中子数的同一元素互称同位素，所以A＝B.10．(多选)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．原子核中的中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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子答案CD解析原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的原子核，故A错；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，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原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故D正确．题组三综合应用11．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4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4(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)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．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 e Bq e ，故R αR e ＝m αv αq e m 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．12．在暗室的真空装置中做如下实验：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5所示，在与放射源距离为H 高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸(比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影．(已知m α＝4 u ，m β＝11 840u ，v α＝c 10，v β＝c ) 图5(1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，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？答案 (1)两个暗斑 β射线和γ射线 (2)5∶184 (3)10∶1解析 (1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑．(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑．设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v α2，a α＝q α·E m α 对β粒子，有x β＝a βt 22＝12a β·⎝ ⎛⎭⎪⎫H v β2，a β＝q β·E m β 联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α， 同理，若使β射线不偏转，则B β＝E v β.故B αB β＝v βv α＝101.此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word 可编辑版本！。
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第一节原子核的组成
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月16日，我国第一颗原子弹爆
1．天然放射现象
(1)1896年，法国科学家贝可勒尔发现了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)原子序数等于或大于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。
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．射线到底是什么
(1)α射线实际上就是高速α粒子流，速度可达到光速的
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，其电离能力强，穿透能力较差。
(2)β射线是高速电子流，它速度更大，可达光速的99%，它的穿透能力强，电离能力差。
(3)γ射线呈中性，是能量很高的电磁波，波长很短，它的电离作用更小，但穿透本领更强。
思考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？
提示：能。
三种射线的带电情况各不相同，它们在电场中的受力情况不同，故可分成三束。
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：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核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素。