第1节 天然放射现象 原子结构

学科：物理课题：§5.1天然放射现象原子的结构
一、学习目标：
1．知道X射线的性质和本质；知道α粒子散射实验；
2．知道什么是放射性及放射性元素；知道三种射线的特性；
3．知道原子核式结构模型的主要内容和提出的主要思想；通过核结构模型的探究，经历分析和解决问题的过程，体会物理学的研究方法。

4．知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号；
二、学习重难点：
天然放射现象及其规律，知道三种射线的性质,知道α粒子散射实验；原子的结构。

三、课堂学习研讨：
【问题1】：看书第61页，“X射线的发现”一部分，并完成讲学稿。

（一）、X射线的发现
发现者：_________X射线的本质：_________
【问题2】看书，“天然放射现象”一部分，进行总结。

（二）、天然放射现象
1．放射性：物质发射____________的性质称为放射性。

2．放射性元素：具有____________的元素，称为放射性元素。

3．放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于________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。

4．天然放射现象：放射性元素自发地____________的现象，叫做天然放射现象。

____________发现了天然放射现象。

天然放射现象与元素是单质还是化合物形式存在都无关，说明放射性元素放出的射线来自原子内部，原子还可再分。

5【问题3】学生动脑思考什么是射线？怎样探测放射线的电性。

【问题4】看书第61页，分组讨论进行总结，填入表格。

例1：一放射源放出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源前面时，射线的强度减为原来的1/3，而当用1cm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
6人类探究物质结构的另一个突破是在同一时期发现了电子。

电子的发现：________发现了电子，提出了______或______模型（2）电子电荷的现代值为e=__________ （三）原子的核式结构
【问题5】自主阅读 粒子散射实验，发散思维，回答下列问题：
（1）1909-1911年英国物理学家______等做了用α粒子轰击______的实验。

（2）α粒子散射实验装置各部分的名称和作用。

α粒子：带电，电量是电子电量的倍，质量约是约是电子质量的7000多倍。

从放射性元素中放射出来的α粒子动能很大，射出速度达107米/秒，α粒子打到荧光屏上能产生一个闪烁的亮点，可用显微镜观察。

预想：如果原子结构是汤姆孙的“西瓜模型”，α粒子穿过“西瓜模型”原子的轨迹是怎样的呢
①.α粒子射入金箔难免跟电子碰撞，电子的碰撞对α粒子速度影响大吗？
②.按照西瓜模型，α粒子在原子附近或进入原子内部后会不会发生大角度偏转？
（3）介绍实验结果
①绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转。

②散射的α粒子的数目随着θ角的增大而很快地减少。

有极少数α粒子的偏转角θ超过了900，有的甚至几乎达到1800，象是被金箔弹回来。

小组思考讨论：①α粒子出现大角度偏转有没有可能是与电子碰撞造成的？
②你认为原子中的正电荷如何分布，才能使α粒子大角度偏转，为什么？
（4）汤姆孙原子模型不能解释α粒子的散射实验结果中的______________散射现象，因而被______。

（5）为了解释α粒子的散射实验结果，卢瑟福在1911年提出了原子的__________学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做_______，原子的全部_____和几乎全部_____都集中在原子核里，带负电的电子在_____空间里绕着核_____.
看书第62页，“原子核的组成”一部分，分组讨论填写讲学稿。

（四）、原子核的组成
1．质子的发现：__________用________轰击氮原子核，发现了质子，用符号“p”表示。

2．中子的发现：
(1)____________猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子：
它的质量与质子相同，但是不带电。

(2)____________通过实验证实了___________的猜想，发现了中子，用符号“n”表示。

3．质子的电荷量：____________，质量：m p=___________________________kg。

中子的电荷量：____________，质量：m n=___________________________kg。

4．原子核的组成：原子核是由________和________组成，质子和中子统称为________。

5．原子核的符号：____________
(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为______，所以_____数和______数之和
叫核子数。

(2)电荷数（Z）：原子核所带的电荷总是__________数的整数倍，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，简称核电荷数。

(3)质量数（A）：原子核的质量等于核内______和______的质量的总和，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，这个整数叫做原子核的质量数。

是一个纯数字，它与质量是不同的.如质子和中子的质量数相同均为1，但它们的质量不同，中子的质量比质子的质量约大千分之一.
(4)注意：原子核的电荷数_____（填“是”或者“不是”）它所带的电荷量，
质量数______（填“是”或者“不是”）它的质量。

6．原子核中的两个等式：
(1)核电荷数（Z）=____________数= 元素的原子序数=核外电子数。

(2)质量数（A）= 核子数=____________数+____________数。

7．同位素：
(1)定义：具有相同____________数、不同____________数的原子核互称为同位素。

(2)同位素特点：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____________（填“物理”或者“化学”）性质，但他们的中子数可以不同，所以他们的____________（填“物理”或者“化学”）性质不同。

(3)常见的同位素：氢的三种同位素：____、____、_____；符号分别是：_____、_____、_____。

②铀核的同位素：_____、_____
例2：据最新报道，放射性同位素钬
Ho
166
67，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
例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四、练习巩固：
1．下列哪些事实说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
2．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
3.放射性元素放出的射线，在电场中分为A、B、C三束，如图所示，其中（）A．C为氦核组成的粒子流
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
4． 粒子散射实验的结果说明（）
A．原子核是由质子和中子组成的
B．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内
C．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内
D．原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动。