新教材高中物理第五章原子核1原子核的组成课件新人教版选择性必修

【补偿训练】 1.如下图,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 ( )
选项 磁场方向
到达O点的射线
A
竖直向上
β
B
竖直向下
α
C 垂直纸面向里
γ
到达P点的射线 α β β
D 垂直纸面向外
γ
α
【解析】选C。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,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那么可知磁场方向垂直纸面向里。
2.一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一 铝箔后,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,如下图,那么图中的射线a为__________射线,射 线b为________射线。
R 1813619090c2e 1 。
R 4
c e 371
10
【特别提醒】 元素的放射性 如果一种元素具有放射性,那么不管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。
【素养训练】
1.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。工业部门可以使用射线来测厚
度。如下图,轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪,仪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
【解析】三种射线α、β、γ中,穿透力最弱的是α射线,所以α射线被铝箔挡住,穿 过铝箔的是β射线和γ射线,γ射线在电场中不偏转,故a是γ射线;β射线在电场中受 力偏转,故b为β射线。 答案:γ β
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10-15～10-14 m。
【解析】选A。中子数为60-27=33个,核外电子数等于质子数等于原子序数 27,所以中子数33与核外电子数27之差等于6,A正确。
2.某种元素的原子核用
A Z
表X 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
二、射线到底是什么 【思考】
提示:甲为β射线,乙为γ射线,丙为α射线。
1.α射线:实际上就是___氦___原__子_,速核度可到达光速的 ,其__1 ___能力电强离,
10
_穿___透_能力较弱,在空气中只能前进几厘米,用____一__张_就纸能把它挡住。 2.β射线:是____高__速___电__子,它流速度很大,可达光速的99%,它的_____能力电较离弱, 穿透能力较强,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_作用更弱,___穿__透___能_更力强,甚至能穿透几厘米厚的_____和铅几板十厘米 厚的混凝土。 4.放射线来自原子核,说明__原___子__核___内_是部有结构的。
【解析】选B。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。
【素养训练】
1.以下说法中正确的选项是 ( )
A.氦4核中有4个质子,2个中子
B.氦4核与氦3核不是互为同位素
C.
1
0 4
B中e 的质子数比中子数少6
D.
3 1
0 4
S中i 的质子数比中子数少2
【解析】选D。氦4核中有2个质子,2个中子,故A错误;氦4核与氦3核是互为同 位素,故B错误; 1 04中B e的质子数比中子数少2,故C错误; 的质31 04 S子i 数比中子数 少2,故D正确。
2.原子核的符号和数量关系:
(1)符号
A Z
X。
(2)数量关系: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.对核子数、电荷数、质量数的理解: (1)核子数:质子和中子质量差异非常微小,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,叫作原子核的电荷数。 (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,这个倍数叫作原 子核的质量数。
x e
4
( 1 c)2 10 37。
x 2e 1 ( 99 c)2
1836 100
(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,如下图。
根据qvB= m v 2
R
得R= m v m v
qB q
所以,在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为
B.它们具有相同的核外电子数
C.它们具有相同的核子数
D.它们具有相同的中子数
【解析】选A、B。氕、氘、氚是氢的三种同位素,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。
【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
【典例示范】
假设用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,那么对2 3 4 90
T
h
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
对空气的 电离作用
很强
较弱
很弱
2.三种射线在电场和磁场中的偏转: (1)在匀强电场中,γ射线不发生偏转,做匀速直线运动,α粒子和β粒子沿相 反方向做类平抛运动,在同样的条件下,β粒子的偏移大,如下图。 位移x可表示为 x所=以12 a,在t2=同样12条qm 件E（下yv0β） 粒2子m与qv2α粒子偏移之比为
2.氢有三种同位素,分别是氕 ( 11、H )氘 ()
、(氚21 H ) ,那么( 以31 H 下) 说法正确的
A.它们的质子数相等
B.它们的核外电子数不相等
C.它们的核子数相等
D.它们的中子数相等
【解析】选A。氕
(
1 1
H、) 氘
、( 21 H氚)
,具有( 31 H相) 同的质子数,质量数不同,
2.如下图,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。
【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,①⑥是β射线。 答案:③④ ①⑥ ②⑤
【典例示范】 如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图,其中
() A.①是α射线 B.②是γ射线 C.③是β射线 D.③是α射线
【解析】选A。α射线的穿透能力最弱,一张纸即可把它挡住,但是其电离能力最 强,γ射线的穿透能力最强,但是其电离能力最弱。故①是α射线,②是β射线,③是γ 射线。A正确,B、C、D错误。
【规律方法】判断三种射线性质的方法 (1)射线的电性: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,它是波长很短的电磁波。 (2)射线的偏转: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 射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线。 (3)射线的穿透能力:α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透能力最 强,而电离作用相反。
复习课件 新教材高中物理第五章原子核1原子核的组成课件新人教版选择性必修
第五章 原 子 核 1.原子核的组成
必备知识·素养奠基
一、天然放射现象 1.1896年,法国物理学家__贝___克__勒__发尔现,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版感光。 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,放素射 性元素能_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83的元素,都能__自___发地发出射线,原子序数小于或等于83的元 素,有的也能放出射线。
【思考·讨论】 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? 提示:说明α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。 (2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一,但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:说明α射线比荷小于β射线的比荷。
质量数等于质子数加中子数,那么中子数不同,故A正确,D错误;同位素的质子数
相同,那么核外电子数相同,故B错误;核子数等于质子数加中子数,可知核子数不
同,故C错误。
【补偿训练】
1.1.放射性元素钴
6 2
0 7
C
可o 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.27
C.33
D.60
2e
质量
符号 速度
4mp mp=1.67×10-27kg
4 2
H
e
0.1c
β射线 高速电子流
-e
mp 1836
0 1
e
0.99c
γ射线 光子流 (高频电磁波)
0
静止质量为零
γ c
在电磁 场中
α射线 偏转
β射线
与α射线 反向偏转
γ射线 不偏转
贯穿本领
最弱用纸能 挡住
较强穿透几毫米 的铝板
最强穿透几厘米 的铅板
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】选C。根据α、β、γ三种射线特点可知,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,为了能够准确测量钢板的厚度,探测射 线应该用γ射线;随着轧出的钢板越厚,透过的射线越弱,而轧出的钢板越薄,透过 的射线越强,故A、B、D错误,C正确。
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__的组成局部。 2.中子的发现:卢瑟福猜测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__通过实验证实了这个猜测。 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_不数同的原子核,在元素周期表中处于 _同___一__位__置_,因而互称同位素。例如,氢有三种同位素氕、氘、氚,符号是
11H、21H、31H。
关键能力·素养形成
一 天然放射现象的三种射线 1.三种射线的比较:
α射线
D.原子核的质子数为A-Z,中子数为Z
【解析】选B。根据原子核的符号的含义:A表示质量数,Z表示质子数,那么中子 数为A-Z,所以B正确。
【拓展例题】考查内容:同位素间的同与不同
【典例】(多项选择)以下关于11 氕H
、氘2
1
D
、氚
31的T 说法中正确的选项是(
)
A.氕
1 1
H、氘
、21 D 氚 是同31 T 位素
4.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。
【思考·讨论】 1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,如下图为α粒子轰击氮 原子核示意图。
(1)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? 提示:质子是原子核的组成局部。 (2)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: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。