19.1.2 原子核的组成 课件(新人教选修3-5)

天然放射现象
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?
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？
3、公式：
经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：
m
=
1 2
n
m0
t
m
=
1 2
T
m0
质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期
后剩余的粒子数为：
N
=
1 n
2
N0
=
t
1 T
2
N0
注意：
(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的 因素决定的，与原子所处的物理、化学 状态无关
(2)半衰期是一个统计规律，只对大量 的原子核才适用，对少数原子核是不适 用的．
原子核的组成
质子
统称核子
中子
质量数 （核）电荷数
A Z
X
10－15m
1H
1
4 2
He
235 92
U
电荷数：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，这个倍数
叫电荷数
质量数：原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个
倍数叫质量数
原子核的表示方法
质量数
元素符号
A Z
X
质子数
中子数=Ａ－Ｚ
几种常用的原子核的表示
x＝8 y＝6
例2、完成核反应方程：234 90
Th→23941
Pa＋
0 -1
e
。
23940Th
衰变为
234 91
Pa
的半衰期是1.2分钟，则64克
23940Th
经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
课堂总结
一、原子核的衰变
1.原子核的衰变： 2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。 （1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变． （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变． （3）γ衰变:伴随射线或射线产生.
O 16
8
187O
同种元素的同位素具有相同的化学性质。
第十九章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变 1、定义原：子核放出 α粒子或 β粒子转变为
新核的变化叫做原子核的衰变 2、种类：α衰变：放出α粒子的衰变，如
β衰变：放出β粒子的衰变，如
3、规律：原子核发生衰变时，衰变前后的
电荷数和质量数都守恒．
γ 辐射
原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不 连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在 着能级，同样是能级越低越稳定。
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，往往蕴 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的， 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰 变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（没有γ衰 变）。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、 β和γ三种射线。
核反应方程：
4 2
He
174N
187O
11H
mp= 1.6726231×10-2K7 g
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打 出了质子。------质子是原子核的组成部分。
原子核是否只是由质子组成呢？
？ 核的质量
核的电量
源自文库
质子质量
质子电量
核的质量 质子质量
> 核的电量 质子电量
卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜
接近光速
光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
三、原子核的组成
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？
质子的发现
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了 质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电 量和一个电子的电量相同，它的质量等于一 个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质 子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以 质子就是氢原子核.
二、半衰期
1、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间， 叫做这种元素的半衰期。
2、不同的放射性元素，半衰期不同
放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。
放射性元素半衰变是一个统计规律。
α粒子
4 2
He
质子
11H
中子
1 0
n
电子
0 -1
e
四、 同位素
A z
X
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 为同位素。
1 1
H
(氢)
2 1
H
(
重氢)
3 1
H
(
氚)
具有相同质子数而中子数不同的原子互称为 同位素
氢的三种同位素：
11H
12H
13H
氧的二种同位素：
这些射线带不带电呢？
天然放射现象
放射性物质发出的射线有三种：
三种射线
α射线 β射线 γ射线
α射线
根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以 确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组 成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的 α粒子组成.科学家们研究发现每个α粒子带的 正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等 于氦原子的质量.进一步研究表明α粒子就是 氦原子核.
人教版选修3-5
第十九章 原子核
第一节 原子核的组成
一、天然放射现象
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，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．元素这种自发的放出射 线的现象叫做天然放射现象．
阅读课本 “科学漫步”部分
考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位 素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做 放射性同位素鉴年法．
课堂练习
例1、29328U 经过一系列衰变和衰变后，可 以变成稳定的元素铅206 (28026Pb)，问这一过程 衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
5、注意：
一种元素只能发生一种衰变，但在 一块放射性物质中可以同时放出α、β 和γ三种射线。
阅读教材 “半衰期” 部分并思考问题：
1.放射性元素的衰变有什么规律？ 2.用什么物理量描述？ 3.这种描述的对象是什么？
二、半衰期(T)
1、意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量 2、定义：放射性元素的原子核有半数发 生衰变所需的时间 不同的放射性元素其半衰期不同．
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
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
成分
氦原子核 高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光 速
衰 变 α衰变： 方 β衰变： 程 说明：
1. 中间用单箭头，不用等号；
2. 是质量数守恒，不是质量守恒;
3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。
4、本质： α衰变：原子核内少两个质子和两个中子 β衰变：原子核内的一个中子变成质子，
同时放出一个电子
说明： 元素的放射性与元素存在的状态无关， 放射性表明原子核是有内部结构的。
想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．
中子的发现
1932年英国物理学家查德威克又发现了 中子，通过研究证明中子的质量和质子的质 量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对 各种原子核进行的实验中，发现质子和中子 是组成原子核的两种基本粒子.
核反应方程：
4 2
He
49Be
162C
01n
mn = 1. 6749286 × 10 -27 Kg
由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透 本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住.
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