高中物理-原子核的组成
高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 1.原子核的组成
高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )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。
选择题关于质子与中子,下列说法错误的是(? )A.原子核由质子和中子构成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】D【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。
选择题如图,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(? )A.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】α带正电,β带负电,γ不带电,γ射线在磁场中一定不偏转,②⑤为γ射线;如左图所示的电场中,α射线向右偏,β射线向左偏,①为β射线,③为α射线;在如右图所示磁场中,由左手定则判断,α射线向左偏,β射线向右偏,即④为α射线,⑥为β射线,故正确选项是C。
选择题原子核中能放出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.选择题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】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.选择题一个原来静止的原子核,辐射出α粒子,它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动,它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变,产生物是两个带正电的粒子,根据动量守恒Mv1+mvα=0知这两个新核的运动方向相反,受到的洛伦兹力方向相反,即轨迹应该是外切圆,再利用左手定则,判断洛伦兹力方向,可知选项D是正确的.选择题如图所示,某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的,只是中子数不同,设质子数为Q,则N+Q=A,故N=AQ,Q是定值,故选C.选择题一个原子核为,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【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83,质量数为210,故中子数为21083=127个,而质子和中子统称核子,故核子数为210个,因此C、D项正确.由于不知道原子的电性,就不能判断核外电子数,故A、B项不正确.填空题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,如图所示,则图中的射线a为________射线,射线b为________射线.【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.填空题现在,科学家正在设法探寻“反物质”。
第24章 原子核物理和粒子物理简介
M (Z , A) m(Z , A) Zme Be (Z ) / c
例如,对于氢原子,我们有
2
Be (Z ) 13.6eV
mHc 13.6eV mpc mec
2 2
2
二、原子核的模型
卢瑟福用粒子轰击金箔的散射实验
1 1 (2 e )(79 e ) 2 mα v 2 4π 0 2R
I I0et
国际单位:贝克勒尔(Bq) 1Bq表示每秒发生一次核衰变的放射源的活度。 常用单位:居里( Ci)
1Ci 3.7 10 Bq
10
二、原子核的三种衰变方式
1、 粒子衰变
是不稳定核自发地放出氦核的过程。 射线是粒子流,是带正电的氦核。
一般的过程可以表示为:
A Z
X
A4 Z 2
T1
2
ln 2
0.693
平均寿命
每个原子核衰变前存在的时间的平均值。
原子核的寿命:
L t (dN ) t Ndt t N 0 e
0
t
0
dt
N0
平均寿命:
L 1 N0
平均寿命与半衰期的关系:
T1 2 ln 2
几种放射性同位素的半衰期 同位素 衰变方式 半衰期
原子核的自旋和磁矩
原子核
2 1
6 3 7 3
自旋量 子数
1 1 3/2 1
磁矩
0.8565p
自旋量 原子核 子数
16 8
磁矩
——
1.16p
H
O
0 3/2 3/2 9/2
Li Li
0.8213p
高考物理原子核的组成
018.湖南省师大附中07—08学年第一次月考 6 6.下列有关物理学史的叙说,正确的是( B C )
A.α粒子的散射实验揭示了原子内部还有复杂结构 B. 天然放射性现象揭示了原子核内部还有复杂结构 C. 质子和中子的发现揭示了原子核由质子和中子组 成 D. 电子的发现揭示了原子的核式结构模型
010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题 6
⑵作为示踪原子:用于研究农作物化肥需求情况,诊断 甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。
⑶进行考古研究:利用放射性同位素碳14,判定出土 木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全,各 种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,废料 容易处理。可制成各种形状,强度容易控制)。
其中 ( D )
A.x=1,y=3
B.x=2,y=3
C.x=3,y=1
D.x=3,y=2
057.广东省汕头市2008年模拟考试2
2.钚239(
P 239
94 u
)可由铀239(
U 239
92
)经过衰
变而产生.下列说法正确的是 ( C )
A.29349 Pu
与
U 239
92
的核内具有相同的中子数
B.
骨の冰凉,不再是怡人の清凉.他の唇缓缓离开,两人紧贴の身躯逐渐分离,一道阴影撑起将她笼罩在沙发里.他们の距离不远不近,他の五官她看得很清楚,冷淡,面无表情,每天初见他总是这副模样.像一尊干净得不沾烟火不近人情の俊美雕像,看她の眼神一派漠然像个陌生人.“少、少 华,”她有些迟疑向他伸出手,抚在他那仿佛凝结の五官,比死人还要冰凉,“你不记得我了?”之前の亲密,令她声线有些沙哑.他没有回答,目光在她脸上游移几回,最后嘴角微扬,眸光趋向温和.从她身上离开,他赤足
原子核的组成和稳定性
原子核的组成和稳定性原子核是构成原子的重要组成部分,由质子和中子组成。
本文将介绍原子核的组成、稳定性和相关的概念。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
质子和中子都有质量,但相对电子来说非常重,其质量几乎集中在原子核里面。
二、质子和中子的性质质子带正电荷,质量约为1.67x10^-27千克。
中子没有电荷,质量大约和质子相同。
质子和中子都具有自旋,自旋是一种量子力学上的性质,但对于我们理解原子核的组成和稳定性来说并不关键。
三、原子核的稳定性原子核的稳定性是指原子核在相对静止状态下的存在时间长度。
稳定的原子核可以在较长时间内存在而不发生衰变,而不稳定的原子核会发生放射性衰变。
稳定原子核的稳定性与质子数和中子数之间的比例关系有关。
1. 质子数和中子数的关系原子核的质子数为Z,中子数为N,原子核的质量数为A。
质子数和中子数之间的比例关系决定了原子核的稳定性。
根据实验证据和理论研究,发现原子核在特定的质子数和中子数下,特别稳定。
这些特别稳定的核子被称为“魔数”。
比较著名的魔数包括2、8、20、28、50、82和126。
2. 质子-中子比例对于较小的原子核,即质量数较小的核子,稳定性较好的比例是1:1,即质子数等于中子数。
比如氦核(质子数为2)就是由一个质子和一个中子组成。
对于较大的原子核,质子数和中子数可以有一定的偏差,但总体来说,中子的数量会多于质子的数量。
这是因为中子的存在可以通过核力来抵消质子间的电相互作用,从而增加核子之间的吸引力,提高原子核的稳定性。
3. 核力和电磁力原子核内部的核子之间相互作用的力有两种,一种是核力,另一种是电磁力。
核力是强作用力,只作用于极短距离,使得核子能够克服静电斥力而保持在一起。
核力比电磁力要强得多,能够使得原子核稳定存在。
电磁力是质子间的电相互作用,由于质子带正电荷,相互之间会发生电相互作用。
电磁力是一个排斥力,会极大地影响原子核的稳定性。
高中原子物理知识点归纳
高中原子物理知识点归纳
1.原子结构
-原子是由带正电的原子核和围绕核运动的电子组成的。
-原子核由质子和中子构成,质子带有正电荷,中子则是中性的。
-电子分布在不同的能级上,每个能级对应一定的能量。
-能级结构可以用波尔模型或者量子力学的薛定谔方程来描述,能级之间的跃迁伴随着能量的变化,这对应着原子光谱的现象。
-核内的质子和中子可以通过核反应(如裂变、聚变)释放或吸收能量。
2.原子核的特性
-原子核的质量远大于电子,集中在原子的中心部位。
-原子核大小与原子整体相比很小,但密度极高。
-卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型,即大部分空间是空的,电子在核外空间运动。
3.原子序数与核电荷数
-原子序数等于原子核内质子的数量,决定了元素的化学性质。
-原子的核电荷数等于质子数,也等于核外电子总数(在中性原子中)。
4.放射性衰变
-放射性元素自发发生核转变,释放出α粒子、β粒子(电子或正电子)或γ射线等形式的能量。
-放射性衰变遵循一定的半衰期规律。
5.核能与核反应
-核能来源于核子重组过程中释放的能量,如核裂变(如铀-235的链式反应)和核聚变(如氢弹中的氘氚反应)。
6.量子数与电子排布
-电子在原子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则等,形成了元素周期表中的电子构型。
7.原子光谱
-当电子在不同能级之间跃迁时,会发射或吸收特定波长的光,形成原子的发射光谱和吸收光谱。
高中物理高考物理一轮复习12 3原子核与核反应课件新人教版201908021199
知识清单
考点整合 集中记忆
一、原子核的组成 原子核由质子和中子组成.
核子:质子和中子统称为核子,符号为 ZAX. 核电荷数(Z)=质子数=核外电子数=原子序数 质量数(A)=核子数=质子数+中子数 同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位 素.
二、放射性元素 天然放射现象
(2018·海南)已知 90234Th 的半衰期为 24 天.4 g 90234Th 经 过 72 天还剩下( )
A.0
B.0.5 g
C.1 g
D.1.5 g
【答案】 B 【解析】 根据半衰期为 24 天,经过 72 天,发生 3 次衰变, 依据 m=m0(12)3,代入数据解得:m=4×(12)3=0.5 g,故 A、 C、D 三项错误,B 项正确.
(2018·洛阳模拟)如图所示为研究
某未知元素放射性的实验装置,实验开始
时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀
强电场 E,通过显微镜可以观察到,在荧光屏的某一位置上每分
钟闪烁的亮点数.若撤去电场后继续观察,发现每分钟闪烁的亮
点数没有变化;如果再将薄铝片移开,观察到每分钟闪烁的亮点
数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为( )
关于半衰期,以下说法正确的是( ) A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长 B.升高温度可以使半衰期缩短 C.氡的半衰期为 3.8 天,若有四个氡原子核,经过 7.6 天就 只剩下一个 D.氡的半衰期为 3.8 天,若有 4 克氡原子核,经过 7.6 天就 只剩下 1 克
【答案】 D 【解析】 放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或 化学状态无关,且半衰期是一种统计规律,即给定的四个氡核是 否马上衰变会受到各种偶然因素的支配.因此,正确为 D 项.
高中物理原子物理知识点总结
高中物理原子物理知识点总结一、原子的组成原子是物质的基本单位,由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷;电子绕着原子核运动,带负电荷。
二、原子的结构1. 核原子核的直径约为10^-15米,质子和中子都存在于核中。
质子的质量大约是中子的1.6726219 × 10^-27 千克,它们的电量相等,大小为1.60217662 × 10^-19 库仑。
2. 电子壳层电子围绕在原子核外部的轨道上,称为电子壳层。
电子壳层的数量决定了原子的大小。
第一层能容纳最多2个电子,第二层最多容纳8个电子,第三层最多容纳18个电子。
三、原子的质量数和原子序数原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。
原子的质量数通常用字母A表示。
原子的原子序数是指原子核中质子的个数,也称为元素的序数。
原子的原子序数通常用字母Z表示。
四、同位素同位素是指化学元素原子中,质子数相同,中子数不同的原子。
同位素具有相同的化学性质,但物理性质可能有所不同。
五、原子的电离原子的电离是指从一个原子中剥离出一个或多个电子形成带电离子的过程。
当原子失去电子后变为带正电荷的离子,称为正离子;当原子获得电子后变为带负电荷的离子,称为负离子。
六、电子能级和电子排布规则电子能级是指电子在原子中的能量状态。
电子按照一定的能级顺序依次填充到不同的能级中。
根据泡利不相容原理和伯利斯规则,电子排布规则如下:1. 每个能级最多只能容纳一定数量的电子;2. 电子填充时要先填满较低的能级;3. 每个能级的轨道填充电子时,按照上层轨道的能级对轨道进行排布。
七、原子的能级跃迁原子的能级跃迁是指电子在不同能级之间跃迁的过程。
根据能级跃迁所产生的能量差异,原子可以发射光线,这种现象称为光谱。
八、原子核的衰变和辐射原子核可以通过放射性衰变进行变化,衰变过程伴随着放射性辐射的释放。
常见的原子核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。
新教材高中物理第五章原子核第1节原子核的组成课件新人教版选择性必修第三册
标
问题,提高解题能力。
它们。
解
3.科学探究:通过利用磁场探究三种射线的本质,学习
3.了解原子核的组成,
用α粒子轰击原子核发现核子,体验科学探究的过程,
读
知道核子和同位素的概
提高观察与实验能力。
念。
4.科学态度与责任:体会科学家们探索射线的艰辛,学
4.知道质量数.电荷数
习实事求是、不畏艰难的科学精神,增强探究科学的
电。、射线是实物粒子流,而射线是光子流,属于电磁波的一种。
(2)在电场或磁场中,通过其受力来判断和射线偏转方向,由于射线
不带电,故运动轨迹仍为直线。
(3)射线穿透能力较弱,射线穿透能力较强,射线穿透能力最强。
1. (多选)用如图的装置可以判定放射源发出射线的带电性质。两块平行
金属板、垂直纸面竖直放置,从放射源上方小孔发出的射线竖直向上射
① 贝克勒尔因发现了物质的放射性而获得1903年诺贝尔物理学奖。放射性
的发现具有什么重大意义?
提示 它表明原子核具有复杂的结构,打开了人们认识原子核内部世界的大门,
也就是说,人们认识原子核的结构是从天然放射现象开始的,它揭开了原子核
物理的新篇章。
要点二 原子核的组成
质子和中子除了是否带电的差异以及质量上的微小差别外,其余性质十
质量
p = 1.67 ×
10−27 kg
速度
0.1
0.99
在电磁场中
偏转
与α射线偏转反向
不偏转
续表
种类
贯穿本领
对空气的电离
作用
在空弱用纸能挡住
β 射线
γ射线
较强穿透几毫米厚的 最强穿透几厘米厚的
原子核的结构
原子核的结构原子核是原子中最小结构和最重要的成分,由一个或多个原子核粒子组成。
原子核是一个复杂的混合物,由具有完全不同物理性质的质子和中子构成,因此它也被称为质子-中子混合体。
质子是带正电荷的粒子,它们相互之间存在着强大的相互斥力,因此,原子核的稳定性由其内部电场完全确定。
中子是不带电荷的粒子,它们之间不会产生斥力,从而在原子核中提供重要的粘性粒子,为稳定的原子核提供额外的能量来源。
原子核有多种不同的结构,其中最著名的是核壳体系结构,这是一种两层结构,由重、轻原子核层组成,中间围绕着稳定的核壳。
质子主要排布在原子核的重层中,而中子则主要排布在轻层中。
核壳体系的稳定性主要由重原子核层和核壳之间的能量差异以及由此产生的电势来确定。
此外,还有许多其他结构,例如双层结构、多层结构和可分解结构,其由不同的空间结构组成。
原子核的结构决定了原子的性质和性能,是控制物理、化学和生物性质的基础。
由于受粒子的斥力有限,原子核的大小有限,因此核内部结构必须精确控制,使它能够将要携带的电荷数平均分布,以确保其稳定性和质量守恒。
原子核的结构对其大小有着重要的影响,例如,当原子核的质量足够大时,它可以发生聚变反应,释放出大量的能量,这就是电力发电厂正在利用的原理。
原子核的结构也直接影响着其稳定性,原子核越致密,它越稳定,此外,原子核的结构也与现象的速率相关,因此通过原子核的结构,人们可以对不同原子中的反应进行更全面的研究。
最后,原子核的结构提供了许多可能性,使得人们能够了解原子结构,实现原子间相互作用的有效控制,调节其特性和性能,保护环境,改善人类的生活。
原子核物理知识点归纳
原子核物理知识点归纳原子核物理是研究原子核结构,核反应,核能等问题的学科。
本文将从原子核的组成,核力学,核衰变,核反应等几个方面对原子核物理进行归纳总结。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子是带正电的粒子,中子没有电荷。
质子和中子统称为核子,其质量都为1单位。
原子核的质量以质子的质量为基准,用“原子质量单位”(u)表示质量。
1u约等于1.66×10^-27kg。
原子核的半径是大约10^-15m,比原子大约整整一万倍。
这是由于原子核的质量很大,电荷也很大,使得同样的引力和斥力作用会很大,导致原子核结构紧密,凝聚力很强。
二、核力学核力学是研究原子核结构和特性的理论基础。
核力学中最有名的模型是“液滴模型”和“壳模型”。
液滴模型把原子核看成一个球体的液滴,通过表面张力把核子聚集在一起。
这一模型可以解释核子聚集在一起的原因,但是无法解释壳层结构的存在。
壳模型则针对核子的角动量进行解释。
这个模型把原子核看成一系列填充壳层的核子。
每个壳层都有一个固定的角动量,核子必须保持这个角动量,才能在壳层内绕着核心运动,因此也能解释原子核的很多性质。
三、核衰变核衰变是指原子核在特定条件下从一种核态转变为另一种核态的过程。
核衰变包括放射性衰变和非放射性衰变两种。
放射性衰变是指放出α粒子、β粒子或γ射线等方式让核子通过数值上的减少或能量的减小来调整核状态的过程。
而非放射性衰变是原子核自然地通过放出热能、光能等方式来调整核状态的过程。
核衰变是放出能量的过程,能量来自原子核的结构和缺陷,这些结构和缺陷能导致原子核的能量不稳定。
通过核衰变,原子核可以达到更稳定的状态。
四、核反应核反应是指原子核之间的相互作用,它可以造成原子核的变化,同时也可以形成新的能量形态。
核反应的实际应用广泛,被用于发电、制造纽带等领域。
核反应分为核裂变和核聚变两种。
核裂变是一种把重的原子核分裂成两个轻的原子核的反应。
进行核分裂的原子核会释放出大量的能量。
高中物理原子物理知识点
高中物理原子物理知识点原子是构成物质的最基本单位,它由电子、质子和中子组成。
原子物理是研究原子结构、原子核、原子能级等相关现象的科学领域。
本文将围绕原子物理的几个重要知识点展开讨论。
1. 原子结构原子由带负电荷的电子、带正电荷的质子和中性的中子组成。
电子绕着原子核运动,形成了电子云。
质子和中子位于原子核中心,质子数目决定了原子的原子序数,而中子数目决定了同位素的存在。
2. 原子核原子核由质子和中子组成。
质子带有正电荷,中子是中性的。
质子和中子的质量都集中在原子核中,占据很小的空间。
电子云则围绕着原子核旋转。
3. 原子能级原子中的电子存在于不同的能级上。
每个能级都有特定的能量,并且每个能级只能容纳一定数量的电子。
当电子从低能级跃迁到高能级时,需要吸收能量;当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出能量。
这种能级跃迁导致了光谱线的产生。
4. 量子理论量子理论是描述微观粒子行为的物理理论。
根据量子理论,物质和能量都存在离散的量子化现象。
例如,电子的能量是量子化的,只能取特定的能量值。
量子理论的发展深化了对原子物理的理解,解释了许多原子现象的奇特行为。
5. 半导体物理半导体是一种具有特殊电导特性的物质,广泛应用于电子器件中。
半导体物理研究半导体材料的性质和行为。
半导体器件中最重要的是PN结,它由掺杂了杂质的P型半导体和N型半导体组成。
PN 结具有整流、放大、开关等功能,在电子技术中有着广泛的应用。
6. 原子核衰变和放射性原子核中某些核素是不稳定的,会发生衰变放射出射线。
这种现象被称为放射性。
放射性有三种类型:α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放射出一个α粒子,即两个质子和两个中子组成的粒子。
β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子,同时放射出一个β粒子。
γ衰变是指放射出高能γ光子。
7. 核聚变和核裂变核聚变是指两个轻核结合成一个更重的核的过程,释放出巨大的能量。
核聚变是太阳能的主要能量来源,也是未来清洁能源的发展方向之一。
原子核的组成和性质
原子核的组成和性质1. 引言原子核是物质的基本组成部分,它决定了元素的化学和物理性质。
本文将详细介绍原子核的组成和性质,帮助读者深入理解这一微观世界的奥秘。
2. 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的,它们是核子。
在原子核中,质子带正电,中子不带电。
原子核的质量远大于电子,占据了原子的大部分质量。
2.1 质子质子是原子核中的正电荷粒子,其质量约为1.67 × 10^-27 kg。
质子的数量决定了元素的种类,即原子序数。
例如,氢原子核中只有一个质子,而铀原子核中有92个质子。
2.2 中子中子是原子核中的中性粒子,其质量约为1.67 × 10^-27 kg。
中子的数量可以变化,从而形成不同的同位素。
同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的元素。
例如,氢的同位素有氢-1(只有一个质子和一个中子)、氢-2(一个质子和两个中子)和氢-3(一个质子和三个中子)。
3. 原子核的性质原子核具有几个重要的性质,包括核力、核自旋、核磁矩和核能级。
3.1 核力核力是一种强相互作用力,它负责将质子和中子束缚在原子核中。
核力是一种短程力,作用范围在1.5 × 10^-15 m以内。
核力远大于电磁力,这是为什么原子核能够稳定存在的原因。
3.2 核自旋核自旋是原子核的一种量子力学性质,类似于电子的自旋。
核自旋可以是整数或半整数,如1/2、1、3/2等。
核自旋导致原子核在磁场中产生磁矩。
3.3 核磁矩核磁矩是由核自旋产生的磁矩,它使原子核在磁场中受到力的作用。
核磁矩的大小与核自旋、电荷数和质量数有关。
核磁矩的测量对于核物理学和固体物理学的研究具有重要意义。
3.4 核能级原子核的能级是指核子在原子核中的能量状态。
核能级分为激发态和基态。
激发态是指核子处于高于基态的能量状态,基态是指核子处于最低能量状态。
核能级的分布与核子数、质子数和中子数有关。
4. 结论原子核的组成和性质是核物理学的基本内容。
通过了解原子核的组成和性质,我们可以更好地理解元素的化学和物理性质,以及物质世界的微观结构。
高中物理课件:原子核的组成
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(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.
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9 ②查德威克用 α 粒子轰击铍 (4 Be)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
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3.探究交流 是否所有的元素都具有放射性? 【提示】 原子序数大于或等于 83 的元素都具有放射
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性,原子序数小于 83 的元素很少具有放射性.
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射线的性质
1.基本知识 (1)三种射线
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1.研究放射性的意义 放射性元素能自发地发出射线,不论它是以单质的形式
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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.
原子核的结构和组成
原子核的结构和组成原子核是构成原子的重要组成部分,它集中着原子的质量和带有正电荷的质子。
原子核的结构和组成是研究原子和核物理的基础,对于我们深入理解原子和物质的性质具有重要意义。
一、质子和中子原子核由两种粒子组成:质子和中子。
质子质量大约为1.67×10^-27千克,带有正电荷,符号为p+;中子质量大约为1.67×10^-27千克,没有电荷,符号为n。
质子和中子都被认为是由更基本的粒子,即夸克组成的。
二、质子和中子的排列原子核的结构决定了质子和中子的排列方式。
通常情况下,质子和中子是以一定的顺序排列在原子核中。
以氢原子为例,它的原子核只有一个质子,所以氢原子的原子核中只有一个质子。
而对于其他元素来说,原子核中既有质子又有中子。
三、质子和中子的核力质子和中子之间通过核力相互维持着密集而稳定的原子核结构。
核力是一种很强的力量,它能够克服质子之间的库伦排斥力,使得原子核能够保持稳定。
这是因为核力只在极短的距离内发生作用,而当质子和中子的距离超过一定范围时,核力的作用将减弱或消失。
四、原子核的质量数和原子数原子核的质量数是指原子核中质子和中子的总数,用符号A表示;原子数是指原子核中质子的数目,用符号Z表示。
原子核的质量数和原子数决定了元素的化学性质和放射性性质。
五、核子的电荷原子核的总电荷由其中的质子贡献,而中子则没有电荷。
由于质子带有正电荷,所以原子核带有正电荷。
原子核的电荷数目等于质子的数目。
六、原子核的尺寸原子核的尺寸非常小,约为10^-15米。
相比之下,整个原子的尺寸约为10^-10米,原子核占据了很小的空间,其中包含了原子的大部分质量。
七、核壳效应在原子核中,质子和中子的排列方式有一定规律性,类似于电子在原子轨道中的排布。
这种规律性被称为核壳效应。
核壳效应对于核反应、核衰变等核物理过程有着重要的影响。
综上所述,原子核的结构和组成是由质子和中子组成的。
质子和中子通过核力相互作用,构成了稳定的原子核。
物理学中的原子核的组成
物理学中的原子核的组成一、原子核的基本概念1.原子核是由质子和中子组成的,是原子的中心部分。
2.原子核带正电,因为质子带正电,中子不带电。
3.原子核的质量远大于电子的质量,约为电子的1836倍。
4.质子是原子核中带正电的基本粒子。
5.质子的质量约为1.6726×10^-27千克。
6.质子的电荷量为+1.602×10^-19库仑。
7.质子的原子序数称为质子数,决定了元素的种类。
8.中子是原子核中不带电的基本粒子。
9.中子的质量约为1.6749×10^-27千克。
10.中子的电荷量为0,即中子不带电。
11.中子的数量可以变化,不影响元素的原子序数。
四、原子核的结合能1.原子核的结合能是指将核子(质子和中子)结合在一起形成原子核时释放出的能量。
2.原子核的结合能的大小与核子数、核子间的相互作用有关。
3.原子核的结合能是原子核稳定性的量度,结合能越大,原子核越稳定。
五、原子核的衰变1.原子核衰变是指原子核自发地发生变化,放出粒子或电磁辐射的过程。
2.原子核衰变分为α衰变、β衰变和γ衰变。
3.α衰变是指原子核放出一个α粒子(即氦核),质量数减少4,原子序数减少2。
4.β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子和一个反中微子。
5.γ衰变是指原子核在α衰变或β衰变后,放出γ射线以恢复能量平衡的过程。
六、原子核反应1.原子核反应是指两个或两个以上的原子核相互碰撞或相互作用,产生新的原子核的过程。
2.原子核反应分为轻核聚变和重核裂变。
3.轻核聚变是指轻核(如氢核)在高温和高压下融合,产生更重的核的过程。
4.重核裂变是指重核(如铀核)在吸收中子后,分裂成两个较轻的核,同时放出中子、能量和辐射的过程。
七、核能的应用1.核能是指原子核反应释放出的能量,可以用于发电、军事等领域。
2.核电站利用重核裂变反应产生热能,驱动蒸汽轮机发电。
3.核武器利用重核裂变或轻核聚变反应释放巨大能量,具有极大的破坏力。
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3.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。
• ……
原子核的组成
• 各种原子核内质子的个数(核的电荷数)和核 外电子的个数都相同,它也等于该种元素在元 素周期表中的原子序数;
• 原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数, 它等于该元素原子量的整数部分;
• 在某种核反应中,一个中子变成一个电子和一 个质子。这就是原子核内没有电子,又会放出 电子,产生β射线的原因。
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
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,发现质子和电子是组成原子 核的两种基本粒子。
原子核的组成
• 氢原子核(H)最简单,它就是一个质子, 核外有一个电子绕着它转;
• 氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成 的,核外有2个电子绕着它转;
• 锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成 的,核外有3个电子分两层绕着它转;
• 铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成, 核外有4个电子分两层绕着它转;
天然放射现象规律
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?
1.在放射性现象中放出的射线是什么东 西呢? 2.它们除了能穿透黑纸使照相底片感光 的性质以外,还有些什么性质呢? 3.这些射线带不带电呢?
把放射源铀、钋或镭放入用铅做 成的容器中,射线只能从容器的小孔 射出,称为细细的一束。在射线经过 的空间施加垂直于纸面向内的磁场, 发现射线分裂成三束,其中两束在磁 场中向不同的方向偏转,这说明它们 是带电粒子流;另一束在磁场中不偏 转,说明它不带电。于是把这三种射 线分别叫做α射线、β射线和γ射线。
γ射线特征:穿透本领最强,能穿透几十厘 米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板,但电离作用 最弱。
天然放射现象
阅读课文填写表格:
成分
氦原子
射线
核
速度
1/10 光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
高速电 接近光
射线 子流
速
高能量
射线 电磁波
光速
较强 很强
较弱 更小
三、原子核的组成
1.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?
19.1 原子核的组成
人们通过什么现象或实验发现原子核是由 更小的微粒构成的?
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
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。具有发射性的 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。
原子核的表示:
A表示 质量数
X表示元 素符号
Z表示 质子数
如质子数相同,中子数不 同(质量数当然不同)的原 子核互为同位素。
原子核的组成
10-15m
质子
统称核子
中子
元素符号
质量数 (核)电荷数
A Z
X
1 1
H
4 2
He
235 92
U
质子 中子 质子数质量数来自核子核外电荷数 原子序数
核子数
中子+质子
α射线特征:穿透本领小,电离作用强, 能使沿途中的空气电离。
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射线特征:穿透本领较强,能穿透黑纸, 甚至穿透几毫米厚的铝板,但电离作用较弱。
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。
原子核的组成
• 各种原子核内质子的个数(核的电荷数) 和核外电子的个数都相同,它也等于该种 元素在元素周期表中的原子序数;
• 原子核内质子和中子的总数叫做核的质量 数,它等于该元素原子量的整数部分;
• 在某种核反应中,一个中子变成一个电子 和一个质子.这就是原子核内没有电子,又 会放出电子,产生β射线的原因。
思考与讨论:
1.如果射线、射线都是带电粒子流的话,按照上图所示的 径迹判断,他们分别带什么电? 2.如果不用磁场而用电场判断他们带电的性质,两个电极 怎么放置可以使三种射线大致沿上图所示的方向偏转?
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。
练习:氘和氚是氢的同位素,关于氢、氘、 氚的原子,下列说法哪个正确?
(1)具有相同的质子数、相同的中子数、 相同的电子数;
(2)具有不同的质子数、相同的中子数、 相同的电子数;
(3)具有相同的质子数、不同的中子数、 相同的电子数;
(4)具有相同的质子数、相同的中子数、 不同的电子数。