高中物理走进原子核课件粤教选修ppt文档

因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不 多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒 子称为中子。后来他的学生查德威克在研究用射线 轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性 粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精 确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量， 只比后者大千分之一。
实验
放射性的特点、本质及其意义
• 特点：与元素所处的化学状态无关 • 本质：是原子核的性质，而不是原子的性质 • 意义：表明原子核是可以变化的，原子核也有其
内部结构.天然放射性现象的发现，打开了人们认 识原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子 核可以自发地转变为另一种原子核。
二、原子核的组成
从1911年，卢瑟福提出的原子核式结构起 到1932年初步完成对原子核组成的正确认识， 经历了21年 。
法一：利用磁场 法二：利用电场
检验放射性射线的电性
γ射线
a射线
—
不带电的是γ射线
带正电是 a射线 带负电是 ß射线
ß射线
+
电
天然放射线的性质及其比较
名称
构成
电量 （e）
质量 (u)
射出 速度
电离 能力
贯穿 本领
α
氦核 +2
4 0.1c 最强 最弱
β
电子
-1
1/184 0.9
0
c
较强 较强
γ 光子
1920年
原卢子瑟核福预由言质中子子组的成存？在
1932年 查德威得发现了中子。
人工转变 用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发生
变化的方法，称为人工转变．
装置
氮气Ｎ２
Ｔ
Ｔ
Ｓ
Ｃ
Ｍ
F A
Ａ：放射性物质 Ｆ：铝箔
Ｃ：容器 Ｓ：荧光屏
Ｔ：阀门 Ｍ：显微镜
卢瑟福的粒子轰击氮核实验
卢瑟福的粒子轰击氮核实验
(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不 带电；
(2)测定其速度小于C/10,表明它不是γ射线;
(子3))质通量过相与当氢．核的碰撞,测定其质量mX≈mH，即与氢核(质
核反应方程式
9 4Be4 2H e162 C0 1n
原子核的组成
• 核子——质子和中子的统称。 • 质子数——原子核中的质子个数，叫做原子核的
电子 云
+r
一、放射性的发现
天然放射现象：某些物质自发地放射出看不 见的射线的现象。
1896年，法国科学家贝克 勒尔发现了铀的放射性现象。
发出不
可见的
射线
天然放射现象 的发现说明原
穿透黑 纸使底
子核具有复杂
片感光
结构
放大了1000倍的铀矿石
天然放射性元素的原子核发出 的射线可使照相底片感光
照相底片
探测射线
的方法
虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象
来探知放射线的存在，这些现象主要是：
1、使气体电离
2、使照相底片感光
3、使荧光物质产生荧光
威耳孙云室
观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：
射线径迹
射线径迹
径迹的长短和 粗细可以知道粒子 的性质；粒子轨迹 的弯曲方向可以知 道粒子带电的正 负．
1、质子的发现： 1919年，卢瑟福用a粒子轰击氦核时，发现 了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电 荷，其质量与氢原子的质量相近。随后人们又 用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了 同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并 由此可以断定，质子是原子核的组成部分。
中子、质子的发现
1919年 卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子。
放出射线后，元素的性质发百度文库变化
天然放射现象 放射性物质发出的射线有三种：
天然放射线有哪几种？其性质如何？
α射线 β射线 γ射线
高速氦核流(24He) 高速电子流(0-1e) 高频电磁波（高能光子流）
利用什么方法可以将天然放射线分离开来，
并加以鉴别？
γ 电磁波
α
氦核
×××
× × × β 电子
×××
问题: 质子是α粒子直接从氮核打出的？还是α粒子进 入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？
检验: 根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复 核衰变时放出的．
2、中子的发现
原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？ 卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成， 他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原 子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。
0 无静止 质量
c 最弱 最强
空气中的射程： 射线 5 cm β射线5 m γ射线100 m
电离本领和贯穿本领之间的关系：
α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其 他原子的核外电子的能力，但以损失动能 为代价换得原子电离，所以电离能力最强 的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电， 只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离， 所以电离能力最弱而贯穿本领最强。
铅盒
射 线
放射源
1898年，波兰籍的法国科 学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性 元素镭和钋，1903年获诺贝尔奖。
放射性
发射射线的性质
放射性元素
具有放射性的元素
天然放射性元素
大于83的元素
40 19
K
87 37
Rb
115 49
La
147 62
Sm
176 71
Lu
187 75
Re
原子序数小于83的一些天然元素也有具有 放射性。例：Na, P等。
测量: (1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明 它不带电； (2)测定其速度小于C/10,表明它不是γ射线; (核3()质通子过)与质氢量核相的当碰．撞,测定其质量mX≈mH，即与氢
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？
钋Ｐo
铍Ｂｅ
石蜡
查得威克
（1856~1940）
测量:
α粒子
不可见粒子
质子
— 质子的发现
粒子
N2
粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子
14 7
N
4 2
He
17 8
O
1 1
H
现象: 容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光．容器里 充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光．
推理: 闪光是由于α粒子击中氦核后产生的新粒子形成 的．
测量: 测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称 为质子．
质子数，用Z表示。 • 电荷数——原子核所带的电荷等于核内质子所带
电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电 荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。 • 质量数——原子核的质量等于核内质子和中子的 质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原 子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整 数叫做原子核的质量数，用A表示。
高中物理走进原子核课件粤教选修
前言
神秘的原子核内，究竟蕴藏 着什么样的奥秘呢？
我们已经知道，原子核的直径几乎只有原 子直径的万分之一。是否这就是最小的物体 了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然 有着复杂的结构？
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。