人教课标版高中物理选修3-5：《原子核的组成》教案-新版
高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成讲义(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3
第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。
2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。
3．原子核由质子和中子组成。
1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。
4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。
一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。
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素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。
3．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，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，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。
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。
(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)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。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。
5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。
6．原子核的符号表示A X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。
教案-选修3-5-3.1原子核的组成与核力 核反应
一、原子核的组成质子，中子二、原子核的表示质量数、电荷数三、原子核的结合核力：强大，短程，电荷无关四、原子核的变化核反应：质量数、电荷数守恒授课题目 3.1 原子核的组成与核力核反应第 1 课时授课时间年月日星期教学目标知识与技能1．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
2. 能用原子核的表示方法来表示不同的原子核，记住质子和中子的表示方法。
3. 了解核力的概念，知道核力是强相互作用力。
4. 理解核反应中质量数守恒和电荷数守恒，并且能根据这两条守恒律补全核反应方程式。
过程与方法1. 通过探究核力的存在，培养学生的推理能力。
2. 通过了解质子和中子的发现过程，体会探索未知世界的方法。
情感态度与价值观1. 通过了解核力的成因现在还在探索之中，激发学生的探索热情。
2. 通过学习核反应中质量数和电荷数守恒，体会守恒律的普遍性。
教学重点原子核的组成，核反应方程式的书写教学难点探究核力的存在，理解为什么原子核要有中子来维持核的稳定教学方法讲授法，练习法教学手段多媒体教学设备，ppt板书或板图设计3.1原子核的组成与核力核反应“附中教师要做教育家，不要当教书匠。
”——陈元晖教学过程环节检测内容检测结果及补救措施针对教学重难点的当堂检测反馈教学反思“一课一得、逐点反馈、跟踪纠偏、即时跟进”——探索东师附中朝阳学校“优效”教学模式教学过程环节教师活动学生活动1.引入【提问】何谓玻尔的原子模型？玻尔原子模型建立后，科学家开始思考原子核是否能够再分？这节课我们学习原子核由什么组成，这些成分如何结合在一起，以及原子核如何发生变化？2. 原子核的组成1. 质子，中子，核子的概念质子由卢瑟福发现，他用α粒子轰击氮原子核，发现了氢原子核，即质子。
中子由查德威克（卢瑟福的学生）发现，他用α粒子轰击轻金属铍，然后用得到的射线轰击石蜡，打出了质子。
发现这种射线是一种中性粒子流。
质子和中子统称为核子3. 原子核的表示方法1. 原子核的表示主要由三部分组成：化学元素符号，核质量数（即核子数，位于左上角角标），核电荷数（即质子数，位于左下角角标）。
人教课标版高中物理选修3-5：《原子核的组成》教案-新版
第一节原子核的组成一、核心素养通过《原子核的组成》的学习过程，引导学生树立正确的、严谨的科学研究态度。
树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
二、教学目标1．知道什么是放射性及放射性元素；2．知道三种射线的特性；3．知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号；4．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。
三、教学重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。
四、教学难点知道三种射线的性质和原子核的组成。
五、教学活动【导入】现在我们已经知道原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成。
在我们最开始研究原子核内部的信息时，最早是来自天然放射现象。
人们从破解天然放射现象入手。
今天我们也从“天然放射现象”入手，逐步揭开原子核的神秘面纱。
【问题1】看书第65页，“天然放射现象”一部分，并完成讲学稿。
（一）天然放射现象1．放射性：物质发射射线的性质称为放射性。
2．放射性元素：具有放射性的元素，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。
4．天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象，叫做天然放射现象。
贝可勒尔发现了天然放射现象。
天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，原子核还可再分。
例1、天然放射现象说明：（BC ）A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子C．原子内部大部分是空的D．原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的【问题2】通过课件分析：1．在磁场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带正电，右偏的带负电，不偏的不带电。
2．在电场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带负电，右偏的带正电，不偏的不带电。
【问题3】看书第65页，“射线到底是什么”一部分，分组讨论进行总结，填入表格。
教科版高中物理选修3-5：《原子核的组成与核力》教案-新版
3.1《原子核的组成与核力》教案新课标要求1、知识与技能（1）知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
2、过程与方法（1）通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法；（2）通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观（1）树立正确的，严谨的科学研究态度；（2）树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点：原子核的组成。
教学难点：如何利用磁场区分质子与中子教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备1、原子核的组成提问：质子：由谁发现的？怎样发现的？ 中子：发现的原因是什么？由谁发现的？（卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。
查德威克发现中子。
发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子）小结：①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，271.672623110p m kg -=⨯中子(nucleon)不带电，271.674928610n m kg -=⨯②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。
提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？ 提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。
小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数⑤ 符号A Z X 表示原子核，X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数 一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？（核子数是235，质子数是92，中子数是143）2、同位素(isotope)（1）定义：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，因而互称同位素。
（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)
第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成，知道放射性和原子核的衰变，会用半衰期描述衰变速度,知道半衰期的统计意义，（2）了解放射性同位素的应用，知道射线的危害和防护，例1 了解放射性在医学和农业中的应用，例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性,了解相关的国家标准，（3）知道核力的性质，能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因，会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程，（4）认识原子核的结合能，知道裂变反应和聚变反应，关注受控聚变反应研究的进展，（5）知道链式反应的发生条件，了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型，知道核电站的工作模式，（6）通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系，例3 思考核能开发带来的社会问题，（7）初步了解恒星的演化，初步了解粒子物理学的基础知识，例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用，2．活动建议：（1）通过查阅资料,了解常用的射线检测方法，（2）观看有关核能利用的录像片，（3）举办有关核能利用的科普讲座，新课程学习19．1 原子核的组成★新课标要求（一）知识与技能1．了解天然放射现象及其规律，2．知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们，3．知道原子核的组成,知道核子和同位素的概念，（二）过程与方法1．通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法，2．通过对知识的理解,培养自学和归纳能力，（三）情感、态度与价值观1．树立正确的,严谨的科学研究态度，2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观，★教学重点天然放射现象及其规律,原子核的组成，★教学难点知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们，★教学方法教师启发、引导,学生讨论、交流，★教学用具：投影片,多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：本节课我们来学习新的一章：原子核，本章主要介绍了核物理的一些初步知识,核物理研究的是原子核的组成及其变化规律,是微观世界的现象，让我们走进微观世界,一起探索其中的奥秘！我们已经知道,原子由什么微粒组成啊？学生回答：原子由原子核与核外电子组成，点评：由原来的知识引入新课,对新的一章有一个大致的了解，教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？学生思考讨论，点评：带着问题学习,激发学习热情教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律,是从发现天然放射现象开始的，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，居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下,对铀和铀的各种矿石进行了深入研究,又发现了发射性更强的新元素，其中一种,为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po）,另一种命名为镭（Ra），学生一边听,一边看挂图，点评：配合挂图,展示物理学发展史上的有关事实,树立学生对科学研究的正确态度，（二）进行新课1．天然放射现象（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)，元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．（2）放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于82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．学生一边听,一边看书，2．射线到底是什么教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束，在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图所示：（投影）思考与讨论：①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？②如果α射线,β射线都是带电粒子流的话,根据图判断,他们分别带什么电荷，③如果不用磁场判断,还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？学生分组讨论,回答问题以及实验方案，①射线分成三束,射线在磁场中发生偏转,是受到力的作用，这个力是洛伦兹力,说明其中的两束射线是带电粒子，②根据左手定则,可以判断α射线是正电荷,β射线是负电荷，③带电粒子在电场中要受电场力作用,可以加一偏转电场,也能判断三种射线的带电性质,如图点评：给出实验现象,设置问题情境,引导学生自己得出结论,培养学生的观察,分析,探究的能力，培养学生合作式学习的能力用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维，教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质,那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格，学生看书,进行总结，点评：培养学生自学,总结的能力，教师：（帮助小结）①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的,跟原子所处的物理或化学状态无关，不管该元素是以单质的形式存在,还是和其他元素形成化合物,或者对它施加压力,或者升高它的温度,它都具有放射性，②三种射线都是高速运动的粒子,能量很高,都来自于原子核内部,这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能,原子核内也有其复杂的结构，学生对照表格,理解书本知识，点评：通过对照表格,可以让学生更好的掌握规律性质，3．原子核的组成 教师提问：①质子：由谁发现的？怎样发现的？②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？学生看书,然后回答问题①卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现质子，②查德威克发现中子，发现原因：如果原子核中只有质子,那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比,但实际却是,绝大多数情况是前者的比值大些,卢瑟福猜想核内还有另一种粒子，教师：（帮助小结）①质子(proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等,271.672623110p m kg -=⨯中子(nucleon)不带电,271.674928610n m kg -=⨯②数据显示：质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核，点评：加强学生对书本知识的理解能力,以及语言概括能力，教师：提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？学生看书,然后回答问题：③不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍,那这个倍数就叫做原子核的电荷数，④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,那这个倍数叫做原子核的质量数， 点评：加强学生对书本知识的理解能力,以及语言概括能力，小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数⑤ 符号A Z X 表示原子核,X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数教师：给出思考与讨论题，一种铀原子核的质量数是235,问：它的核子数,质子数和中子数分别是多少？学生回答：核子数是235,质子数是92,中子数是143，点评：学生回答调动他们学习的积极性，4．同位素(isotope)（1）定义：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,因而互称同位素，（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目,也决定了电子在核外的分布情况,进而决定了这种元素的化学性质,因而同种元素的同位素具有相同的化学性质，学生一边听,一边看书，提问：列举一些元素的同位素？学生回答： 氢有三种同位素：氕（通常所说的氢）,氘（也叫重氢）,氚（也叫超重氢）,符号分别是：123111,,H H H ，碳有两种同位素,符号分别是121466,C C ， 点评：举例说明同位素的性质,加深对这一概念的理解，例：下列说法正确的是（ ）A ．β射线粒子和电子是两种不同的粒子B ．红外线的波长比X 射线的波长长C ．α粒子不同于氦原子核D ．γ射线的贯穿本领比α粒子强学生回答：BD点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识，19世纪末20世纪初,人们发现X,α,β,γ射线,经研究知道,X,γ射线均为电磁波,只是波长不同，可见光,红外线也是电磁波,波长从短到长的电磁波波谱要牢记，另外,β射线是电子流,α粒子是氦核，从α,β,γ三者的穿透本领而言：γ射线最强,α射线最弱,这些知识要牢记， （三）课堂小结1．天然放射现象及其规律，2．三种射线的性质，3．原子核的组成，学生总结,讨论，（四）作业：1．认真阅读课后的“科学足迹”，完成问题与练习，2．探究活动：β射线的来源：原子核内没有电子,β射线如何而来？点评：学生课后探究，激发学生学习的热情,为以后的学习作好准备，★教学体会这节课由天然放射现象开始,揭示了原子核是可分的，展示物理学发展史上的有关事实,是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材，放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的,从而引起人们去探索原子核的奥妙,揭开了核物理学的第一页，核物理研究的是原子核的组成及其变换规律,是微观世界的现象,不想宏观世界那样看得见,摸得着,研究起来也就更困难，通过本节的学习,要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路,方法有所体会,了解人类是怎样认识微观世界的，。
高中物理人教版选修3-5 19.1《原子核的组成》教案设计
原子核的组成教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．教具准备1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．引入新课通过上一章的学习，我们已经知道，原子是由电子和原子核组成的，原子核处于原子的中心，体积很小，那么原子核有没有结构，它又是由什么组成的呢？下面我们就来学习这方面的知识．教学过程一、天然放射性现象1.放射性铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸箱里的照相底片感光.物体放射出射线的性质叫做放射性.深化升华射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分.2.放射性元素具有放射性的元素叫做放射性元素.放射性并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，都能自发地放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素.记忆要诀原子序数大于等于83的所有元素都有放射性.原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.3.天然放射性元素：能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.虽然具有天然放射性元素的种类很多，但它们在地球上的含量很少.4.天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射性开始的.联想发散原子核内部的消息，最早来自天然放射现象.人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密.如果一种元素具有放射性，那么不论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，也存在着一定结构.二、射线到底是什么1.研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质.把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了.若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，由三种粒子组成，如图所示.2.各种射线的本质和特性(1)α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能.特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离.(2)β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的90%.特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱.(3)γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ＜10-10 m.特征:贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用最弱.学法一得 三种射线的区分：让三种射线同时穿过磁场，不发生偏转的是γ射线，因为其不带电，不受磁场的影响；偏转角度较小的是α射线，因为其质荷比q m 较大，根据公式r=qBmv可知偏转半径大，在磁场中的偏转角度较小.同理可知偏转角度较大的是β射线，因为其质荷比qm较小.并且它们的偏转方向不同，还可以根据左手定则和偏转方向判定其射线属于哪种射线.辨析比较 三种射线的比较三、原子核的组成 1.探究过程(1)卢瑟福的实验结论：卢瑟福用α粒子轰击氮核时，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(质子).(2)结论：质子是原子核的组成部分. (3)猜测：原子核只由质子组成.分析论证：如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等.这和绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些的事实相矛盾，说明猜测错误.再猜测：原子核内还应该存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，即中子. 实验验证：卢瑟福的学生在研究用射线轰击铍而产生的一种能量极高、贯穿能力很强的中性粒子时，证实中性粒子的质量与质子的质量近似相等，就是猜测的中子.构建模型：原子核由质子和中子组成.联想发散 中子的发现不仅使人们了解到原子核是由质子和中子组成，而且为科学家提供了轰击其他原子核时，不受静电斥力的最佳“炮弹”，使它有更多的机会和带电核发生碰撞.中子“炮弹”的利用，不仅为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，也为后来核能的利用打下了基础.2.原子核的组成原子核由质子和中子组成.组成原子核的质子和中子通称为核子.质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位.学法一得 原子核的结构无法通过实验直接观察，只能通过科学的思维和研究方法进行间接研究.由实验结果→分析猜测→提出模型→实验验证→建立新理论→构建正确的模型是探索微观结构的基本方法.3.原子核的电荷数原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，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.通常用字母Z 表示.深化升华 原子核的电荷数，就是原子核内质子数，也就是这种元素的原子序数. 4.原子核的质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用字母A 表示.要点提示 原子核的质量数，就是原子核中的核子数. 5.原子核的符号(1)原子符号的通式：X AZ式中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为原子核的核电荷数.如常见的碳原子核的质量数为12，质子数为6，则可表示为C 126，还可表示为12C ，碳12，碳12等.(2)各粒子的符号 ①α粒子(即氦核)：He 42 ②质子(即氢核)：H 11或P 11 ③中子：n 10 ④电子：e 01深化升华 (1)原子核中的两个整数①质量数A ：等于质子数和中子数之和，即核子数； ②电荷数Z ：等于质子数. (2)原子核中的两个等式①核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数； ②质量数(A)=核子数=质子数+中子数 6.同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素.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.例如氢的三种同位素：氕(H 11)、氘(H 21)、氚(H 31). (三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．。
19.1 原子核的组成 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)
1、原子质子
核外电子
2、质子数与核外电子数的关系
a、中性原子/分子：核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数=原子序数
b、离子：离子所带的电荷=质子数—核外电子数
二：质量数
1、定义：
2、关系式：①质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
②质量数（A）≈相对原子质量
三、核素与同位素
1、核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。
补充：相对质量是如何算出的？C-12有何特点？
（学生回答）相对原子质量：某原子的质量与C-12原子质量的1/12的比值。C-12是指含6个质子6个中子的碳原子。
【问题解决1】将有关原子的质子数和中子数之和填入表1-8，并与原子的相对原子质量作比较，你能得出什么结论？
表1-8几种原子的质子数、中子数和相对原子质量
一、原子的组成：
中子
原子核
1、原子质子
核外电子
原子中1个质子带一个单位正电荷，1个电子带1个单位负电荷，中子不显电性。我们都知道原子是不带电的，即显电中性的，这对于原子内部各种粒子在数量上有什么要求呢？
（学生回答）原子核内的质子数与原子核外电子数相等。
【板书】2、质子数与核外电子数的关系
a、中性原子/分子：核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数=原子序数
原子
质子数（Z）
中子数（N）
质子数+中子数（A）
相对原子质量
F
9
10
19
18.998
Na
11
12
23
22.990
Al
13
14
27
26.982
【结合学生回答板书】二：质量数
1、定义：忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值，叫做质量数，符号A。
19.1 原子核的组成 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (3)
第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（2）了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
（3）知道核力的性质。
能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。
会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
（4）认识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应研究的进展。
（5）知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
（7）初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2．活动建议：（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。
（2）观看有关核能利用的录像片。
（3）举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习19．1 原子核的组成★新课标要求（一）知识与技能1．了解天然放射现象及其规律。
2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
（二）过程与方法1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。
2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
（三）情感、态度与价值观1．树立正确的，严谨的科学研究态度。
2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
★教学重点天然放射现象及其规律，原子核的组成。
★教学难点知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。
本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。
高中物理人教版 选择性必修第三册教案讲义：原子核的组成
原子核的组成（答案在最后）素养目标1.知道天然放射现象及三种射线的本质，了解核子、同位素的基本观念，知道原子核的组成．(物理观念)2．根据三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，并能分析、解决相关问题，提高解题能力．(科学思维)3．通过利用磁场探究三种射线的本质，以及用α粒子轰击原子核发现核子，体验科学探究的过程，提高观察与实验能力．(科学探究)自主落实·必备知识全过关一、天然放射现象及射线的本质1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家________发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．(2)放射性：物质发出________的性质．(3)放射性元素：具有放射性的元素．与它以单质还是化合物的形式存在无关(4)原子序数大于____的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于____的元素，有的也能发出射线．(5)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为________________．2．三种射线(1)α射线：是α粒子流．其组成与________相同．速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用______就能把它挡住．(2)β射线：是电子流，速度可以接近光速．它的________作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的________．不是原子核外的电子(3)γ射线：呈电中性，是一种________，波长很短，在10－10m以下，它的________作用更弱，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的______和几十厘米厚的混凝土．二、原子核的组成1．质子的发现(如图所示)氢原子核2．中子的发现(如图所示)3．原子核的组成由______和______组成，它们统称为________．4．原子核的符号5．同位素同位素的化学性质相同，物理性质一般不同核中________相同而________不同的______，在元素周期表中处于________，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素分别为11H 、12H 、13H .情境体验氧元素主要有两种同位素：816O 、818O .这两种同位素中哪一种粒子数是不相同的？它们的化学性质是否相同？合作探究·能力素养全提升探究一天然放射现象核心归纳1.三种射线的比较：种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e －e 0质量4m p (m p ＝1.67×10－27kg )m p 1836静止质量为零速度0.1c 0.9c c贯穿本领最弱，用较强，能穿透几最强，能穿透几纸能挡住毫米厚的铝板厘米厚的铅板对空气的很强较弱很弱电离作用注意：虽然三种射线本质不同，但它们都可以使胶片感光，或使荧光屏发出荧光，进而显示出射线照射的位置．2．元素的放射性：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．应用体验题型1三种射线在磁场和电场中的运动轨迹例1(多选)将α、β和γ三种射线分别垂直射入匀强磁场和匀强电场，假设α粒子与β粒子速度相同，则下列表示射线偏转情况的图像中正确的是()[试解]题型2三种射线的特点及其应用例2(多选)近几年，我国北京、上海、广州等地引进了多台γ刀，治疗患者数以万计，效果极好，成为目前治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半个小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”，据报道，我国自主研发的旋式γ刀性能更好．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A．γ射线具有很强的穿透本领B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地[试解]针对训练1．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探究二原子核的组成核心归纳1.对核子数、电荷数和质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数．(2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整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，这个整数叫作原子核的质量数．2．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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核组成的元素互称为同位素．特别提醒(1)β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．(2)同位素的化学性质相同，但物理性质不同．应用体验例3(多选)已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.下列选项中正确的是() A．镭核中有88个质子，138个中子B．镭核所带的电荷量是138eC．若镭原子呈电中性，它核外有88个电子D.22888Ra是镭的一种同位素，88226Ra和88228Ra以相同速度垂直射入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径相同[试解]针对训练2.(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(12H)、氚(13H)，则下列说法中正确的是()A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同学以致用·随堂检测全达标1．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光子D．原子核中只有质子和中子2．(多选)在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，以下说法正确的是()A．射线①的电离能力最弱B．射线②为高速的质子流C．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹D．射线③是一种高能的电磁波3．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()4.如图所示，天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线()A．向右偏B．向左偏C．直线前进D．无法判断5．如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到了何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，工作人员受到辐射的射线可能是()A．α射线和β射线B．α射线和γ射线C．β射线和γ射线D．α射线、β射线和γ射线1．原子核的组成自主落实·必备知识全过关一、1．(1)贝克勒尔(2)射线(4)8383(5)钋(Po)和镭(Ra)2．(1)氦原子核一张纸(2)电离铝板(3)电磁波电离铅板二、1．质子质子2．中子中子原子核3．质子中子核子4．质子数质子数5．质子数中子数原子同一位置情境体验提示：中子数不同；化学性质相同．合作探究·能力素养全提升探究一应用体验[例1]解析：α射线为高速氦核流，带正电；β射线为高速电子流，带负电；γ射线为能量很高的电磁波，不带电．根据左手定则判断正、负电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向，可知A、B两图中α射线和β射线的偏转方向均正确，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径r＝mv qB，由于两粒子速度相同，氦核的比荷小于电子的比荷，所以氦核运动的轨迹半径大于电子运动的轨迹半径，故A正确，B错误；根据带电粒子在电场中的受力分析，可知C、D两图中的射线偏转方向均正确，带电粒子垂直射入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向的位移为x，沿电场线方向的位移为y，则有x＝v0t，y＝12·qE m t2，解得y＝q22B02，在x 相同的情况下，由于电子质量小于氦核质量，所以β射线沿电场线偏转的距离大于α射线偏转的距离，故C错误，D正确．答案：AD[例2]解析：γ射线是能量很高的电磁波，γ射线不带电，所以电离作用很弱，波长很短，不易发生衍射，即不会很容易地绕过阻碍物，但穿透物质的本领极强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．A、C正确．答案：AC针对训练1．解析：因为γ射线的穿透本领最强，α射线的穿透本领最弱，由图可知①为α射线，②为β射线，③为γ射线；β射线是原子核内的中子转变为质子时放出的电子，选项A错误；α射线电离作用最强，但它不是电磁波，选项B错误；γ射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子，是一种电磁波，选项C错误，D正确．答案：D探究二应用体验[例3]解析：镭核的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138，故A正确；镭核所带的电荷量Q ＝Ze＝88e，故B错误；呈电中性的原子，核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88，故C正确；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，由Bq v＝m v2r可得r＝mv Bq，两种粒子的核电荷数相同，但质量数不同，故它们运动的轨迹半径不同，故D错误．答案：AC针对训练2．解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．答案：ABD学以致用·随堂检测全达标1．解析：在放射性元素的原子核中2个质子和2个中子结合得比较紧密，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，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个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光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ光子．答案：D2．解析：射线①用手可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，选项A错误；射线②是高速电子流；射线③是γ射线，γ射线是一种高能的电磁波，选项B错误，D正确；射线③是γ射线，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，选项C正确．答案：CD3．解析：同一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＝A－Q，Q是定值，故选C.答案：C4．解析：γ射线不带电，在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为β射线中的粒子所受电场力与洛伦兹力等大反向，即Eq＝Bq v，可得v＝E B，而α射线的速度比β射线的小，因此α射线受到向右的电场力大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A正确．答案：A5．解析：α射线的贯穿本领弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住；β射线的贯穿本领较强，能穿透黑纸和几毫米厚的铝板；γ射线的贯穿本领更强，能穿透几厘米厚的铅板．由于本题中射线穿透1mm和3mm的铝片，但不能穿透铅片，故一定不含γ射线，但一定含有β射线，可能含有α射线，选项A正确．答案：A。
19.1 原子核的组成 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (2)
1 原子核的组成（一）教学目的1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。
2．常识性了解原子核的组成。
3．进行物理学研究方法的启蒙教育。
（二）教具录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。
（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）（三）教学过程进行新课原子核的组成(1)电子的发现和放射性现象的发现我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。
1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。
〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。
可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。
我们先来学习放射性现象。
〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉(2)放射性现象①什么是放射性现象？像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。
这些元素叫放射性元素。
②射线究竟是什么？在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的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。
我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。
）我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。
把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。
高中物理选修3-5教学设计3：19.1 原子核的组成教案
1 原子核的组成（一）教学目的1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。
2．常识性了解原子核的组成。
3．进行物理学研究方法的启蒙教育。
（二）教具录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。
（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）（三）教学过程进行新课原子核的组成(1)电子的发现和放射性现象的发现我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。
1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。
〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。
可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。
我们先来学习放射性现象。
〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉(2)放射性现象①什么是放射性现象？像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。
这些元素叫放射性元素。
②射线究竟是什么？在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的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。
我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S 极位置还可判断射线带的是什么电。
）我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。
把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。
高中物理 第十九章 1原子核的组成教案 新人教版选修3-5(2篇)
原子核的组成第一课时一、教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．二、重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．三、教具1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．四、主要教学过程(一)引入新课复习提问：1．什么是天然放射现象？天然放射性元素放射出哪几种射线？这些射线的成分是什么？天然放射现象说明原子核存在着复杂的内部结构，为了了解原子核的组成，人们开始寻找研究原子核组成的有效方法，那就是原子核的人工转变．(二)教学过程设计1．质子的发现．(1)原子核的人工转变．是指为了了解原子核的组成，人们有目的的用高速粒子去轰击某些元素的原子核，通过对核反应过程及其产生的新粒子的研究，了解原子核的内部结构和粒子的本质及特点．(2)α粒子轰击氮原子核的实验．1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，第一次实现了原子核的人工转变，有了很重要的发现．实验装置如图1所示(用投影幻灯打出装置的示意图)，容器C中放有放射性物质A，从A射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S，用显微镜M观察荧光屏．实验现象：当在荧光屏上恰好观察不到闪光后，通过阀门T往容器C里通入氮气，此时卢瑟福从荧光屏S上又观察到了闪光．实验结论：实验表明，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．(3)质子的发现．讨论提问：引导学生用已经学过的知识分析怎样知道新粒子的性质．①若想知道新粒子的性质，必须测出粒子的什么有关物理量？归纳得到：测出粒子的电性、电量、质量和速度等．②用什么方法可以知道新粒子的电性？归纳得到：可将粒子引入电场或磁场中，观察粒子的偏转轨迹．如图2所示，在匀强电场中粒子的轨道是抛物线，若粒子向下偏转，说明粒子带正电；若向上偏转，说明粒子带负电．如图3所示，在匀强磁场中粒子的轨道是圆，若粒子向上做圆运动，说明粒子带正电，若粒子向下做圆运动，说明粒子带负电．实验证明：这个新粒子带正电．③用什么方法可测出粒子的速度？归纳得到：使粒子通过一个正交的电磁场，如图4所示，调节B或E的值，使粒子在正交场中，沿入射方向做匀速直线运动，则可知此时实验说明：这个新粒子速度很大，有很强的穿透能力．归纳得到：使粒子通过匀强电场，根据粒子的偏转量y求出．或使粒子在匀强磁场中做圆周运动，根据半径R求．如图5，在匀强电场中，粒子的偏转量为y：U为两极板间电压，则可测出荷质比为：如图6，在匀强磁场中，粒子做圆运动的半经为R．结论：通过对新粒子的研究与测定，确定它就是氢原子核，又叫质(4)对核反应过程的研究．这个质子是α粒子从氮核中直接打出的，还是α粒子打进氮核后形成的复核发生衰变时放出的呢？分析：若质子是α粒子从氮核中直接打出来的，如图7中甲图，碰撞过程中应有四条径迹；若α粒子打进氮核后形成一个复核，这个复核立即衰变后放出一个质子，碰撞过程中应如图7中乙图所示，有三条径迹．为弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特在充满氮的云室里做了α粒子轰击氮核的实验，并拍摄了两万多张云室的照片，终于从40多万条α粒子径迹中发现有8条产生了分叉(见课本上图)，分析可知有三条径迹，分叉后的细长径迹是质子的径迹，另一条短粗的径迹是新生核的径迹，α粒子的径迹在跟核碰撞后不再出现，因此这个核反应过程中α粒子打进氮核后形成复核，复核衰变后放出质子．从质量数守恒和电量数守恒可知，其反应方程式为从布拉凯特的实验中，可知40多万条径迹中只有8条分叉，可见科学研究工作的艰巨性，并且可以看到科学实验的重要作用．5．结论．后来人们用同样的方法使氟、钠、铝等发生了类似的转变，都产生了质子．由于各种原子核里都能打出质子来，可见质子是原子核的组成部分．(三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．(四)作业1．练习二(1)．方程式．第二课时(一)引入新课复习提问：1．卢瑟福通过什么实验产生了质子？试写出这个实验的核反应方程式．质子的发现引导人们更进一步去研究原子核的内部结构，10多年后，科学家经过深入研究发现了原子核中另一种新的基本粒子——中子．(二)教学过程设计1．中子的发现．(1)卢瑟福的假说．质子发现后，有人提出原子核可能是由带正电的质子组成的．但这设想在解释除氢原子核外的其他原子核时遇到了困难，大多数原子核的电荷数与质量数不相等，如铀238的电荷数为92，若都由质子组成，其质量数也应是92，而除质子外剩下146的质量数是什么呢？1920年，根据以上分析，卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．(2)约里奥·居里夫妇的实验．1930年发现，用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)时产生一种射线，这种射线贯穿能力极强，能穿透十几厘米厚的铅板，当时人们已知的射线中只有γ射线能穿透铅板，所以认为这种射线为γ射线．1932年约里奥·居里夫妇用这种射线去轰击石蜡(含有大量氢原子)，竟从石蜡中打出质子，如图8(用投影幻灯片打出)，由于被打出质子能量很大，与γ射线的能量不符合，但这射线究竟是什么？约里奥·居里夫妇没有得出最后的结论．(3)查德威克实验．1932年英国物理学家查德威克仔细研究了这种射线，发现它是中性粒子流，在磁场中不偏转，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射线的可能．后查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，结果打击了一些氢核(质子)和氮核，并测量出被打出的氢核和氮核的速度，由此推算出这种射线的质量．测量结果表明，被打出的原子核的速度是不同的，如被打出的氢核的速度有大有小，查德威克认为其中速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果，其他速度较小的是由于斜碰的结果．(4)中子的发现．分析：查德威克认为它们之间的碰撞是弹性正碰；设未知粒子质量为m，速度为v，氢核的质量为mH，最大速度为v′H，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：mv=mv′+mH·v′H，(1)其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：同样可求出未知射线与氮原子碰撞后，打出的氮核的速度查德威克在实验中测得氢核的最大速度为v′H=3.3×109cm/s，氮核的最大速度为v′N=4.7×108cm/s．将速度的最大值代入方程(6)，可得：可得：m=1.15mH．查德威克还用别的物质代替氢和氮重做这个实验，可得到同样的结果．后来更精确实验测出，此粒子质量非常接近于质子质量，只比后者大千分之一多(此粒子质量是1.674920×10-27kg，质子质量是1.672614×10-27kg)．查德威克发现的这种与质子质量差不多的粒子，由于不带电，所以发现中子的核反应方程式为实验证实，从许多原子核里都能打出中子，可见中子也是原子核的组成部分．中子的发现是物理学发展史上的一件大事，由于中子不带电，所以更容易接近或打进原子核．不少科学家用中子轰击原子核，进一步揭示了物质的微观结构，对近代物理学的发展起了很大作用．由此也可看出科学的预言和假说的重要作用，它可引导人们发现新的事实和规律．中子的发现的历史事实也使我们明确，在科学研究中要时刻保持严谨的态度，否则会像约里奥．居里夫妇一样与中子这样重要的发现失之交臂．由于发现了中子，查德威克获得1935年诺贝尔物理学奖．中子的发现是科学假设和理论推证相结合的产物，也是查德威克与许多物理学家共同努力的结果．查德威克事后说：“先进的科学知识通常是很多人劳动的成果．”2．原子核的组成．中子发现后，原子核是由质子和中子组成的看法很快得到了公认．质子和中子统称为核子，质子带一个单位正电荷，质量数为1；中子不带电，质量数也是1．在核中：电荷数=质子数=核外电子数．质量数=质子数+中子数．14，所以中子数为14-7=7，则氮核是由7个质子和7个中子组成的．同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素．如在天然放射现象中，放射出的三种射线：α粒子是氦核，它是由2个质子和2个中子结合在一起从核中发射出来的，其核反应方程式为β粒子是电子，这是由中子转化为质子和电子，其核反应方程式为γ射线是由光子组成，后面会讲到．(三)课堂小结1．在原子核由质子组成的说法遇到困难时，卢瑟福预言：原子核中可能存在着与质子质量差不多的不带电粒子，称为中子．2．查德威克通过对许多实验的分析，并运用动量守恒和能量守恒的规律，测量并计算出被一些人误认为γ射线的粒子的电性和质量，从而发现了质量与质子差不多，不带电的中性粒子——中子．3．原子核是由质子和中子组成的．它的电荷数等于质子数，它的质量数等于质子数加中子数．4．了解同位素的意义．知道天然放射现象中α粒子和β粒子的形成及核反应方程式．(四)复习提问2．一个中子以速度v0与一静止的原子核作正面弹性碰撞，原子核的质量为A，则该原子核得到的能量E2与中子的起始能量E0之比为(1)证明上述关系式．根据弹性碰撞的规律可列出动量守恒和动能守恒的方程：若中子质量为m0．原子核质量为mA=Am0．(1)m0v0=m0v′+mAv，(1)(2)因为A=12，则可求1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性．(2)①放射性：物质发射射线的性质．②放射性元素：具有放射性的元素．③天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象．(3)原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．(4)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)．2．三种射线(1)α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．(2)β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，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，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c 很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小(1)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图19-1-1所示．图19-1-1(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性如果一种元素具有放射性，那么不论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．1．(多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是() A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，不会使原核变成新核．三种射线中α射线电离作用最强，故C正确；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】ACD2．如图19-1-2所示，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．图19-1-2【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．【答案】③④、①⑥、②⑤3．(多选)如图19-1-3所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()图19-1-3A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中带正电的α粒子受的洛伦兹力向上，带负电的β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．而γ射线不带电做直线运动．所以B错误，A、C正确；如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时，由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，D错误．【答案】AC三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，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，属于电磁波的一种．2．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，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现(如图19-1-4所示)图19-1-42．中子的发现(如图19-1-5所示)图19-1-53．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号5．同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√) [后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]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．2．原子核的符号和数量关系(1)符号：A Z X.(2)基本关系：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．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．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．4．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho在医疗领域有重要应用，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A．32B．67C．99D．166【解析】根据原子核内各量的关系可知核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对，B、C、D错．【答案】 A5．(多选)下列说法正确的是()A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素Y中子数相同C.n m X与n－2m－2D.235 92U核内有92个质子，235个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1m Y核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】 BC6．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)228 88Ra 是镭的一种同位素，让226 88Ra 和228 88Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？【解析】 因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核所带电荷量Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19 C ≈1.41×10－17 C.(3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bq v ＝m v 2r ，r ＝m v qB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114. 【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88(4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．。
人教版高中物理选修3-5教学案：第十九章 第1节 原子核的组成-含解析
第1节原子核的组成1．物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。
2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。
3．原子核由质子和中子组成。
1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。
4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。
一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。
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素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。
3．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，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10－10m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。
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。
(2)查德威克用α粒子轰击铍(94Be)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。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。
5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。
6．原子核的符号表示AX，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。
人教课标版高中物理选修3-5：《原子核的组成》导学案-新版
原子核的组成一、学习目标：1．知道什么是放射性及放射性元素；2．知道三种射线的特性；3．知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号；4．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。
二、学习重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。
三、学习难点：知道三种射线的性质和原子核的组成。
四、课堂学习研讨：【问题1】：看书第65页，“天然放射现象”一部分，并完成讲学稿。
（一）、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。
天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，原子核还可再分。
例1：天然放射现象说明：（）A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子C．原子内部大部分是空的D．原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的【问题2】通过课件分析：1．在磁场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
2．在电场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
【问题3】看书第65页，“射线到底是什么”一部分，分组讨论进行总结，填入表格。
（二）、三种射线例2：图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中的作用下分为a、b、c三束，以下判断正确的是（）A．a为α射线、b为β射线B．a为β射线、b为γ射线C．b为γ射线、c为α射线D．b为α射线、c为γ射线例3：一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【问题4】看书第66页，“原子核的组成”一部分，分组讨论填写讲学稿。
高中物理 原子的核式结构原子核教案 新人教版选修3-5
原子的核式结构原子核教案●教学目标一、知识目标了解α粒子的散射实验，理解卢瑟福的核式结构模型.知道原子核的根本组成.二、能力目标培养学生的观察能力和设疑、解疑、探求规律的分析推理能力；启迪科学精神与创新意识；以学科教学为载体，渗透研究性学习的内容和方法.三、德育目标进行科学态度、科学方法和辩证唯物主义教育，感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系.●教学重点通过α粒子散射实验结果的分析建立卢瑟福的核式结构模型.●教学难点从宏观探测的结果怎样构建正确的原子微观图景.●教学方法在本节采用多媒体辅助教学，在教学及课件设计上，把学生的参与和启迪学生的思维、对学生进行科学态度和科学方法教育、培养学生的辩证唯物主义观点和感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系等与多媒体辅助教学有机地结合起来.始终以实验结果为依据，突出以“发现〞为线索，抓住层层分析、揭示本质这一关键.●教学用具多媒体教学系统及课件.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课［教师设问］原子是构成物质的最小微粒吗？如果不是，那它的结构是什么？人们是怎样知道的？［学生思考］……［教师点拨］人们认识原子核首先是从发现电子开始的.二、新课教学〔一〕电子的发现和汤姆生原子模型1.电子的发现：1897年，汤姆生〔英国〕实验依据：阴极射线对阴极射线装置作一简介，在封闭的玻璃管内有两个电极，抽出管内的空气〔压强在10-2mmHg以下〕.当两极间加高压时，从阴极发出一种射线叫阴极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光.在19世纪70年代已有人提出它是带负电的粒子流，但实验证据缺乏.提出汤姆生对阴极射线通过怎样的实验和分析来确认电子的呢？激发学生的探索欲望，引出下面的问题.2.电子的性质对汤姆生的研究过程可以用以下3个问题来层层揭示：〔1〕怎样确定阴极射线粒子是否带电及带电的电性？［教师点拨］什么能对带电的粒子产生作用？［学生答复］电场或磁场.［教师点拨］那么怎样确定阴极射线是否带电？［学生答复］让阴极射线进入电场或磁场，根据其是否发生偏转及偏转的方向就可以确定是否带电及带电的性质.〔2〕怎样确认阴极射线粒子的性质，如何确定其质量、电量或荷质比？［学生讨论］根底较好的学生通过认真的思考，大都可以想到，让阴极射线进入电场〔或磁场〕中发生偏转，测出其偏转的的距离〔或在磁场中的旋转半径〕，就可以应用力学知识求出其荷质比.［教师总结］①实验发现，不同物质做成的阴极发出的射线都带负电，并且都有相同的荷质比.这说明不同的物质都能发射出这种粒子.②汤姆生测出的阴极射线粒子的荷质比是当时的氢离子荷质比的二千倍，后来又通过实验证实阴极射线粒子与氢离子的电量相等，可见阴极射线粒子的质量是氢离子质量的二千分之一.后来人们把这种粒子叫做电子.〔3〕为什么说电子是原子的组成局部？说明：除了从阴极射线中发现电子外，后来在气体电离和光电效应等现象中都发现了电子.因为从所有物质中都可以击出电子，而物质是由原子组成的，所以说电子是原子的组成局部.对这3个问题应先引导学生联系已有的电磁学知识分析、讨论，再给出结论.这样处理有助于联系学生的已有知识和启迪学生的思维.3.电子发现的意义：电子的发现打破了原子不可再分的信念，揭示了原子具有复杂的结构，是人类对物质结构认识的一次飞跃，开创了探索原子结构奥秘的新时代.电子带负电，原子呈中性，原子应由带负电的电子和带正电的物质组成.带负电的电子和带正电的物质怎样构成原子呢？电子的质量很小，那么原子的质量绝大局部集中在哪里呢？这些问题能再次激发学生的探索欲望，引出原子构成的模型问题.先让学生猜测原子内部的构造，再提出汤姆生的原子模型4汤姆生的原子模型：〔1〕汤姆生原子模型——枣糕模型〔多媒体电脑模拟〕显示汤姆生原子模型的画面〔如图22—1〕，鼠标滑过模型中的不同局部，屏幕显示内容的相应文字及其配音，操作可反复执行.这样处理既强调了汤姆生原子模型的内容，又给学生提供了汤姆生原子模型的直观图型，变抽象为直观，易于学生理解和接受.图22—1〔2〕汤姆生原子模型的特点：原子是质量均匀分布的球体，正电荷均匀分布在整个球体内，带负电的电子对称地镶嵌在其中.屏幕显示汤姆生原子模型成功之处的文字，并用画面显示原子受到激发后电子振动引起原子发光的动画.〔二〕α粒子的散射实验和卢瑟福核式结构模型〔多媒体电脑模拟〕1.α粒子的散射实验：1909－1911年，卢瑟福〔英国〕α粒子散射实验无法在课堂上用真实的实验演示给学生看，用传统的方法教学时这里是个难点.而采用多媒体辅助教学却很容易突破这一难点，教学设计如下：〔1〕实验装置：屏幕显示α粒子散射实验装置图示〔如图22—2〕，鼠标滑过装置的各个局部时，显示对应装置的文字说明.图22—2〔2〕操作步骤：播放α粒子散射实验操作过程的视频动画，配合声音、文字说明α粒子散射实验的操作过程.这种处理方法简捷、直观，平时在课堂上很难用语言描述清楚的问题瞬间即可展示在学生的面前.〔3〕实验结果：先用动画模拟α粒子穿过金箔后散射的实验情况，再用鼠标滑过三个典型的观察区域，滑过各区域时模拟显示显微镜中看到的情况，最后用声音和文字展示α粒子散射实验的结果，并突出显示“绝大多数〞“少数〞“极少数〞这三个数量词.这样处理能使学生置身于实验之中，有一种身临其境的感觉.〔4〕结果分析：结果分析是建立卢瑟福核式结构模型的关键.α粒子散射实验的结果是从宏观上探测的间接的结果，如何通过结果分析帮助学生在头脑中正确构建原子结构的微观图景，是教学处理中不容无视的重要环节.本课件设计时设置了4个问题：〔1〕电子能否使α粒子发生大角度的散射？〔2〕汤姆生原子模型能否使α粒子发生大角度的散射？〔3〕1 μm厚的金箔仍包含3300多个原子层，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进说明了什么？〔4〕极少数α粒子的偏转角超过了90°，有的几乎到达180°，其原因是什么？通过对这4个问题的层层揭示，并通过联系实际、联系力学知识、用动画模拟等手段来突破难点.这一过程类似科学研究的方式，是学生主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动.这一过程能充分调动学生的参与意识、培养学生的探索精神、启迪学生的思维，学生能很自然地形成和掌握知识.2.卢瑟福的核式结构模型：介绍核式结构模型的内容、核式结构模型对α粒子散射实验的解释及对原子核大小的估计.〔1〕卢瑟福核式结构模型〔多媒体电脑模拟〕在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.〔用声音和文字显示核式结构模型的内容，并用动画模拟核式结构模型，给学生提供微观模型的直观感性认识〕〔2〕核式结构模型对α粒子散射实验的解释：先引导分析影响α粒子散射角度大小的主要原因，将主要原因用文字显示出来，再用视频动画展示并加以解释〔如图22—3〕.这样处理能再次将理论和实践结合起来，使学生感悟在物理学研究中理论和实践之间的辩证关系.图22—3〔3〕对原子核大小的估计：运用力学中碰撞知识分析指出，当α粒子与原子核对心正碰时，α粒子与原子核接近的最小距离近似认为是原子核的半径.并用屏幕显示原子和原子核半径的数量级〔10-15 m〕，指出原子和原子核半径和体积之间的数量级关系.〔三〕原子核的组成及其性质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？这是个很复杂的问题，直到目前原子核内部的细微组成情况仍是科学研究的尖端工程之一.现在我们只能是粗浅地、简单地介绍原子核内部的根本组成情况.1.质子和中子的发现［教师启发］原子很小，原子核更小，肉眼无法看到，用普通的显微镜也看不到.那么用什么方法可以探测原子核内部的结构？［学生思考］有些学生会想到用其他的微观粒子，去撞击原子核，看它是否会发生变化？［教师讲解］科学家正是用这个方法去探测原子核的内部结构的，简单介绍卢瑟福发现质子的实验.·1919年卢瑟福发现质子：〔11H或p〕英国物理学家卢瑟福在1919年做了用α粒子轰击氮核的实验，从氮核中打出了一种粒子.发现了质子，经过实验研究证明，这种粒子带正电荷，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.进一步研究说明，这种粒子的性质和氢原子核的性质完全相同，把它叫做质子.所以质子就是氢原子核.以后人们用类似的方法几乎从所有的原子核中都打出了质子，因而人们断定质子是原子核的组成局部.［教师启发］原子核是否只是由质子组成呢？如果是，那么核的质量与质子质量的比值〔即质量数〕应该与核的电荷与质子的电荷的比值〔即电荷数〕有什么关系？〔相等〕，查看元素周期表，看看实际上是什么关系？这又说明什么？请同学们猜测原子核内除了质子，还可能会有什么样的粒子？［学生活动］学生查看元素周期表，得出结论〔核的质量数大于电荷数〕.学生经过思考与讨论，得出原子核内除了质子，还可能有一种质量与质子质量相等，但不带电的中性粒子.［教师讲解］卢瑟福当时也是这么猜测的，并且它的这一猜测后来被他的学生查德威克用实验证实.·1932年查德威克发现中子：〔n或10n〕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根本相同，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根本粒子.2.原子核的组成：质子和中子〔统称核子〕3.原子核的性质·原子核的电荷：等于核内所有质子的电荷总和，即质子电荷的整数倍.这个整数叫原子核的电荷数，用“Z〞表示.即电荷数〔Z〕＝质子数＝原子序数·原子核的质量：等于核内所有质子和中子的质量总和，由于中子和质子质量几乎相等，所以原子核质量近似等于质子质量的整数倍.这个整数叫原子核的质量数，用“A〞表示.即质量数〔A〕＝核子数＝质子数＋中子数·同位素：质子数相同而中子数不同的原子核，其原子的核外电子数都相同，因而其化学性质相同，在元素周期表中处于同一位置，因而互成同位素.·原子核的表示符号：A Z X〔例：23590U或235U或铀235〕三、小结归纳本节学习的主要内容，以及本节学习中表达的理论与实践的辩证关系.用直观简捷的文字框图加闪烁的箭头来总结.阴极射线→汤姆生→粒子→卢瑟福发现电子原子模型散射实验核式模型↑↑↑↑实践→认识→再实践→再认识四、布置作业完成课后练习五、板书设计〔一〕电子的发现和汤姆生的原子模型1.电子的发现：1897年，汤姆生〔英国〕实验依据：阴极射线、气体电离、光电效应都有电子从物质中产生.2.电子的性质：带负电、电量e＝1.6×10-19 C、质量m＝〔1/1840〕m H3.发现电子的意义：原子是可分的，原子有一定的结构.4.汤姆生的原子模型——枣糕模型.特点：质量和电荷均匀分布的实心球，电子对称镶嵌其中.解释原子发光：电子振动引起原子发光.〔二〕α粒子的散射实验和卢瑟福的核式结构模型1.α粒子的散射实验〔1〕实验装置：〔2〕实验原理：用α粒子轰击金箔，通过观察金原子对α粒子产生的作用效果来推测原子内部的结构〔3〕实验结果：·绝大多数α粒子根本上未发生偏转——说明原子内部很空虚.·少数α粒子发生较大偏转——说明这些α粒子遇到了较大的静电斥力和质量较集中的区域.·极少数α粒子甚至被反弹——说明原子内部的正电荷和质量集中在一个很小的区域.2.卢瑟福的核式结构模型〔1〕卢瑟福核式结构模型〔2〕对α粒子散射实验的解释〔3〕对原子核大小的估计：10－15 m〔三〕原子核的组成及其性质1.质子和中子的发现1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子〔11H或p〕1932查德威克用α粒子轰击铍核发现中子〔n或10n〕2.原子核的组成：质子和中子〔统称核子〕3.原子核的性质及表示符号〔1〕原子核的电荷：电荷数〔Z〕＝质子数＝原子序数〔2〕原子核的质量：质量数〔A〕＝核子数＝质子数＋中子数〔3〕同位素：质子数相同而中子数不同的原子核，其原子的核外电子数都相同，因而其化学性质相同，在元素周期表中处于同一位置，因而互成同位素.〔4〕原子核的符号：A Z X〔例：23590U或235U或铀235〕。
高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成学案 新人教版选修3-5(2021年最新整理)
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1 原子核的组成学习目标知识脉络1。
知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们．（重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点）天然放射现象及三种射线错误!1．天然放射现象(1）1896年,法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性．(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素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象．（3）原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．(4)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋（Po)和镭（Ra)．2．三种射线(1)α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的错误!，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．（2)β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99％，它的穿透能力较强，电离能力较弱，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,它的电离作用更小,但穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土．［再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×）2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√）3．α射线是由高速运动的氦核组成的,其运行速度接近光速．(×）4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×）5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√）错误!β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流,这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．错误!1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线,所以认为原子核具有内部结构．探讨2:让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线,向右偏转的一束为β射线,向上不发生偏转的一束为γ射线．错误!1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核错误!He约错误!c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流错误!e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2(1）在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转,如图19。
物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)
第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（2）了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
（3）知道核力的性质。
能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。
会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
（4）认识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应研究的进展。
（5）知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
（7）初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2．活动建议：（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。
（2）观看有关核能利用的录像片。
（3）举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习19．1 原子核的组成★新课标要求（一）知识与技能1．了解天然放射现象及其规律。
2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
（二）过程与方法1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。
2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
（三）情感、态度与价值观1．树立正确的，严谨的科学研究态度。
2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
★教学重点天然放射现象及其规律，原子核的组成。
★教学难点知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。
本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。
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第一节原子核的组成
一、核心素养
通过《原子核的组成》的学习过程，引导学生树立正确的、严谨的科学研究态度。
树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
二、教学目标
1．知道什么是放射性及放射性元素；
2．知道三种射线的特性；
3．知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号；
4．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。
三、教学重点：
天然放射现象及其规律，原子核的组成。
四、教学难点
知道三种射线的性质和原子核的组成。
五、教学活动
【导入】现在我们已经知道原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成。
在我们最开始研究原子核内部的信息时，最早是来自天然放射现象。
人们从破解天然放射现象入手。
今天我们也从“天然放射现象”入手，逐步揭开原子核的神秘面纱。
【问题1】看书第65页，“天然放射现象”一部分，并完成讲学稿。
（一）天然放射现象
1．放射性：物质发射射线的性质称为放射性。
2．放射性元素：具有放射性的元素，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。
4．天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象，叫做天然放射现象。
贝可勒尔发现了天然放射现象。
天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，原子核还可再分。
例1、天然放射现象说明：（BC ）
A．原子不是单一的基本粒子
B．原子核不是单一的基本粒子
C．原子内部大部分是空的
D．原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的
【问题2】通过课件分析：
1．在磁场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带正电，右偏的带负电，不偏的不带电。
2．在电场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。
答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带负电，右偏的带正电，不偏的不带电。
【问题3】看书第65页，“射线到底是什么”一部分，分组讨论进行总结，填入表格。
（二）三种射线
【思考】在磁场和电场中的三束射线分别是什么射线
【答】带正电的是α粒子，带浮点的是β粒子，不带电的是γ粒子。
例2、图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中的作用下分为a、b、c三束，以下判断正确的是（BC ）
A．a为α射线、b为β射线
B．a为β射线、b为γ射线
C．b为γ射线、c为α射线
D．b为α射线、c为γ射线
例3、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（ C ）
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
【问题4】看书第66页，“原子核的组成”一部分，分组讨论填写讲学稿。
（三）原子核的组成
1．质子的发现：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，用符号“p”表示。
2．中子的发现：
(1) 卢瑟福猜想，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) 查德威克通过实验证实了卢瑟福的猜想，发现了中子，用符号“n”表示。
3．质子的电荷量：+e ，质量：m p= 1.6726231×10-27kg。
中子的电荷量：0 ，质量：m n= 1.6749286×10-27 kg。
4．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
5．原子核的符号：错误！未找到引用源。
(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，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）：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，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质子和中子的质量的总和，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。
(4)注意：原子核的电荷数不是（填“是”或者“不是”）它所带的电荷量，
质量数不是（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）= 质子数= 元素的原子序数=核外电子数。
(2)质量数（A）= 核子数= 质子数+ 中子数。
7．同位素：
(1)定义：具有相同质子数、不同中子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，所以有相同的化学（填“物理”或者“化学”）性质，但他们的中子数可以不同，所以他们的物理（填“物理”或者“化学”）性质不同。
(3)常见的同位素：
①氢的三种同位素：氕、氘、氚；符号分别是：错误！未找到引用源。
、错误！未找到引用源。
、错误！未找到引用源。
②铀核的同位素：错误！未找到引用源。
、错误！未找到引用源。
【问】错误！未找到引用源。
是错误！未找到引用源。
的一种同位素，错误！未找到引用源。
它的核子数、质子数和中子数分别是多少？
答：核子数是：235，质子数是92，中子数是143。
例4、关于质子和中子，下列说法正确的是（ABC ）
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
例5、据最新报道，放射性同位素钬错误！未找到引用源。
，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 ）
A．32 B．67 C．99 D．166
例6、同位素是指（ A ）
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【总结】通过这节课的学习，你都学习到了什么？
(一)三种射线组成及特点：
(二)物理学史
1.贝可勒尔发现了天然放射现象，
天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，原子核还可再分。
2.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在。
3.查德威克通过实验发现了中子。
(三)原子核中的两个等式
(1)核电荷数（Z）=质子数= 元素的原子序数=核外电子数。
(2)质量数（A）= 核子数=质子数+中子数。
(四)同位素特点：
1.具有相同质子数数、不同中子数，所以核子数也不同。
2.具有相同的化学性质，不同的物理性质。
【随堂测试】
（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）1．下列哪些事实说明原子核具有复杂结构（ B ）
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（AC ）
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（ C ）
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.人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一，氦的这种同位素应表示为（ B ）A．错误！未找到引用源。
B．错误！未找到引用源。
C．错误！未找到引用源。
D．错误！未找到引用源。
【作业】
1.阅读课本第68页科学足迹。
2.课后第69页，问题与练习。