新教材高中物理第五章原子核第1節(jié)原子核的組成課件新人教版選擇性必修第三冊(cè)

第五章

原子核第1節(jié)

原子核的組成課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.了解什么是放射性和天然放射現(xiàn)象。2.知道三種射線的本質(zhì),以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們。3.了解原子核的組成,知道核子和同位素的概念。4.知道質(zhì)量數(shù).電荷數(shù)和核子數(shù)之間的關(guān)系。1.物理觀念:知道天然放射現(xiàn)象及三種射線的本質(zhì),了解核子、同位素的基本觀念，知道原子核的組成。⒉科學(xué)思維:掌握三種射線的本質(zhì),能夠利用磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)分它們,理解原子核的構(gòu)成,并能分析、解決相關(guān)問(wèn)題,提高解題能力。3.科學(xué)探究:通過(guò)利用磁場(chǎng)探究三種射線的本質(zhì),學(xué)習(xí)用α粒子轟擊原子核發(fā)現(xiàn)核子,體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,提高觀察與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會(huì)科學(xué)家們探索射線的艱辛,學(xué)習(xí)實(shí)事求是、不畏艱難的科學(xué)精神,增強(qiáng)探究科學(xué)的意識(shí)。要點(diǎn)一天然放射現(xiàn)象

如果一種元素具有________①，那么，無(wú)論它是以單質(zhì)存在的，還是以化合物形式存在的，都具有放射性。放射性的強(qiáng)度也不受溫度、外界壓強(qiáng)的影響。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子，這就說(shuō)明射線與這些電子無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，射線來(lái)自原子核。這說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。

放射性①貝克勒爾因發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的放射性而獲得1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。放射性的發(fā)現(xiàn)具有什么重大意義?提示它表明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),打開(kāi)了人們認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部世界的大門,也就是說(shuō),人們認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)是從天然放射現(xiàn)象開(kāi)始的,它揭開(kāi)了原子核物理的新篇章。要點(diǎn)二原子核的組成質(zhì)子和中子除了是否帶電的差異以及質(zhì)量上的微小差別外，其余性質(zhì)十分相似，而且，都是原子核的組成成分，所以統(tǒng)稱為核子。原子核的________②就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)，而原子核的________②就是核內(nèi)的核子數(shù)。

電荷數(shù)

質(zhì)量數(shù)②有同學(xué)認(rèn)為“原子核的電荷數(shù)就是電荷量，原子核的質(zhì)量數(shù)就是原子核的質(zhì)量”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？提示這種說(shuō)法不對(duì)，原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)；原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫作質(zhì)量數(shù)。1.對(duì)天然放射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)（1）1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)具有放射性。（2）物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。（3）原子序數(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線。（4）元素的放射性與元素以單質(zhì)還是化合物的形式存在無(wú)關(guān)，且天然放射現(xiàn)象不受任何物理變化、化學(xué)變化的影響。

探究點(diǎn)一

天然放射現(xiàn)象和三種射線1.如圖為三種射線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。（1）α射線向左偏轉(zhuǎn)，β射線向右偏轉(zhuǎn)，γ射線不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了什么？提示說(shuō)明α射線帶正電，β射線帶負(fù)電，γ射線不帶電。（2）α粒子的速度約為β粒子的速度的十分之一，但α射線的偏轉(zhuǎn)半徑大于β射線的偏轉(zhuǎn)半徑說(shuō)明了什么？

1.三種射線的性質(zhì)、特征比較

種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流（高頻電磁波）帶電荷量質(zhì)量靜止質(zhì)量為零速度在電磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與α射線偏轉(zhuǎn)反向不偏轉(zhuǎn)種類α射線β射線γ射線貫穿本領(lǐng)最弱用紙能擋住較強(qiáng)穿透幾毫米厚的鋁板最強(qiáng)穿透幾厘米厚的鉛板對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱在空氣中的徑跡粗、短、直細(xì)、較長(zhǎng)、曲折最長(zhǎng)通過(guò)膠片感光感光感光續(xù)表

3.元素的放射性（1）一種元素的放射性與該元素是單質(zhì)還是化合物無(wú)關(guān)，放射性的強(qiáng)度也不受溫度、外界壓強(qiáng)的影響，這就說(shuō)明射線跟原子核外電子無(wú)關(guān)，僅與原子核有關(guān)。（2）射線來(lái)自原子核，說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。

C選項(xiàng)磁場(chǎng)方向豎直向上豎直向下垂直紙面向里垂直紙面向外

AC

B

探究點(diǎn)二

原子核的組成1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，如圖所示為α粒子轟擊氮原子核示意圖（1）人們用α粒子轟擊多種原子核，都打出了質(zhì)子，說(shuō)明了什么問(wèn)題？提示說(shuō)明質(zhì)子是原子核的組成部分。（2）絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量數(shù)都大于其質(zhì)子數(shù)，說(shuō)明了什么問(wèn)題？

提示說(shuō)明原子核中除了質(zhì)子外還有其他粒子。1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)2.中子的發(fā)現(xiàn)

4.同位素的理解原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，進(jìn)而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。同種元素的原子，質(zhì)子數(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，所以有相同的化學(xué)性質(zhì)，但它們的中子數(shù)可能不同，所以它們的物理性質(zhì)不同。例（2021吉林油田第十一中學(xué)高三月考）已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226。試問(wèn)：（1）鐳原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？

（2）鐳原子核的核電荷數(shù)和所帶電荷量是多少？

（3）若鐳原子呈電中性，它核外有多少電子？

[解析]鐳原子呈電中性，則核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故核外電子數(shù)為88。解題感悟原子核的“數(shù)”與“量”辨析（1）核電荷數(shù)與原子核的電荷量是不同的，組成原子核的質(zhì)子的電荷量都是相同的，所以原子核的電荷量一定是質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍，我們把核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)叫核電荷數(shù)，而這些質(zhì)子所帶電荷量的總和才是原子核的電荷量。（2）原子核的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是不同的，原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)，原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和。

B

BC

C

2.（多選）下列哪些現(xiàn)象能說(shuō)明射線來(lái)自原子核(

)A.三種射線的能量都很高B.放射性的強(qiáng)度不受溫度、外界壓強(qiáng)等條件的影響C.元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)（單質(zhì)、化合態(tài)）無(wú)關(guān)D.α射線、β射線都是帶電的粒子流

BC

[解析]能說(shuō)明射線來(lái)自原子核的證據(jù)是元素的放射性與其所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無(wú)關(guān)。3.下列說(shuō)法正確的是(

)A.質(zhì)子和中子的質(zhì)量不等，但質(zhì)量數(shù)相同B.質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核，原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和C.同一種元素的原子核有相同的質(zhì)量數(shù)，但中子數(shù)可以不同D.中子不帶電，所以原子核的總電荷量等于質(zhì)子和電子的總電荷量之和

A

C

威耳遜云室由微觀粒子組成的射線，肉眼是看不見(jiàn)的，但是射線中的粒子會(huì)與其他物質(zhì)發(fā)生作用。比如，射線中的粒子會(huì)使氣體或液體電離，或使照相底片感光，或使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。這樣通過(guò)觀察射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，就會(huì)顯示射線的存在。射線中的粒子進(jìn)入有飽和蒸氣的裝置中，使沿途的氣體分子電離，過(guò)飽和蒸氣會(huì)以這些離子為核心產(chǎn)生霧滴，于是在粒子所飛過(guò)的軌道上形成一條狹窄的霧帶狀痕跡，這就是粒子的徑跡，如果用很強(qiáng)的光從側(cè)面照射，就能夠看到這種痕跡，也可以用照相機(jī)把它拍下，這種裝置是英國(guó)物理學(xué)家威耳遜在1912年發(fā)明的，叫作威耳遜云室。

BD

A

B

ACD

C

C

A.B.C.D.

B

B

[解析]質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，中性原子中的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

（1）在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡(jiǎn)單的辦法除去α射線。

[答案]用一張紙擋在射線經(jīng)過(guò)處

[解析]可以利用三種射線的穿透能力不同來(lái)解決。由于α粒子的穿透性很弱，所以用一張紙放在射線經(jīng)過(guò)處，即可除去α射線。（2）余下這束β和γ射線經(jīng)過(guò)一個(gè)使它們分開(kāi)的磁場(chǎng)區(qū)域，畫(huà)出β和γ射線在進(jìn)入如圖所示磁場(chǎng)區(qū)域后軌跡的示意圖。

[答案]見(jiàn)解析

[解析]γ射線不帶電，垂直磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中不會(huì)受到洛倫茲力，故不偏轉(zhuǎn)。由左手定則可判斷出β射線進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)受豎直向上的洛倫茲力。軌跡示意圖如圖所示。

D

A

C

12.（多選）以下說(shuō)法中正確的是(

)A.原子中含有帶負(fù)電的電子，所以原子帶負(fù)電B.原子