原子核的組成放射性和衰變

原子核的組成放射性和衰變?nèi)藗兺ㄟ^什么現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的？人們認(rèn)識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開始的。

1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，

鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線.

這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光.

物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性．具有發(fā)射性的元素稱為放射性元素．元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象

叫做天然放射現(xiàn)象．一、天然放射現(xiàn)象鋇鈾云母翠砷銅鈾礦斜水鉬鈾礦鈾鈣石礦放射性不是少數(shù)幾種元素才有的。研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線(大于等于83)

。放大了1000倍的鈾礦石天然放射現(xiàn)象原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西？它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以外，還有些什么性質(zhì)呢？這些射線帶不帶電？射線到底是什么？×

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利用什么方法可以將天然放射線分離開來，并加以鑒別？方法一：利用磁場α射線+β射線

-γ射線方法二：利用電場根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)情況確定：偏轉(zhuǎn)較小的一束射線由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做α射線，

α射線由帶正電的α粒子組成。進(jìn)一步研究表明α粒子就是氦原子核.由于α粒子的質(zhì)量較大，所以α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住.α射線與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負(fù)電荷，我們把它叫做β射線.

β射線由帶負(fù)電的粒子（β粒子）組成，進(jìn)一步研究表明β粒子就是電子.

β射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，還能穿透幾毫米厚的鋁板.β射線中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做γ射線，研究表明，γ射線的實(shí)質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的.

γ射線的穿透本領(lǐng)極強(qiáng)，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板.

γ射線三種射線α射線β射線γ射線

原子核中質(zhì)子和中子的比例天然放射現(xiàn)象射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分氦原子核高速電子流高能量電磁波1/10光速接近光速光速弱較強(qiáng)很強(qiáng)很強(qiáng)較弱更小放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu).原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？二、原子核的組成1、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)研究表明：質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，得到了

質(zhì)子p同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量？1920年，盧瑟福預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子。核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量>-----質(zhì)子是原子核的組成部分。2、中子的發(fā)現(xiàn)1932年英國物理學(xué)家查德威克用α粒子轟擊鈹發(fā)現(xiàn)了中子n。研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電，是中性粒子.在對各種原子核進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子是組成原子核的兩種基本粒子.2、中子的發(fā)現(xiàn)X表示

元素符號Z表示質(zhì)子數(shù)A表示質(zhì)量數(shù)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)——氦原子核有2個質(zhì)子，2個中子。質(zhì)量數(shù)為4——鈾原子核有92個質(zhì)子，143個中子。質(zhì)量數(shù)為2353、原子核的組成質(zhì)子和中子（統(tǒng)稱核子）4、同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，（質(zhì)量數(shù)自然不同），互為同位素。原子核的組成中子

質(zhì)子統(tǒng)稱核子

U

He

H

114223592X

AZ（核）電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)原子核的組成10－15m元素符號

1、氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下列說法哪個正確？

A.具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；

B.具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；

C.具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)；

D.具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子數(shù)．C2．下列有關(guān)物理學(xué)史的敘說，正確的是（） A.α粒子的散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu) B.天然放射性現(xiàn)象揭示了原子核內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核由質(zhì)子和中子組成D.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型BC3、將天然放射性物質(zhì)放入頂端開有小孔的鉛盒S里，放射線便從小孔中射出，沿帶電平行金屬板A、B之間的中線垂直于電場方向進(jìn)入電場，軌道如圖所示，則：軌跡

是射線，軌跡

是射線，軌跡

是射線.

板帶正電，

板帶負(fù)電.A①③②B

原子核中有大量質(zhì)子，它們之間的距離很小，因此庫侖斥力很大，為什么它們能穩(wěn)定地結(jié)合在一起，成為一個原子核？？核力

原子核中質(zhì)子和中子的比例1.一些較輕的原子核如He、O、C、N中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系？答案質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等.2.U、Th中各有多少個中子、多少個質(zhì)子？較重的原子核中中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)有什么關(guān)系？答案

U中含有92個質(zhì)子、146個中子；Th中含有90個質(zhì)子，144個中子.較重的原子核中中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，而且越重的原子核，兩者相差越多.3.試從核力的特點(diǎn)對上述現(xiàn)象做出解釋，并說明原子核能無限地增大嗎？答案由于核力是短程力，原子核大到一定程度時，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力非常小.較多的質(zhì)子集聚在一起的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，原子核就不穩(wěn)定了.這時，如果不再成對地增加質(zhì)子和中子，而只增加中子，中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于維系原子核的穩(wěn)定，所以較重的原子核內(nèi)中子數(shù)較多.由于核力是短程力，如果繼續(xù)增大原子核，一些核子間距離會大到其間根本沒有核力作用，這時即使再增加中子，形成的核也一定是不穩(wěn)定的，所以原子核的大小是受限制的.

要點(diǎn)提煉由于核力是

力，自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)

，但對于較重的原子核，中子數(shù)

質(zhì)子數(shù)，越重的原子核，兩者相差越多.短程大致相等大于例關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法，正確的是(

)A.原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等B.穩(wěn)定的重原子核里，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.原子核都是非常穩(wěn)定的D.對于較重的原子核，由于核力的作用范圍是有限的，

如果繼續(xù)增大原子核，形成的核也一定是不穩(wěn)定的解析自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的原子核，兩者相差越多.因此正確答案選D.D返回要點(diǎn)提煉1.原子核人工轉(zhuǎn)變的兩大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)：N＋He→

＋H(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)：Be＋He→C＋

三、核反應(yīng)2.核反應(yīng)的條件：用一定能量的粒子，如α粒子、質(zhì)子、中子甚至用光子去轟擊原子核.3.核反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：以基本粒子(α粒子、質(zhì)子、中子等)為“炮彈”去轟擊原子核(靶核X)，從而促使原子核發(fā)生變化，生成新原子核(Y)，并

.4.核反應(yīng)遵從的守恒定律：在核反應(yīng)中，

和守恒.放出某一粒子質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)四、原子核的衰變2.衰變遵循的原則：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。

原子核放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯?/p>

（1）衰變:原子核放出粒子的衰變叫做衰變．

3.原子核衰變的分類:（2）β衰變:原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變．

（3）γ衰變:伴隨射線或射線產(chǎn)生.1、核反應(yīng)過程一般不可逆，所以核反應(yīng)過程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號。2、核反應(yīng)生成物一定要以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，不能依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程。3、核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后總質(zhì)量一般會發(fā)生變化且會釋放出核能。注意：1、放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的?衰變！2、衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)