【物理】原子核的組成課件 2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

第一節(jié)原子核的組成第五章

原子核學(xué)習(xí)目標(biāo)1新課講解3新課導(dǎo)入2經(jīng)典例題4課堂練習(xí)5本課小結(jié)6目錄新課導(dǎo)入

關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來(lái)自礦物的天然放射現(xiàn)象。

那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開(kāi)了原子核秘密的呢?秦山核電站新課講解1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見(jiàn)的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。他發(fā)現(xiàn)只要有鈾元素存在，不論是什么化合物，都有放射現(xiàn)象，貝可勒爾還進(jìn)一步指出這些射線是鈾原子核發(fā)出的?！祟?lèi)第一次在實(shí)驗(yàn)室觀察到原子核現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象1．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1903年，居里夫婦和貝克勒爾由于對(duì)放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1911年，因發(fā)現(xiàn)元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，因而成為世界上第一個(gè)兩獲諾貝爾獎(jiǎng)的人。皮埃爾·居里，1859－1906，法國(guó)物理學(xué)家.瑪麗·居里，1867－1934，法國(guó)籍波蘭裔物理學(xué)家、化學(xué)家.放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。放射性元素：具有放射性的元素稱為放射性元素。天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．翠砷銅鈾礦鈾鈣石礦天然放射現(xiàn)象的意義：說(shuō)明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)放出的射線究竟是什么？2．放射性和放射性元素二、放射性的本質(zhì)1.

研究方法

把放射源鈾、釙或鐳放入用鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束?！?/p>

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α射線β射線γ射線有磁場(chǎng)：膠片有三處感光在磁場(chǎng)作用下，射線分為三束，即射線由三種粒子組成.通過(guò)左手定則：左偏帶負(fù)電，是β射線不偏不帶電，叫γ射線無(wú)磁場(chǎng)：膠片只有一處感光說(shuō)明：右偏帶正電，是α射線××××××××××××××××××××γ粒子β粒子α粒子2.三種射線的性質(zhì)、特性α射線β射線γ射線

α射線β射線γ射線本質(zhì)速度特性氦核α粒子流電子流光子流光速的十分之一光速的99%貫穿本領(lǐng)小，電離作用強(qiáng)貫穿本領(lǐng)大，電離作用較弱能穿透幾毫米的鋁板貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，電離作用最弱能穿透幾厘米的鉛板光速c3.

射線的來(lái)源射線與核外電子無(wú)關(guān)，它來(lái)自原子核。說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。原子核單質(zhì)、化合物溫度、壓強(qiáng)拓展學(xué)習(xí)

由微觀粒子構(gòu)成的射線，肉眼是看不見(jiàn)的。但是，射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，會(huì)顯示射線的存在。威爾遜云室就是一種常用的射線探測(cè)裝置。威爾遜云室三、原子核的組成盧瑟福，用α粒子轟擊氮，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，帶正電，與電子電荷量相同，質(zhì)量為mp=1.672621898×10-27kg1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：但是，絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都大于質(zhì)子的相應(yīng)比值

原子核是只由質(zhì)子組成的嗎?如果原子核中只有質(zhì)子，那么，任何一種原子核的質(zhì)量量與電荷量之比，都應(yīng)該等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比。但事實(shí)是這樣的嗎?核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量=原子核是只由質(zhì)子組成：實(shí)際上：核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量>說(shuō)明原子核還有其他組成部分思考2.

發(fā)現(xiàn)中子①猜想：盧瑟福認(rèn)為原子核內(nèi)部存在中子。②

實(shí)驗(yàn)：查德威克利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，發(fā)現(xiàn)中子。查德威克中子不帶電，用n表示，質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量接近。3.

原子核的組成原子核由質(zhì)子和中子組成，組成原子核的質(zhì)子和中子通稱為核子。原子具有結(jié)構(gòu)原子具有核式結(jié)構(gòu)原子核具有結(jié)構(gòu)重要實(shí)驗(yàn)結(jié)論陰極射線原子內(nèi)部存在電子a粒子散射實(shí)驗(yàn)原子=原子核+核外電子天然放射性現(xiàn)象原子核=質(zhì)子+中子①核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù)②質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)4.

原子核的表示方法=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)①核電荷數(shù)Z②質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)電荷數(shù)(原子序數(shù)）ZX

元素符號(hào)

質(zhì)量數(shù)A表示：它有2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子，所以電荷數(shù)是2，質(zhì)量數(shù)是4。氦原子核（a粒子）5.

同位素

具有相同質(zhì)子、不同中子數(shù)的原子互稱同位素。在元素周期表中處于同一位置，具有相同的化學(xué)性質(zhì)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1895年末，德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種新的射線——X射線，即倫琴射線。它具有一定的輻射性。經(jīng)典例題例1

(多選)如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的有(

)A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是α射線、γ射線和β射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則屏上的亮斑可能只剩下bAC解析：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中帶正電的α粒子受的洛倫茲力向上，帶負(fù)電的β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧，而γ射線不帶電，做直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，A、C正確；如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，由于α粒子速度約是光速的1/10，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。例2已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226。試問(wèn)：(1)鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子？幾個(gè)中子？(2)鐳核所帶電荷量是多少？(3)若鐳原子呈電中性，它核外有幾個(gè)電子？解析：

(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)鐳核所帶電荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C。(3)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。當(dāng)堂檢測(cè)1.(對(duì)射線本質(zhì)的理解)(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.射線的強(qiáng)度不受溫度、外界壓強(qiáng)等物理?xiàng)l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),B、C正確。2.(對(duì)天然放射現(xiàn)象的理解)下面與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是(

)A.天然放射現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象C.電離現(xiàn)象D.α粒子散射現(xiàn)象解析：與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是天然放射現(xiàn)象。A3.(射線的本質(zhì))由放射性元素放出的氦核流被稱為(

)A.陰極射線B.α射線C.β射線D.γ射線解析：在天然放射現(xiàn)象中,放出α、β、γ三種射線,其中α射線屬于氦核流,