原子核的組成課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

原子核的組成高中物理人們通過(guò)什么現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn),說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)？又是怎樣一步步揭開(kāi)原子核的秘密的呢？人們認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)是從破解天然放射現(xiàn)象入手的高中物理天然放射現(xiàn)象1896年，法國(guó)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(jiàn)的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。貝可勒爾的發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上是人類(lèi)第一次在實(shí)驗(yàn)室中觀察到的原子核現(xiàn)象。鈾鹽本身能夠發(fā)射一種神秘的射線，正是這種射線導(dǎo)致了底片感光。但是，貝可勒爾的放射源只有鈾這樣一種元素，這使得他的研究有很大的局限性。高中物理居里夫婦提出了一個(gè)重要的問(wèn)題：是否還有其他元素也具有這種性質(zhì)呢？發(fā)現(xiàn)瀝青中還存在著兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素，瑪麗

·

居里把其中一種元素命名為釙（Po），另一種元素命名為鐳（Ra）。天然放射現(xiàn)象研究的下一個(gè)重大進(jìn)展，是居里夫婦做出的。高中物理放射性 放射性元素 天然放射現(xiàn)象物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱(chēng)為放射性具有發(fā)射性的元素稱(chēng)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。高中物理科學(xué)家的思考：射線到底是什么？在放射性現(xiàn)象中放出的射線到底是什么？這些射線帶不帶電？它們除了能穿透黑紙使照相底片感光以外，還有那些性質(zhì)？高中物理射線在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)說(shuō)明什么？射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)說(shuō)明什么？3. 如果射線帶電，按照上圖所示的徑跡判斷，他們分別帶什么電？把這三種射線分別叫做α射線、β射線和γ射線如何判定射線是否帶電呢？可以讓射線垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，觀察在磁場(chǎng)中的行為。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。在射線經(jīng)過(guò)的空間施加垂直于紙面向內(nèi)的磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)射線分裂成三束，其中兩束在磁場(chǎng)中向不同的方向偏轉(zhuǎn)，另一束在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)；α射線帶正電β射線帶負(fù)電說(shuō)明它不帶電它們是帶電粒子流高中物理思考：如果不用磁場(chǎng)而用電場(chǎng)判斷它們帶電的性質(zhì)，兩個(gè)電極怎么放置可以使三種射線大致沿圖所示的方向偏轉(zhuǎn)？α γ β—α γ β+高中物理10速度可達(dá)光速的

1

，穿透本領(lǐng)小，電離作用強(qiáng)，能使沿途中的空氣電離。物理學(xué)家們經(jīng)過(guò)多方面的研究后確認(rèn)：α射線是高速粒子流，粒子帶正電，電荷量是電子的

2

倍，質(zhì)量是氫原子的

4倍，實(shí)際上就是氦原子核。高中物理物理學(xué)家們經(jīng)過(guò)多方面的研究后確認(rèn)：β

射線高速電子流，速度可達(dá)光速的99%，它的電離作用較弱，穿透能力較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。γ

射線能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在

10

-10

m

以下，它的電離作用更小，穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。高中物理成分速度貫穿能力電離能力

射線氦原子核1/10光速弱強(qiáng)

射線高速電子流接近光速較強(qiáng)較弱

射線高能量電磁波光速很強(qiáng)弱三種射線比較高中物理思考：有什么事實(shí)和理由可以說(shuō)明放射性元素放出的射線來(lái)自于原子核的內(nèi)部？這又說(shuō)明了什么？實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果一種元素具有放射性，那么，無(wú)論它是以單質(zhì)存在，還是以化合物形式存在，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。思考：原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，那么原子核又是由什么粒子組成的呢？質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)1919年，盧瑟福用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出一種新的粒子。根據(jù)這種粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，測(cè)出了它的質(zhì)量和電荷。研究表明，它就是氫原子核，叫做質(zhì)子（proton），用p表示。mp=1.6726231×10-27kg用同樣的方法人們從氟、鈉、鋁等原子核中都打出了質(zhì)子

----說(shuō)明質(zhì)子是原子核的組成部分高中物理原子核只由質(zhì)子組成嗎？質(zhì)子質(zhì)量？盧瑟福猜想：原子核內(nèi)可能還存在著另一種粒子，它的質(zhì)量與質(zhì)子相同，但是不帶電，他把這種粒子叫做中子（neutron）。原子核質(zhì)量原子核電荷量原子核質(zhì)量原子核電荷量質(zhì)子電荷量質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子電荷量>高中物理中子的發(fā)現(xiàn)1932年，盧瑟福的學(xué)生查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了盧瑟福的猜想-------發(fā)現(xiàn)了中子他用高速α粒子轟擊了鈹原子核，產(chǎn)生了一種未知射線。經(jīng)過(guò)研究表明，這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等，不帶電的中性粒子組成。mn=1.6749286×10-27kg原子核的組成質(zhì)子和中子是組成原子核的兩種基本粒子質(zhì)子和中子都是原子核的組成成分，統(tǒng)稱(chēng)核子。（兩者除了是否帶電，以及質(zhì)量上的微小差別外，其余性質(zhì)都十分相似。）① 原子核的電荷數(shù)：核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)，用Z表示。② 原子核的質(zhì)量數(shù)：核內(nèi)的核子數(shù)（核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)總和），用A表示。高中物理AZXX表示元素符號(hào)A表示質(zhì)量數(shù)42H

e

表

示

氦

原

子

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量

數(shù)

為

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有

2

個(gè)

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子

；(核內(nèi)有2個(gè)中子

)2

3

59

2U鈾原子核內(nèi)有多少個(gè)中子

？它

質(zhì)

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為

2

3

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,

有

9

2

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質(zhì)

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,所

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數(shù)

為

1

4

3

個(gè)

；Z表示核電荷數(shù)高中物理11H(氕通常說(shuō)的氫

)2131H(氘也叫重氫

)H(氚也叫超重氫

)同位素具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱(chēng)同位素。高中物理統(tǒng)稱(chēng)核子一般原子核數(shù)量級(jí)為10－15mA核電荷數(shù) Z質(zhì)量數(shù)X元素符號(hào)小 結(jié)高中物理【練習(xí)】如圖所示，P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線在電場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是(A.a為α射線，b為β射線B.a為β射線，b為γ射線C.b為γ射線，c為α射線D.b為α射線，c為γ射線B

C)高中物理科學(xué)的思考？----在原子核那樣狹小的