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物理第五章原子核第1節(jié)原子核的組成01必備知識(shí)素養(yǎng)奠基02關(guān)鍵能力素養(yǎng)形成03分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2.理解三種射線的本質(zhì),以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們。3.掌握原子核的組成,知道核子和同位素的概念。4.掌握質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)和核子數(shù)間的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)1天然放射現(xiàn)象1.1896年,法國(guó)物理學(xué)家____________發(fā)現(xiàn),鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見(jiàn)的射線,它能穿透黑紙使照相底片感光。2.瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素,命名為釙(Po)和鐳(Ra)。貝克勒爾3.原子序數(shù)大于____的元素,都能自發(fā)地發(fā)出射線,原子序數(shù)小于或等于____的元素,有的也能發(fā)出射線。4.物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為___________,具有放射性的元素稱為放射性元素。放射性元素__________發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。8383放射性自發(fā)地[判一判]1.(1)放射性元素發(fā)出的射線可以直接觀察到。(

)(2)放射性元素發(fā)出的射線的強(qiáng)度可以人工控制。(

)(3)放射性元素的放射性都是自發(fā)的現(xiàn)象。(

)××√氦原子核一張紙電子流電離鋁板3.γ射線:一種_________,波長(zhǎng)很短的光子,波長(zhǎng)在10-10m以下,它的______作用更弱,但穿透能力更強(qiáng),甚至能穿透幾厘米厚的______或幾十厘米厚的混凝土。4.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)弱也不受______、____________的影響。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子,說(shuō)明射線來(lái)自_________,說(shuō)明原子核內(nèi)部是_________的。電磁波電離鉛板溫度外界壓強(qiáng)原子核有結(jié)構(gòu)[判一判]2.(1)α射線是由高速運(yùn)動(dòng)的氦核組成的,其運(yùn)行速度接近光速。(

)(2)β射線能穿透幾毫米厚的鉛板。(

)(3)γ射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱。(

)××√知識(shí)點(diǎn)3原子核的組成1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)_________用α粒子轟擊____________獲得了質(zhì)子。2.中子的發(fā)現(xiàn)(1)盧瑟福猜想:原子核內(nèi)可能還存在另一種粒子,它的質(zhì)量與質(zhì)子相同,但是不帶電,他把這種粒子叫作中子。(2)查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這個(gè)猜想。盧瑟福氮原子核3.原子核的組成原子核由______、______組成,它們統(tǒng)稱為______。4.原子核的電荷數(shù)(Z)等于核內(nèi)_________,等于____________。5.原子核的質(zhì)量數(shù)(A)就是核內(nèi)的核子數(shù)。質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)1.(天然放射現(xiàn)象)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了(

)A.原子是可分的B.原子的中心有一個(gè)很小的核C.原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D.原子核由質(zhì)子和中子組成解析:天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?!?.(三種射線的性質(zhì))天然放射性元素放出的α、β、γ射線中(

)A.三種射線的速度相同B.α射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)C.β射線的本質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流D.γ射線在真空中的速度比X射線的大√√√√探究一三種射線的性質(zhì)1.α、β、γ三種射線的比較種類α射線β射線γ射線帶電荷量2e-e0速率0.1c0.99cc穿透能力最弱,用一張紙就能擋住較強(qiáng),能穿透幾毫米厚的鋁板最強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土電離作用很強(qiáng)較弱很弱在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)2.三種射線在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)情況的比較(1)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大,β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小,γ射線不偏轉(zhuǎn),如圖甲所示。(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,α射線偏離較小,β射線偏離較大,γ射線不偏離,如圖乙所示。【例1】如圖所示,x為未知的放射源,L為薄鋁片,若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率將大幅度減小,在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變,則x可能是(

)A.α和β的混合放射源

B.純?chǔ)练派湓碈.α和γ的混合放射源

D.純?chǔ)梅派湓础蘙解析]

在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上鋁片后,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小,說(shuō)明射線中有穿透力很弱的粒子,即α粒子;在鋁片和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變,說(shuō)明穿過(guò)鋁片的粒子中無(wú)帶電粒子,故只有γ射線,因此放射源可能是α和γ的混合放射源。[針對(duì)訓(xùn)練1]

(多選)用α粒子照射充滿氮?dú)獾脑剖遥瑪z得如圖所示的照片。下列說(shuō)法正確的是(

)A.A是α粒子的徑跡B.B是α粒子的徑跡C.C是α粒子的徑跡D.C是質(zhì)子的徑跡√√3.對(duì)核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù):質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小,二者統(tǒng)稱為核子,所以質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。(2)電荷數(shù)(Z):原子核所帶的電荷等于質(zhì)子電荷的整數(shù)倍,通常用這個(gè)數(shù)表示原子核的電荷量,叫作原子核的電荷數(shù)。(3)質(zhì)量數(shù)(A):原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和,而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等,所以原子核的質(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)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)?!纠?】已知鐳的原子序數(shù)是88,原子核質(zhì)量數(shù)是226,電子電荷量e=1.6×10-19C。試問(wèn):(1)鐳核中有多少個(gè)質(zhì)子?多少個(gè)中子?(2)鐳核所帶的電荷量是多少?(3)呈中性的鐳原子,核外有多少個(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)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù),故核外電子數(shù)為88。[答案]

(1)88

138

(2)1.41×10-17C

(3)88√√探究三同位素的特點(diǎn)【例3】據(jù)報(bào)道,俄科學(xué)家成功合成了具有極強(qiáng)放射性的117號(hào)新元素,該元素目前尚未被命名,是在實(shí)驗(yàn)室人工創(chuàng)造的最新的超重元素。新元素有兩種同位素,其中一種有176個(gè)中子,而另一種有177個(gè)中子。(1)該元素兩種同位素的原子核的核電荷數(shù)各為多少?原子的核外電子數(shù)各為多少?(2)該元素兩種同位素的原子核的質(zhì)量數(shù)各為多少?(3)若用X表示117號(hào)元素的元素符號(hào),該元素的兩種同位素用原子核符號(hào)如何表示?[解析]

(1)元素的原子序數(shù)等于該元素原子核的核電荷數(shù),等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù),故117號(hào)元素兩種同位素的核電荷數(shù)和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為117,原子呈中性,故核外電子數(shù)等于核內(nèi)

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