原子核的组成课件(人教版选修3-5).pptVIP

,请仔细阅读分析教材P65P66页的内容,回答以下几个问题. 1射线电性是怎样确定的？ 提示:(1) 研究方法：在射线经过的区域加上磁场或电场，根据其在电场或磁场中的偏转情况来研究它们的电性.,(2)实验现象及分析:把放射源放入 由铅做成的容器中，射线只能从容 器的小孔射出，成为细细的一束.在 射线经过的空间施加磁场，发现射 线如图甲所示： 射线分成三束，射线在磁场中发生 偏转，受到力的作用.这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子.,从感光的位置和左手定则可以知道，带正电的射线向左偏转，这种射线叫射线；带负电的射线向右偏转，这种射线叫射线；不偏转的叫射线. 带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质，如图乙所示.,2三种射线的本质及特性是什么? 提示:,3射线来自于何处？ 提示:实验发现，放射性元素无论是以单质的形式存在，还是以化合物的形式存在，都具有放射性，且放射性强弱不受温度、压强等外部条件的影响.这说明放射性与元素存在的状态无关,仅与原子核有关.射线来自于原子核,这说明原子核具有复杂的结构.,用电场或磁场分离三种射线: 1.射线不论在电场还是磁场中,总是做匀速直线运动,不发生偏转. 2.射线和射线在磁场中的偏转特点:在匀强磁场中, 和粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且同样条件下,粒子的轨道半径最小,偏转最大. 3.射线和射线在电场中的偏转特点:在匀强电场中, 和粒子沿相反方向做类平抛运动,且在同样的条件下,粒子的偏移量大.根据上述轨迹特点,即使电场和磁场方向未知,也可以由偏转的大小情况区分射线的种类.,典例1 如图所示，R为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁场B，LL为厚纸板，MN为荧光屏，今在屏上P点处发现亮斑，则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B的方向分别为( ) A.粒子，B垂直于纸面向外 B.粒子，B垂直于纸面向内 C.粒子，B垂直于纸面向外 D.粒子，B垂直于纸面向内,解决本题需明确以下问题: 1.掌握三种射线的本质及特性并能灵活运用. 2.明确带电粒子在磁场中的运动规律. 3.熟练应用左手定则是解决本题的关键.,【规范解答】选D.由于粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，因此穿透厚纸板到达屏上P点处的不可能是粒子；由于粒子不带电，穿过B区域不会发生偏转，因此到达P点处的也不可能是粒子；由此可知，到达P点处的必然是粒子.又由于粒子带的是负电，因此用左手定则便可判断B的方向应该是垂直于纸面向内.所以D选项正确.,【变式备选】下列说法正确的是( ) A射线粒子和电子是两种不同的粒子 B红外线的波长比X射线的波长长 C粒子不同于氦原子核 D射线的贯穿本领比粒子强,【解析】选B、D.射线粒子是氦原子核，射线粒子是电子，射线是电磁波；因此A 、C都不对.在这三种射线中，射线贯穿本领最强，其次是射线，射线最弱；因此D正确.在电磁波谱中，按波长由长到短的顺序依次是：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，射线.因此B正确.,1.质子是怎么发现的? 提示:(1)1919年,卢瑟福用粒子轰击氮原子核,从中打出了质子;以后人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了质子.所以质子是原子核的组成部分. (2)质子带正电荷，电荷量与一个电子所带的电荷量相等，质量mp=1.672 623 110-27 kg. 2.中子是怎么发现的?它有什么特点？ 提示:(1)1932年,查德威克通过实验证实了中子的存在. (2)中子不带电，质量mn=1.674 928 610-27 kg.,3.原子核的组成是怎样的? 提示:原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电. 质子、中子统称为核子. (1)原子核中的三个整数 核子数:质子和中子的质量差别非常微小,二者统称为核子,所以质子数和中子数之和叫核子数. 电荷数:原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍,通常用这个整数表示原子核的电荷量,叫做原子核的电荷数.,质量数: 原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总 和,而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎 等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫做原子核的质量数. 原子核用符号 表示，X：元素符号；A：原子核的质量 数；Z：核电荷数. (2)原子核中的两个等式 原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数 原子核的质量数=核子数=质子数+中子数,(3)同位素 原子核内的质子数决定了核外电子数,同种元素的质子数 相同,核外电子数也相同,所以具有相同的化学性质,但它们 的中子数可以不同. 具有相同质子数不同中子数的原子核互称同位素. 例 如：氢有三种同位素：氕，氘，氚，符号分别是：,研究原子核的组成要澄清以下几个问题: 1.电荷数：原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数就叫做原子核的电荷数. 2.质量数：原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数. 3.同位素特点: (1)具有相同的质子数,不同的中子数. (2)具有相同的化学性质.,典例2 网易2010年4月7日报道,俄科学家成功合成了具有极强放射性的117号新元素，该元素目前尚未被命名,是在实验室人工创造的最新的超重元素.新元素有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少？原子的核外电子数各为多少？ (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少？ (3)若用X表示117号元素的元素符号，该元素的两种同位素用原子核符号如何表示？,解答本题应注意以下三点： 1.原子核的质子数与原子序数相等. 2.原子呈中性,核外电子数等于核内质子数. 3.原子核的质量数等于质子数与中子数之和.,【规范解答】(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数,等于核内质子数.故117号元素的核电荷数和核内质子数均为117，原子呈中性,故核外电子数等于核内质子数，也为117. (2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和，故该元素 中子数为176的原子核的质量数为117176293 中子数为177的原子核的质量数为117177294,(3)元素符号一般用 表示,其中表示质量数，Z表示核 电荷数，由前两问得：该元素的两种同位素的原子核符号，中子数为176的原子核的符号为 中子数为177的原子核的符号为 答案:(1)均为117 均为117 (2)293 294 (3),【变式备选】据最新报道，放射性同位素钬 可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数 之差是( ) A.32 B.67 C.99 D.166,【解析】选A.根据原子核内各量的关系可知核外电子数=质子数=67，中子数为166-67=99，故核内中子数与核外电子数之差为99-67=32，故A对，B、C、D错.,1.在粒子散射实验中，粒子可以表示为 则 中的4和2分别表示( ) A.4为核子数，2为中子数 B.4为质子数和中子数之和，2为质子数 C.4为核外电子数，2为中子数 D.4为中子数，2为质子数 【解析】选B. 原子核的符号常用 来表示,其中X为元素 符号,上角标A表示核的质量数,下角标Z表示核的电荷数.,2.关于、三种射线，下列说法正确的是( ) A.射线是原子核发射出的氦核，它的穿透能力最强 B.射线是电子流，它具有中等的穿透能力 C.射线一般伴随着射线或射线产生，它的穿透能力最强 D.射线是电磁波，它的穿透能力最弱 【解析】选B、C.根据三种射线的性质可知：射线是高速氦核流，射线是高速电子流，射线是光子流，在三种射线中,射线的电离作用最强，穿透能力最弱，射线的电离作用最弱，穿透能力最强，射线的电离作用和穿透能力居中，故B、C对，A、D错.,3.让、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下列选项表示射线的偏转情况，其中正确的是( ),【解析】选A、D.已知粒子带正电，粒子带负电，射 线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动所受洛伦兹力的 方向和正、负电荷在电场中所受电场力的方向，可知A、 B、C、D四幅图中，、粒子的偏转方向都是正确的，但 偏转的程度需进一步判断.带电粒子在磁场中做匀速圆周运 动,其半径 将其数据代入,则粒子与粒子的半径之比为:,由此可见,A正确,B错误.带电粒子垂直进入匀强电场,设初 速度为v0,垂直电场线方向位移为x,沿电场线方向位移为y, 则有: 消去t可得: 对某一确定的x值,、粒子沿电场线偏转距离之比为 由此可见，C错误，D正确.,4.如图甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图.图乙中检查所利用的射线是( ),A.射线 B.射线 C.射线 D.三种射线都可以 【解析】选C.粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，粒子贯穿本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，射线的穿透能力最强，它能穿透薄金属板.所以答案为C.,5.下列说法正确的是( ) A.射线的本质是高速氦核流 B.射线是原子核发生衰变时发出的独有粒子流 C.天然放射现象表明原子核也是可分的 D.同一原子核在发生衰变时，会同时产生三种射线,【解析】选A、C.射线为氦核( )流，故选项A正确. 射线是伴随、衰变时放出的光子，没有所谓的衰 变，故选项B错误.、射线都是从原子核放出的，说明 原子核可以再分，故选项C正确.同一原子不会同时发生 衰变和衰变，故选项D错误.,一、选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分) 1.(2011浙江高考)关于天然放射现象，下列说法正确的是( ) A.射线是由氦原子核衰变产生 B.射线是由原子核外电子电离产生 C.射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性,【解析】选D.射线是在衰变中产生的，本质是氦核，A错误；射线是在衰变中产生的，本质是高速电子束，B错误；射线是发生衰变和衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波，C错误；物质的放射性由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关,D正确.,2.(2011郑州高二检测)以下说法中正确的是( ) A原子中含有带负电的电子，所以原子带负电 B原子核中的质子数一定与核外电子数相等 C用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分 D绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子,【解析】选C、D.原子中除了带负电的电子外，还有带正电的质子，故A错.对于中性原子来说，原子核中的质子数才跟核外电子数相等，故B错.正是用粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C正确.因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，才确定原子核内必还有别的中性粒子.故D正确.,3.氢有三种同位素，分别是氕 氘 氚 则下列说法 正确的是( ) A.它们的质子数相等 B.它们的核外电子数相等 C.它们的核子数相等 D.它们的中子数相等 【解析】选A、B.原子核的符号常用 来表示,其中X为原 子符号,上角标A表示核的质量数,下角标Z表示核的电荷数. 同位素是同一种元素,由于核内中子数的不同,导致了其质 量数不同.,4.图中P为放在匀强电场中的天然放射源， 其放出的射线在电场的作用下分成a、b、 c三束，以下判断正确的是( ) A.a为射线、b为射线 B.a为射线、b为射线 C.b为射线、c为射线 D.b为射线、c为射线,【解析】选B.根据题图可知匀强电场的场强方向水平向右，射线是高速氦核流,带正电，所受电场力与电场强度方向相同，向右偏,射线是高速电子流,带负电,所受电场力的方向与电场强度方向相反，向左偏，射线是光子流,不带电，在电场中不偏转，故B对，A、C、D错.,5.如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( ) A.打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线 B.射线和射线的轨迹是抛物线 C.射线和射线的轨迹是圆弧 D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直 向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能 只剩下b,【解析】选A、C.由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子受的洛伦兹力向上，粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧.由于粒子速度约是光速的1/10，而粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动.,二、非选择题(本题共3小题，共25分，要有必要的文字叙述) 6(7分)现在，科学家们正在设法探寻“反物质”所谓的“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反，据此，若存在反粒子，则它的质量数为_，电荷数为_,【解析】粒子是氦核，它是由两个质子和两个中子组成的，故质量数为4，电荷数为2所以它的“反粒子”的质量数也是“4”，但电荷数为“2” 答案:4 -2,7.(8分)如图所示，是利用放射线 自动控制铝板厚度的装置.假如放 射源能放射出、三种射线， 而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么是三种射线中的_射线对控制厚度起主要作用.当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调_一些.,【解析】射线不能穿过3 mm厚的铝板，射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响.而射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化.即射线对控制厚度起主要作用.若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调节得大些. 答案: 大,8.(10分)在匀强磁场中,一个原来静止 的原子核,由于放出一个粒子,结果 得到一张两个相切圆的径迹照片(如图 所示),今测得两个相切圆半径之比 r1r2=441.求: (1)这个原子核原来所含的质子数是多少? (2)图中