高中物理 第四章 第一节 走进原子核配套辅导与检测课件 粤教版选修35.ppt

第一节走进原子核 1 知道天然放射现象 2 知道原子核的组成 3 知道核子的概念 原子的质量大都集中在线度很小的原子核上 原子核是否是最小的物体呢 会不会仍然有着复杂的结构 在现代医疗技术中 出现了许多利用射线对人体进行检查和治疗的方法 你知道这些射线是从哪里来的吗 一 放射性的发现1 法国物理学家 发现 铀和含铀的矿物能够发出看不见且可以穿透黑纸使照相底片感光的射线 物体 的性质 叫做放射性 具有放射性的元素称为 元素 2 玛丽 居里夫妇对铀和铀的各种矿石又进行了深入研究 发现了放射性更强的新元素 其中一种 为了纪念她的祖国波兰而命名为 元素符号为 另一种命名为镭 元素符号为 放射性 贝克勒尔 放射出射线 ra 钋 po 3 放射性不是少数几种元素才有的 研究发现 原子序数大于 的所有元素 都能自发地放出射线 原子序数小于 的元素 有的也具有放射性 4 能 的元素叫做天然放射性元素 元素的放射性与元素存在的化学状态 物理状态无关 二 原子核的组成1 用 粒子轰击氮核时 发现了一种新粒子 该粒子带有一个单位的 其质量与 的质量相近 人们把这种粒子命名为 自发地放出射线 83 83 质子 卢瑟福 正电荷 氢原子 2 卢瑟福发现质子后 他的学生 在研究用射线轰击铍而产生的一种能量较高 贯穿能力很强的中性粒子 把它叫做 证实了卢瑟福12年前的预言 中子的质量非常接近于 的质量 3 原子核是由中子和质子组成的 一个质量数为a 电荷数为z的原子核包含 个质子和 个中子 组成原子核的 统称为核子 原子核的数学符号为x 其中x为元素符号 质子 查德威克 中子 中子和质子 z a z 放射性的发现 1896年 法国物理学家贝克勒尔发现 铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线 物质发射射线的性质称为放射性 元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象 具有放射性的元素称为放射性元素 研究发现 原子序数大于83的所有元素 都能自发地放出射线 原子序数小于83的元素 有的也具有放射性 元素的放射性与元素存在的化学状态 物理状态无关 天然放射现象的发现使人们认识到 原子核具有复杂的结构 原子核是可以再分的 实际上 人们研究原子核的结构是从天然放射现象开始的 下列说法中正确的是 a 任何元素都具有放射性b 同一元素 单质具有放射性 化合物可能不具有c 原子序数大于83的所有元素都具有放射性d 元素的放射性将随着温度的变化而改变解析 放射性与元素所处的物理 化学状态无关 原子序数大于83的所有元素都具有放射性 而原子序数小于或等于83的元素 有的也具有放射性 答案 c 课堂训练 1 以下实验能说明原子核内有复杂结构的是 a 光电效应实验b 原子发光产生明线光谱c 粒子散射实验d 天然放射现象 解析 光电效应实验是光子说的实验依据 原子发光产生明线光谱说明原子只能处于一系列不连续的能量状态中 粒子散射实验说明原子具有核式结构 天然放射现象中放射出的粒子是从原子核中放出的 说明原子核内具有复杂的结构 故选d 答案 d 原子核的组成 1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮核时 发现了一种新粒子 并测定了它的电荷与质量 这种粒子带有一个单位的正电荷 其质量与氢原子的质量相近 通过研究知道它是氢原子核 把它叫做质子 随后 人们又从氟 钠 铝等原子核中打出同样的粒子 故确定质子是原子核的组成部分 此后人们以为原子核只是由质子组成 但是 这不能正确地解释原子的质量与原子所带的电荷量的比值问题 如果原子核只是由质子组成 那么 某种原子核的质量跟质子质量之比 应等于这种原子核的电荷量跟质子电荷量之比 实际上 绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都要大于原子核的电荷量跟质子电荷量之比 卢瑟福发现质子后 预言核内还有一种不带电的粒子 并把这种还未 出生 的粒子叫 中子 他的学生查德威克在研究用射线轰击铍而产生的一种能量较高 贯穿能力很强的中性粒子 证实了卢瑟福的预言 证明了原子核内含有中子 中子的质量非常接近于质子的质量 原子核由质子和中子组成 质子和中子统称为核子 质子带正电荷 电荷量与一个电子所带电荷量相等 质量为mp 1 6726231 10 27kg 中子不带电 质量为mn 1 6749286 10 27kg 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 a 核子数 质子数 中子数 不同的原子核内质子和中子的个数不同 原子核的数学符号为x 其中x为元素符号 已知镭的原子序数是88 原子核质量数是226 试问 1 镭核中有几个质子 几个中子 2 镭核所带的电荷量是多少 3 若镭原子呈中性 它核外有几个电子 4 ra是镭的一种同位素 让ra和ra以相同速度垂直射入磁感应强度为b的匀强磁场中 它们运动的轨道半径之比是多少 解析 原子序数与核内质子数 核电荷数 中性原子的核外电子数都是相等的 原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和 由此可得 1 镭核中的质子数等于其原子序数 故质子数为88 中子数n等于原子核的质量数a与质子数z之差 即n a z 226 88 138 2 镭核所带电荷量q ze 88 1 6 10 19c 1 41 10 17c 3 核外电子数等于核电荷数 故核外电子数为88 4 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力 故有bqv 两种同位素具有相同的核电荷数 但质量数不同 故 课堂训练 2 双选 铀235的原子核符号常写成u 由此可知 a 铀235的原子核中有质子92个b 铀235的原子核中有电子92个c 铀235的原子核中有中子235个d 铀235的原子核中有中子143个 解析 原子核符号x中 x为元素符号 a为原子核的质量数 z为核电荷数 核电荷数等于质子数 中子数等于质量数减去质子数 质子数等于核外电子数 因而 a d正确 答案 ad 1 下列说法不正确的是 a 康普顿发现了电子b 卢瑟福提出了原子的核式结构模型c 贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象d 伦琴发现了x射线 解析 由物理学史可知 汤姆生发现电子 所以a错误 b c d正确 答案 a 基础达标 2 下列说法正确的是 a 放射性是元素的固有属性b 同一元素 单质具有放射性 化合物没有放射性c 元素的放射性与物理性质无关d 放射性就是该元素的化学性质 解析 原子序数大于83的所有元素都有放射性 小于等于83的元素有的就没有放射性 所以a错 放射性是由原子核内部因素决定的 与该元素的物理 化学状态无关 所以c对 b d错 故选c 答案 c 3 卢瑟福提出了原子的核式结构模型 这一模型建立的基础是 a 粒子的散射实验b 对阴极射线的研究c 天然放射性现象的发现d 质子的发现 解析 卢瑟福根据 粒子的散射实验的结果 提出原子的核式结构模型 所以a项正确 答案 a 4 卢瑟福预想到原子核内除质子外 还有中子的事实依据是 a 电子数与质子数相等b 原子核的质量大约是质子质量的整数倍c 原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些d 质子和中子的质量几乎相等 解析 本题考查原子核结构的发现过程 答案 c 5 最早提出原子核是由质子和中子组成的科学家是 a 贝可勒尔b 居里夫人c 卢瑟福d 查德威克 解析 由于卢瑟福通过 粒子轰击氮原子核发现了质子 并从其他原子核中都打出了质子 卢瑟福认为质子是原子核的组成部分 并依据质子数与质量数不相等的情况预言了中子的存在 提出了原子核是由质子和中子组成的理论 故c正确 答案 c 6 双选 下列说法正确的是 a 玛丽 居里首先提出原子的核式结构b 卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子c 查德威克在实验中发现了中子d 爱因斯坦为解释光电效应的实验现象提出了光子说 解析 原子核式结构是卢瑟福提出的 电子是汤姆生发现的 查德威克发现了中子 证实了卢瑟福的猜想 光子说是爱因斯坦受普朗克量子论的启发 为解释光电效应现象而提出的 答案 cd 7 关于质子与中子 下列说法错误的是 a 原子核由质子和中子组成b 质子和中子统称为核子c 卢瑟福发现了质子 并预言了中子的存在d 卢瑟福发现了中子 并预言了质子的存在 解析 原子核内存在质子和中子 中子和质子统称为核子 卢瑟福只发现了质子 以后又预言了中子的存在 答案 d 能力提升 8 双选 一个原子核x 关于这个原子核 下列说法中正确的是 a 核外有83个电子 核内有127个质子b 核外有83个电子 核内有83个质子c 核内有83个质子 127个中子d 核内有210个核子 解析 根据原子核的表示方法可知 这种原子核的电荷数为83 质量数为210 因为原子核的电荷数等于核内质子数 等于核外电子数 对于离子则质子数与电子数可不相等 故该核内有83个质子 核外不一定有83个电子 故a b错误 因为原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和 即等于核内核子数 故该原子核内有210个核子 其中有127个中子 故c d正确 答案 cd 9 2012 上海卷 某种元素具有多种同位素 反映这些同位素的质量数a与中子数n关系的是图 解析 元素质量数等于质子数与中子数之和 因此当中子数n增多时 质量数a也会增大 因此a d两项错误 只能从b c两项中选 又因为结构最简单的氢原子中也有一个质子 无中子 也就是当中子数