19.1-原子核的组成.ppt

第十九章原子核 第1节原子核的组成 1 放射性和放射性元素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 这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光 物质发射射线的性质称为放射性 具有放射性的元素称为放射性元素 2 天然放射现象放射性元素自发地放出射线的现象 叫做天然放射现象 一 天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的 研究发现 原子序数大于或等于83的元素 都能自发地发出射线 原子序数小于83的元素 有的也具有放射性 在放射性现象中放出的射线是什么东西呢 这些射线带不带电呢 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外 还有些什么性质呢 二 射线到底是什么 放射性物质发出的射线有三种 射线 射线 射线 根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定 偏转较小的一束由带正电的粒子组成 我们把它叫做 射线 科学家们研究发现 每个 粒子带的电荷量是电子电荷量的2倍 质量是氢原子质量的4倍 进一步研究表明 粒子就是氦原子核 由于 粒子带电 质量又比较大 通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离 使气体带电 由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量 粒子的穿透能力较差 在空气中只能前进几厘米 用一张纸就能把它挡住 中间不发生偏转的那束射线叫做 射线 研究表明 射线的实质是一种波长极短的电磁波 它不带电 是中性的 射线的穿透本领极强 一般薄金属板都挡不住它 它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板 与 射线偏转方向相反的那束射线带负电 我们把它叫做 射线 研究发现 射线由带负电的粒子 粒子 组成 进一步研究表明 粒子就是电子 射线是高速电子流 它的速度很大 可达光速的99 它的电离作用较弱 穿透能力较强 很容易穿透黑纸 还能穿透几毫米厚的铝板 氦原子核 1 10光速 弱 很强 高速电子流 接近光速 较强 较弱 高能量电磁波 光速 很强 更弱 C 1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮核 得到了质子 经过研究证明 质子带正电荷 其电荷量和一个电子的电荷量相同 它的质量等于一个电子质量的1836倍 进一步研究表明 质子的性质和氢原子核的性质完全相同 所以质子就是氢原子核 三 质子和中子的发现 同样的方法 从氟 钠 铝的原子核中打出了质子 质子是原子核的组成部分 原子核是否只是由质子组成呢 卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子 这一猜想被他的学生查德威克用实验证实 并得到公认 卢瑟福的猜想 原子核内可能还存在着另一种粒子 它的质量与质子相同 但是不带电 他把这种粒子叫做中子 1932年英国物理学家查德威克发现了中子 质子和中子 中子 质子 统称核子 10 15m 四 原子核的组成 1 核子数 质子和中子质量相差很小 统称为核子 质子数和中子数之和叫核子数 2 电荷数 Z 原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍 用这个整数表示原子核的电荷量 3 质量数 A 原子核的质量等于质子和中子的质量总和 A Z N 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 1 核电荷数 质子数 元素的原子序数 核外电子数 2 质量数 核子数 质子数 中子数 例2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 镭核所带电荷量是多少 3 若镭原子呈中性 它核外有几个电子 4 是镭的一种同位素 让和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 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 根据牛顿第二定律有 qvB mv2 rr mv qB两种同位素具有相同的核电荷数 但质量数不同 解得 如质子数相同 而中子数不同 质量数当然不同 的原子核 则互称同位素 氢的同位素 例3氘和氚是氢的同位素 关于氢 氘 氚的原子 下列说法正确的是 A 具有相同的质