山东省成武一中高中物理 19.1 原子核的组成课件 新人教版选修35.ppt

知识与技能1 知道天然放射性及其规律 2 知道三种射线的本质 3 知道原子核的组成 掌握原子序数 核电荷数 质量数之间的关系 过程与方法1 体会三种射线的区分方法 2 体验质子 中子的发现过程 情感 态度与价值观感受科学发现的艰辛 激发探究科学的热情 培养热爱科学 不畏艰难困苦 勇于攀登的精神 1 物质发射 的性质称为放射性 具有放射性的元素称为 原子序数大于或等于 的元素 都具有放射性 原子序数 的元素 有的也能放出射线 放射性元素自发地发出射线的现象 叫做 现象 2 射线是高速粒子流 实际上是 原子核 其 能力最弱 最强 射线是 它的速度最大 射线是能量很高的 波长极短 它的 最强 最小 3 卢瑟福用 粒子轰击 原子核 发现了质子 质子用 表示 发现了中子 中子用符号 表示 4 原子核常用符号 表示 其中x为 符号 上角表a表示核的 下角标z表示核的 5 具有相同 数而 数不同的原子核 互称为同位素 氢有三种同位素 分别是氕 氘 氚 答案 1 射线放射性元素83小于83天然放射2 氦穿透电离作用高速电子流电磁波穿透能力电离作用3 氮p查德威克n 知识点1天然放射现象 1 放射性物质发射射线的性质称为放射性 2 放射性元素具有放射性的元素称为放射性元素 自然界中原子序数大于或等于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 3 天然放射现象放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象 1896年 法国物理学家贝可勒尔最先发现天然放射现象 揭开了研究原子核内部结构的序幕 知识点2射线到底是什么1 放射线的研究 1 让放射线通过电场或磁场 根据射线在电场或磁场中的偏转情况研究其性质 图19 1 1 2 把样品放在铅块的窄孔里 在孔的对面放着照相底片 在没有电场或磁场时 发现在底片上正对孔的位置感光了 若在铅块和底片之间放一对电极或加上磁场 使电场方向或磁场方向跟射线方向垂直 结果在底片上就会有三个地方感光 说明在电场或磁场作用下 射线分为三束 而且这些射线中有的带电 有的不带电 如图19 1 1所示 从感光的位置可以知道 带正电的射线偏转较小 这种射线叫 射线 带负电的射线偏转较大 这种射线叫 射线 不偏转的叫 射线 2 三种放射线的性质 例1 放射性元素放出的射线 在电场中分成a b c三束 如图19 1 2所示 其中 a c为氦核组成的粒子流b b为比x射线波长更长的光子流c b为比x射线波长更短的光子流d a为高速电子组成的电子流 图19 1 2 答案 c 解析 根据射线在电场中的偏转情况 可以判断 a射线向电场线方向偏转应为带正电的粒子组成的射线 所以是 射线 射线在电场中不偏转 所以是 射线 c射线在电场中受到与电场方向相反的作用力 应为带负电的粒子 所以是 射线 对应训练 1 将 三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中 下列射线偏转情况中正确的是 答案 a d 知识点3原子核的组成 1 质子的发现1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮核 结果从氮核中打出了一种粒子 并测定了它的电荷量与质量 知道它是氢原子核 把它叫做质子 符号p或h 以后又从氟 钠 铝等原子核中打出了质子 所以断定质子是原子核的组成部分 2 中子的发现卢瑟福发现质子后 预言核内还有一种不带电的粒子 并给这种还未 出生 的粒子起了一个名字叫 中子 卢瑟福的预言十年后就变成了现实 他的学生查德威克用实验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 3 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的 质子和中子统称核子 原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍 用z表示 叫做原子核的质子数 或叫核电荷数 原子核的质量是核内质子和中子质量的总和 由于质子和中子质量几乎相等 所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍 用这个整数代表原子核的质量 叫做原子核的质量数 用a表示 原子核的符号可以表示为azx 其中x为元素符号 a为原子核的质量数 z为核电荷数 4 同位素 定义 具有相同质子数而中子数不同的原子核 在元素周期表中处于同一位置 因而互称同位素 化学性质的决定因素 原子核的质子数决定了核外电子的数目 也决定了电子在核外分布的情况 进而决定了这种元素的化学性质 因此 同种元素的原子质子数相同 核外电子数也相同 它们就会具有相同的化学性质 例2 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 答案 1 88 138 2 1 41 10 17c 3 88 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 答案 c 三种射线在电场和磁场中的偏转分析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 根据上述特点 在电场或磁场中不发生偏转的射线是 射线 2 射线和 射线在电场中偏转的特点 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 粒子的偏移最大 根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动 位移x可表示为 根据上述径迹特点 即使电场和磁场方向未知 也可以区分射线的种类 例3 如图19 1 3所示 一天然放射性物质射出三种射线 经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域 其方向如图所示 调整电场强度e和磁感应强度b的大小 使得在胶片mn上只有两个点受到射线照射 则射到b点的是 射线 图19 1 3 答案 或 解析 射线不发生偏转 只能射到a点 粒子受向右的电场力和向左的洛伦兹力 若q e q v b 则 粒子不偏转 打到a点 此时e v b 粒子受向左的电场力q e和向右的洛伦兹q v b 又有v v 得q v b q e 故 粒子向右偏转打到b点 若q e q v b 则 粒子不偏转 但 粒子 q e q v b 合力向右 粒子向右偏转打到b点 故打到b点的是 射线或 射线 贝克勒尔贝克勒尔 1852 1908年 法国物理学家 放射性的发现者 1852年12月15日生于巴黎的一个科学世家 1872年进巴黎综合工科大学 1874年进桥梁公路学院 1877年毕业后任桥梁工程师 1892年继其祖父a c 贝克勒尔和父亲e 贝克勒尔担任法国自然史博物馆物理学教授 1908年担任法国科学院院长 同年7月又被选为科学院两个常务秘书之一 贝克勒尔早年研究光学 1875年起研究兴趣转向法拉第发现的平面偏振光的偏振面在磁场中的旋转问题 1883年开始研究红外光谱 1886年转而研究晶体对光的吸收 并由此于1888年获博士学位 h 贝可勒尔对放射性的发现与当时伦琴发现的x射线有关 在研究不同荧光物质对照相底版的作用时 他意外地发现了一种不可见的辐射 他用实验证明 这种射线 像x射线一样能使周围的气体电离 但又与x射线不同 它可以被电场或磁场偏转 他于1896年3月2日在法国科学院的例会上报告了这一重大发现 当时称这种射线为贝克勒尔射线 后经居里夫妇等人的努力 发现钍 钋 镭都放射这种射线 从而把这种现象定名为放射性 此后 贝克勒尔又作了两项重要工作 1900年3月26日他从镭射线在电场和磁场中的偏转角度 测出射线