C原子核的组成.ppt

原子核的组成 放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的 这表明原子核也有内部结构 原子核内究竟还有什么结构 原子核又是由什么粒子组成的呢 原子核的人工转变用人工的方法使原子核发生转变的过程 例如 用天然放射性元素放出的高速粒子轰击原子核 1 质子的发现 实验装置 粒子轰击氮核 放射源 显微镜 银箔 荧光屏 C氮气 现象 容器里充有氮气时 从荧光屏上看到闪光 容器里充有氧气或二氧化碳时 从荧光屏上看不到闪光 推理 闪光是由于 粒子击中氮核后产生的能量较大的新粒子形成的 或 测出新粒子的质量 电量 确认为氢原子核 称为质子 符号 1919年 卢瑟福发现了质子 质子是原子核的组成部分 问题 质子是 粒子直接从氮核打出的 还是 粒子进入氮核 形成一个复核 复核发生衰变时放出的 检验 根据云室中的径迹 质子是形成不稳定的复核衰变时放出的 核反应方程 核反应方程两边总的质量数和电荷数守恒 问题 实际上绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些 卢瑟福预言 原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子 并将这种粒子称为中子 实验 2 中子的发现 思考 是否 射线 怎样证明 现象 这种不可见的粒子在电场 磁场中不偏转 贯穿本领极大 小居里夫妇认为是能量很高的 射线 1932年 查得威克发现中子 计算 使石蜡放出大能量质子 所需 光子的能量55MeV 而不可见的粒子的能量为7MeV 测定其速度小于C 10表明它不是 射线 通过与氢核的碰撞 测定其质量mX mH 即与氢核 质子 质量相当 中子符号 核反应方程 为什么说中子的发现是物理学史上的一件大事 中子是原子核的组成部分 用 粒子轰击铍原子核发现了中子 原子核由中子和质子组成 它们统称为核子 原于核的电荷数等于它的质子数 原子核的质量数等于质子数和中子数之和 核子间存在核力作用 3 原子核的组成 核电荷数质子数核外电子数 质量数质子数 中子数 核力特征 短程力 0 8 10 15米 2 10 15米 很强引力 约为库仑斥力的100倍 2 10 15米距离增大 急剧减小 只与相邻核子作用核力本质还不清楚 解释发生 衰变和 衰变时原子核发生的变化 核内放出电子原因 中子转化成质子和电子 衰变在放射性元素中 2个中子和两个质子结合的比较紧密 作为一个整体从较大的原子核中放射出来 衰变核内的中子转化为质子和电子 产生的电子从核中释放出来 原子核发生 衰变或 衰变时 产生的新核有的具有过多的能量 核处于激发态 这时核就会以电磁波的形式辐射出 射线 射线是伴随 射线或 射线产生的 1 定义 质子数相同 中子数不同的原子互称同位素 5 同位素 1934年 约里奥 居里和伊丽芙 居里夫妇在用粒子轰击铝箔 2 放射性同位素 铝核被粒子击中后发生了下面的反应 反应生成物是磷的一种同位素 它有放射性 像天然放射性元素一样发生衰变 定义 具有放射性的同位素 叫做放射性同位素 衰变时放出正电子 电子的反物质 称为正 衰变 磷的衰变反应可写为 质子转化成中子和正电子 说明 用人工方法得到放射性同位素 这是一个很重要的发现 后来用质子 氘核 21H 中子和光子轰击原子核 也得到了各种放射性同位素 天然放射性同位素只不过六十几种 而今天人工制造的放射性同位素已达一千多种 每种元素都有了放射性同位素 放射性同位素在地质 冶金 石油工业 农业 医学 考古等领域内得到了广泛的应用 人造放射性同位素和天然放射性物质的比较 总结 原子核的人工转变 3 小居里夫妇发现放射性同位素和正电子 2 查德威克发现中子 N 7 14 O 8 17 H 1 1 He 2 4 Be 4 9 C 6 12 n 0 1 He 2 4 Al 13 27 P 15 30 n 0 1 He 2 4 Si 14 30 e 1 0 P 15 30 1 卢瑟福发现质子 电子 电子 原子的组成部分 位于原子的外围 带负电的小微粒 质子 质子 原子核的组成部分 带正电的小微粒 一个质子带一个单位的正电荷 中子 原子核的组成部分 不带电的小微粒 4 电子 质子和中子是组成物质的基本粒子 对基本粒子的认识是随科学进步而发展的现在已经发现的基本粒子超过了400多种 分为 轻子 强子和媒介子目前认为 夸克 轻子和媒介子是今日的 基本粒子 基本粒子不基本 基本粒子不基本 一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成 一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成 质子 中子 介子 轻子 光子等统称为基本粒子 基本粒子之间的相互转化是因为存在着引力 电磁力 弱力和强力四种自然力的相互作用 例 在核反应方程式 A X是中子 k 9B X是中子 k 10 C X是质子 k 9D X是质子 k 10 中 B B 5 10 He 2 4 N 7 13 A Al 13 27 Mg 12 27 H 1 1 B U 238 Th 92 90 234 C Na 11 23 D Na 11 24 H 1 1 完成下列核反应方程 1 某原子核的衰变过程如下 符号 表示放射一个 粒子 表示放射一个 粒子 A B C则可知 A 核A的中子数减核C的中子数等于2B 核A的质量数减核C的质量数等于5C 原子核为A的中性原子中的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1D 核C的质子数比核A的质子数少1 粒子轰击硼10生成氮13和X粒子 氮13具有放射性 放出Y粒子并生成碳13 则X粒子和Y粒子分别是A 质子和中子B 质子和电子C 中子和电子D 中子和正电子 关于放射元素放出 三种射线的说法中正确的是 A 原子核每放出一个 粒子 就减少两个质子和两个中子 B 原子核每放出一个 粒子 就增加一个质子 减少一个中子 C 原子核每放出一个 粒子 就增加一个中子 减少一个质子 D 原子核在放出 射线 射线的同时 常伴随着放出 射线 答案ABD 请写出卢瑟福发现质子的核反应方程 下图是查得威克发现中子的实验示意图 则图中A是 B是 C是 1 下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子 A 射线探伤仪B 利用含有放射性碘131的油 检测地下输油管漏油情况C 利用钴60治疗肿瘤等疾病D 把含有放射性元素的肥料施给农作物 用以检测确定农作物吸收养分的规律 BD 思考与研讨 2 用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变 A 把该元素放在低温处B 把该元素密封在很厚的铅盒里C 把该元素同其它的稳定元素结合成化合物D 上述方法均不可以 思考与研讨 D 3 下面关于放射性同位素的说法中正确的是 A 磷的放射性同位素原子核与一般磷原子核中的中子数相同 B 磷的放射性同位素原子核与一般磷原子核中的核子数相同 C 在医学上可以利用放射性同位素的射线治疗某些疾病 D 有的放射性同位素可以放出正电子 而后变成另一种新元素 CD 思考与