19.1原子核的组成 学案 课时练习.doc

物理选修3-5 编写：李宇辉 校对：周毅剑 审核：付开为 刘于贵19.1原子核的组成 学案班级 姓名 【学习目标】识记：天然放射现象及其规律，原子核的组成。理解：三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。掌握：三种射线的性质及应用【重点难点】重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们【自主检测】 对原子存在结构的认识，源于对 现象的研究；而对原子核存在结构的认识，源于 现象。一天然放射现象 物质发射射线的性质叫_，具有这种性质的元素的原子序号大于或等于_。能够_地放出射线的现象叫天然放射现象。二射线到底是什么 在射线经过的空间施加磁场，射线会分成三束，其中有两束发生了不同的偏转，说明这两束_，另一束不偏转，说明_。这三种射线叫_、_、_。三种射线比较：射线种类组成速度贯穿本领电离作用射线射线射线天然放射现象使我们认识到：1. 2. 。三原子核的组成 _说明原子核具有复杂结构。原子核由_和_组成，其中质子和中子统称为_。原子核所带的电量总是质子电量的_倍，所以通常用质子数表示原子核的电量，叫原子核的_；而质子和中子的总数目叫原子核的_。具有相同_而不同_的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为_。质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp = kg中子不带电，mn= kg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+中子数符号表示原子核，X是 ；A是 ；Z是 【知识点拨】材料质子的发现卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气后，在荧光屏上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子肯定是在粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是 H 或 P在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整个人工转变的过程英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的40多万条粒子径迹中，发现了条产生分叉的记录分叉情况表明，粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。新核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反应方程并得知氮核放出质子后变成了氧核 用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。材料中子的发现1930年，德国科学家玻特和贝克用粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出了一种新的射线这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是射线经检测，射线的能量在10eV左右，远大于天然放射物质衰变时发出的射线的能量1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线只能打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是射线，那么光子的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是射线！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对55eV与10eV的矛盾 ，他们还是十分牵强地解释为其它的原因，并于1932年月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为射线的结论。1932年月底，查得威克得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。他决定用云室的方法探测射线的速度和质量。他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是射线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还根据自旋确定不带电的粒子不可能是由质子和电子组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为“中子之父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。“机遇只偏爱有准备的头脑”中子的发现，有重大的意义，中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的、三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。【经典体验】例1：在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生、三种射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图1525所示，在与射线源距离为H高处，水平放置两张叠放着的、涂药面朝下的印像纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后把两张印像纸显影.(1)上面的印像纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹?(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比?(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使射线不偏转，一次使射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少?(已知：m=4 u,m，v，vc)【解析】 (1)2个暗斑，分别是、射线的痕迹，因这两种射线穿透性强.(2)由h=v0t sat2a=所以ss584(3)qBv=qE 所以【答案】 （1）两个暗斑；分别是、射线的痕迹（2）584 (3) 【自主探究】1.如图1521所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL是一厚纸板，MM是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则此时磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线与实验相符的有（ ）【课堂反馈】1、现在，科学家正在设法寻找“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，反a 粒子的质量数为_，电荷数为_。2、天然放射现象揭示了 ( )A原子不可再分 B原子的核式结构 C原子核还可以再分 D原子核由质子和中子组成3、下列关于三种射线的说法正确的是( )A射线就是粒子流 B 射线就是高速中子流 C射线就是高速电子流 D 射线就是光子4、关于X，下列说法正确的是 ( )A它表示一个原子 B它表示一个原子核 C它表示原子核中有个12质子 D它表示原子核中有个12核子5、某种元素的原子核符号为X，则 ( )A原子核的质子数为Z，中子数为A-Z B原子核的质子数为Z，核子数为AC原子核的质子数为A，中子数为Z D原子核的质子数为A，中子数为A-Z编写：李宇辉 校对：周毅剑 审核：付开为 刘于贵19.1原子核的组成 目标检测题班级 姓名 等级 1.近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台刀，治疗患者5000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人惊奇的是，用刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而刀被誉为“神刀”.据报道，我国自己研制的旋式刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务，问：刀治疗脑肿瘤主要是利用射线具有很强的贯穿本领 射线具有很强的电离作用射线具有很高的能量 射线能很容易绕过阻碍物到达目的地A.B.C.D.2.下列叙述中，符合物理学史实的是A.汤姆生发现了电子，并由此提出了原子的核式结构学说B.卢瑟福做了粒子散射实验，并据此了解了原子核的组成C.约里奥居里夫人用粒子轰击铝核，发现了中子和正电子D.贝克勒耳首先发现了天然放射现象，揭开了人们认识、研究原子核结构的序幕3、下列现象中，与原子核内部变化有关的是A天然放射现象 B光电效应 Ca粒子散射 D原子发光现象4、关于质子和中子，下列说法正确的是 ( )A原子核由质子和中子组成 B质子和中子统称为核子C质子带正电，中子不带电 D质子和中子都是卢瑟福用实验发现的5、同位素是指 ( )A具有相同的质子数和不同的中子数 B具有相同的中子数和不同的质子数C具有相同的核子数和不同的中子数 D具有相同的核子数和不同的质子数6、镅(Am)是一种放射性元素，在其分裂过程中，会释放出一种新的粒子，从而变成镎(NP)，由于放出的这种新粒子很容易被空气阻隔，因此不会对人体构成任何的危害，火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具，这种粒子是（ ）A粒子 B质子 C中子 D正电子Abac7、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水平射出，在小孔和荧光屏之间有垂直纸面向里的匀强磁场，则下列说法正确的是 ( )A打在图中a、b、c三点的分别是射线、 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D若在铅盒和荧光屏之间再加一个竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只有一处8、已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226，求：（1）镭原子核中有几个质