高中物理 第1节 原子核的组成课件 新人教版选修35.ppt

第十九章原子核第1节原子核的组成 栏目链接 中子的发现1920年卢瑟福大胆地提出了新假说 认为可能存在着一种质量与质子相同的中性粒子 他将它设想为一个氢原子 因为它的电子已经从轨道上跌进了核里 所以电荷成了中性 卡文迪许实验室的查德威克重复了约里奥夫妇做过的实验 他采用钋加上铍作为源 发出的辐射不仅撞击氢 还使它撞击氦和氮 他把各次反冲进行比较 从而证实辐射中含有一种中性成分 其质量大约与质子相等 栏目链接 查德威克把它命名 中子 并因此而获得诺贝尔物理学奖 中子的发现引起一系列的效果 主要有三个方面 第一是为核模型理论提供了重要依据 从此核物理进入一个崭新的阶段 第二是激发了一系列新课题的研究 引起一连串的新发现阶段 其中最重要的是人工放射性 慢中子和核裂变 第三是打开了核能实际应用的大门 从此 质子 中子核模型代替了质子 电子核模型 栏目链接 栏目链接 1 天然放射现象 1 放射性元素 地发出射线的现象 叫作 它是法国物理学家 发现的 2 居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究 发现在沥青中存在着两种能够发出更强射线的新元素 把其中一种元素命名为 另一种元素命名为 2 射线到底是什么 物质发射射线的性质称为 具有放射 栏目链接 自发 天然放射现象 贝克勒尔 钋 镭 放射性 性的元素称为 放出的射线有 和 三种类型射线 其中穿透能力最弱的是 穿透能力最强的是 3 原子核的组成 1 和 统称核子 原子核所带的电荷总是 电荷的整数倍 通常用这个整数表示核的电荷量 叫作原子核的 用 表示 原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍 这个倍数叫作原子核的 用 表示 栏目链接 放射性元素 射线 射线 射线 射线 射线 质子 中子 质子 电荷数 z 质量数 a 2 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 氢的三种同位素是 栏目链接 同位素 氕 氘 氚 栏目链接 1天然放射现象 栏目链接 1 天然放射现象 贝克勒尔的发现 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一种看不见的射线 这种射线能穿透黑纸而使照相底片感光 这种元素自发地放出射线的现象叫作天然放射现象 物质发射看不见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 研究发现 自然界中原子序数大于或 栏目链接 栏目链接 把样品放在铅块的窄孔底上 在孔的对面放着照相底片 在没有磁场时 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磁极 使磁场方向跟射线方向垂直 结果在底片上有三个地方感光了 说明在磁场作用下 射线分为三束 表明这些射线中有的带电 正电和负电 有的不带电 如图所示 由三种粒子组成 从感光位置知道 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 不偏转的射线叫 射线 栏目链接 栏目链接 射线是一种波长很短的电磁波 光子流 是能量很高的电磁波 波长 10 10m 特征 贯穿本领更强 能穿透几厘米厚的铅板 但电离作用更弱 注 如果一种元素具有放射性 那么不论它是以单质的形式存在 还是以某种化合物的形式存在 放射性都不受影响 也就是说 放射性与元素存在的状态无关 放射性仅与原子核有关 因此 原子核不是组成物质的最小微粒 原子核也存在一定的结构 栏目链接 3 天然放射现象的意义 天然放射现象说明原子核是有内部结构的 元素的放射性不受单质和化合物存在形式的影响 化学反应决定于核外的电子 能量有限 不可能放出 粒子 也不可能放出高速的电子和 光子来 因此三种射线只能是从原子核内放出的 说明原子核是有复杂结构的 栏目链接 栏目链接 解析 射线不带电 在电场或磁场中它都不受场的作用 只能射到a点 因此d选项不对 调整e和b的大小 既可以使带正电的 射线沿直线前进 也可以使带负电的 射线沿直线前进 沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡 即eq qvb 已知 粒子的速度比 粒子的速度小得多 当我们调节使 粒子沿直线前进时 速度大的 粒子向右偏转 有可能射到b点 当我们调节使 粒子沿直线前进时 速度 栏目链接 较小的 粒子也将会向右偏 也有可能射到b点 因此c选项正确 而a b选项都不对 答案 c名师点评 解答本题关键是 注意分析三种粒子的带电和受力情况 就会推知其偏转情况 从而得出正确答案 变式迁移 栏目链接 1 下列现象中 与原子核内部变化有关的是 a 粒子散射现象b 天然放射现象c 光电效应现象d 原子发光现象 变式迁移 栏目链接 解析 粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核 并没有涉及到核内部的变化 故a项错误 天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出 粒子或电子 从而发生 衰变或 衰变 故b项正确 光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出 没有涉及到原子核的变化 故c项错误 原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化 故d项错误 答案 b 1 质子的发现 1 1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮原子核 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 把它叫作质子 p 后来人们又从其他原子核中打出了质子 故确定质子是原子核的组成部分 2 质子带正电荷 电荷量与一个电子所带电荷量相等 质子的质量为mp 1 6726231 10 27kg 栏目链接 2原子核的组成 栏目链接 2 中子的发现 1 卢瑟福的预言 1920年卢瑟福提出了一种大胆的猜想 原子核内除了质子外 还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电的粒子 并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入质子后形成的 2 查德威克的发现 查德威克验证了他的老师卢瑟福12年前的预言 原子 栏目链接 核中确实存在着中性的 质量几乎与质子相同的粒子 并把它叫作中子 n 3 中子的质量为mn 1 6749286 10 27kg 3 原子核的组成 1 核子 质子和中子统称为核子 2 原子核的组成 由核子组成 即由质子和中子组成 栏目链接 栏目链接 注 x为元素符号 a表示质量数 z表示电荷数 即原子序数 核电荷数 质子数 z 元素的原子序数 核外电子数质量数 a 核子数 质子数 中子数4 同位素 原子核内的质子数决定了元素的化学性质 同种元素的原子质子数相同 核外电子数也相同 所以有相同的化学性质 但它们的中子数可以不同 定义 具有相同质子数 不同中子数的原子互称同位素 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 名师点评 核电荷数与原子核的电荷量是不同的 组成原子核的质子的电荷量都是相同的 所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍 我们把核内的质子数叫核电荷数 而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量 本题容易把核电荷数误认为是原子核的电荷量而造成错解 变式迁移 栏目链接 变式迁移 栏目链接 解析 解答本题要把握以下思路 1 从穿透能力判断三种射线的种类 2 三种射线的性质从穿透能力上看 能穿