高中物理 第19章 原子核 1 原子核的组成学案

1、学必求其心得，业必贵于专精1原子核的组成学习目标 1.了解什么是放射性和天然放射现象.2。知道原子核的组成及三种射线的特征一、天然放射现象和三种射线导学探究1。1896年法国物理学家贝可勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象是否所有的元素都具有放射性？放射性物质发出的射线有哪些种类？答案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，有的也能放出射线放射性物质发出的射线有三种：射线、射线、射线2怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质？答案让三种射线通过匀强电场，则射线不偏转,说明射线不带电射线偏转方向和电场方向相同，带正电,射线偏转方向和电场方向

2、相反,带负电或者让三种射线通过匀强磁场,则射线不偏转，说明射线不带电,射线和射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质知识梳理1对天然放射现象的认识（1)1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性（2)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,放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象(3）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，有的也能放出射线2对三种射线的认识种类射线射线射线组成高速氦核流高速电子流光子流（高频电磁波)带电荷量2ee0速率0.1c0.99cc贯穿本领最弱,用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿

3、透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土电离作用很强较强很弱即学即用判断下列说法的正误（1)1896年，法国的玛丽居里首先发现了天然放射现象（)（2)原子序数大于83的元素都是放射性元素()(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线（）（4）射线实际上就是氦原子核，射线具有较强的穿透能力(）(5）射线是高速电子流,很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板()(6)射线是能量很高的电磁波，电离作用很强(）二、原子核的组成知识梳理1质子的发现1919年，卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量,确定它是氢原子核,叫做质子，用p或h表示，其质量为mp1。6710

4、27 kg。2中子的发现(1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子(2)查德威克的发现:用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近质子的质量3原子核的组成(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以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，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数(3)质量数(a)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，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4同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子核,在元素

5、周期表中处于同一位置，它们互称为同位素例如：氢有三种同位素，分别是h、h、h。即学即用判断下列说法的正误（1）质子和中子都不带电，是原子核的组成成分,统称为核子（）(2)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数(）（3)同位素具有不同的化学性质(）（4)原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等（)一、天然放射现象和三种射线1三种射线的实质射线：高速氦核流,带2e的正电荷;射线：高速电子流，带e的负电荷；射线：光子流（高频电磁波），不带电2三种射线在电场中和磁场中的偏转(1)在匀强电场中，射线不发生偏转，做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，粒子的偏移

6、大，如图1所示图1（2）在匀强磁场中，射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下,粒子的轨道半径小，如图2所示图23元素的放射性(1)一种元素的放射性与是单质还是化合物无关，这就说明射线跟原子核外电子无关(2)射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的例1如图3所示，r是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，ll是厚纸板,mm是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的o、p两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达o点的射线种类、到达p点的射线种类应属于下表中的（）图3选项磁场方向到达o点的射线到达p点的射线a竖直向上b竖直向下c垂直纸面向里d垂直纸面向外答案c解析r放

7、射出来的射线共有、三种，其中、射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转,射线不偏转，故打在o点的应为射线；由于射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达p点的应是射线;依据射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里例2（多选）将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况正确的是(）答案ad解析已知粒子带正电,粒子带负电，射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向可知，a、b、c、d四幅图中、粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r，将数据代入，则粒子与粒子的半径之比37

8、1,a对，b错;带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向位移为x，沿电场线方向位移为y，则有xv0t，yt2,消去t可得y.对某一确定的x值，、粒子沿电场线偏转距离之比，c错，d对三种射线的鉴别:（1)射线带正电、射线带负电、射线不带电射线、射线是实物粒子,而射线是光子流，属于电磁波的一种(2）射线、射线都可以在电场或磁场中偏转,但偏转方向不同，射线则不发生偏转（3)射线穿透能力弱，射线穿透能力较强，射线穿透能力最强，而电离本领相反二、原子核的组成1原子核(符号x）原子核2基本关系核电荷数质子数（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例3已知镭的原子序数是

9、88，原子核的质量数是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？(保留三位有效数字）(3）呈电中性的镭原子，核外有几个电子？答案(1）88138(2)1。411017 c（3）88解析(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naz22688138。(2）镭核所带电荷量qze881.61019 c1。411017 c.(3）核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88.针对训练在粒子轰击金箔的散射实验中，粒子可以表示为he，he中的4和2分别表示(）a4为核子数，2为中子数b4为质子数和中子数之和，2为质子

10、数c4为核外电子数，2为中子数d4为中子数，2为质子数答案b解析根据x所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的核电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和,即为核内的核子数。he符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，he符号左上角表示的是核子数，即为4,故选项b正确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原子发光现象答案b解析粒子散射现象说明了金箔原子中有一个很小的核;光电效应现象说明了光的粒子性,原子发光现象说明核外电子跃迁具有量子化的特征;只有天然放射现象才能说明原子核具有

11、内部结构，选项b正确2下列说法正确的是(）a射线是由高速运动的氦核组成的,其运行速度接近光速b射线能穿透几毫米厚的铅板c射线的穿透能力最强，电离能力最弱d射线的粒子和电子是两种不同的粒子答案c3以下说法正确的是（）a。rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222b。be为铍核,由此可知,铍核的质量数为9,铍核的中子数为4c同一元素的两种同位素具有相同的质量数d同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案d解析a项氡核的质量数为222，质子数为86，所以a错误;b项铍核的质量数为9，中子数为5，所以b错误；由于质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，即它们的质量数不同，因而c错

12、误，d正确一、选择题(16题为单选题，710题为多选题）1在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（)a射线的贯穿作用b射线的电离作用c射线的贯穿作用d射线的中和作用答案b解析由于粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和,使带电体所带的电荷很快消失2放射性元素放出的射线,在电场中分成a、b、c三束，如图1所示，其中（)图1ac为氦原子核组成的粒子流bb为比x射线波长更长的光子流cb为比x射线波长更短的光子流da为高速电子组成的电子流答案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

13、射线；b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3据最新报道，放射性同位素钬ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是（）a32 b67c99 d166答案a解析根据原子核的表示方法得核外电子数质子数67，中子数为1666799,故核内中子数与核外电子数之差为996732，故a对4下列关于he的叙述正确的是（)a。he与h互为同位素b.he原子核内中子数为2c.he原子核内质子数为2d.he代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核答案c解析he核内质子数为2，h核内质子数为1。两者质子数不等，不是同位素，a错误

14、;he原子核内中子数为1,b错误；he代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子核，核外电子数为2,故c正确,d错误5若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数，则对u的原子来说（)ax92y92z235bx92y92z143cx143y143z92dx235y235z325答案b解析在u中，左下标为质子数，左上标为质量数,则y92;中性原子的核外电子数等于质子数，所以x92；中子数等于质量数减去质子数,z23592143,所以b选项正确6物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()a天然放射现象说明原

15、子核内部是有结构的b电子的发现使人们认识到原子具有核式结构c粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的d密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案a解析放射现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，a正确;电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，b错误；粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型,c错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，d错误7天然放射性物质的放射线包括三种成分,下列说法正确的是(）a一张厚的黑纸能挡住射线,但不能挡住射线和射线b某原子核在放出射线后会变成另一种元素的原子核c三种射线中对气体电离作用最强的是射线d粒子是电

16、子，但不是原来绕核旋转的核外电子答案acd8氢有三种同位素，分别是氕(h)、氘(h）、氚(h），则（）a它们的质子数相等b它们的核外电子数相等c它们的核子数相等d它们的中子数相等答案ab解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以a、b选项正确9下列关于放射性元素发出的三种射线的说法中正确的是(）a粒子就是氢原子核,它的穿透本领和电离本领都很强b射线是电子流，其速度接近光速c射线是一种频率很高的电磁波,它可以穿过几厘米厚的铅板d以上三种说法均正确答案bc解析粒子是氦原子核，它的穿透本领很弱而电离本领很强，a项错误；射

17、线是电子流，其速度接近光速，b项正确;射线的穿透能力很强，可以穿透几厘米厚的铅板，c项正确10如图2所示,铅盒a中装有天然放射性物质,放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的是（）图2a打在图中a、b、c三点的依次是射线、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弧d如果在铅盒和荧光屏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剩下b答案ac解析由左手定则可知粒子向右射出，在题图所示匀强磁场中粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧由于粒子的速度是光速的，而粒子速度接近光速，所以在同样的

18、混合场中不可能都做直线运动,本题应选a、c.二、非选择题11有关o、o、o三种同位素的比较,试回答下列问题：（1）三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？ .a质子 b中子 c核外电子(2）三种同位素中，哪一个质量最大？ .（3)三种同位素的化学性质是否相同? .答案(1）b(2）o（3)相同解析（1)同位素质子数相同,中子数不同，核外电子数与质子数相同，故不相同的是中子(2）o、o、o的质量数分别是16、17、18、，故o质量最大(3）三种同位素质子数相同，故化学性质相同12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、三种射线的放射源从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图3所示,在与放射源距离为h高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸（比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影(已知m4 u,m u，v，vc)图3(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