5.1（课件） 原子核的组成-2021-2022学年高二物理备课

5.1原子核的组成

一、天然放射现象

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看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底版感光。

贝克勒尔一、天然放射现象

受到贝克勒尔的发现的鼓舞，波兰裔法国物理学家玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。发现这种沥青中还存在着两种能够发出更强射线的新元素，居里夫人把其中一种元素命名为钋（Po），另一种元素命名为镭（Ra）。居里夫妇一、天然放射现象1.物质发出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。3.放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象。2.原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。二、射线的本质

若在射线经过的空间施加磁场，可以发现射线分裂成三束，其中两束在磁场中向不同的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。于是，人们把这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。二、射线的本质α射线是高速粒子流，粒子带正电，电荷量是电子的2倍，质量是氢原子的4倍，其组成与氨原子核相同。a粒子的速度可以达到光速的1/10。由于a粒子带电，质量又比较大，通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离，使气体电离.

由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量，a粒子的穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住.1.α射线：二、射线的本质

与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线.研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成.进一步研究表明β粒子就是电子.

β射线是高速电子流，它的速度更大，可达光速的99%。它的电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板.2.β射线：二、射线的本质

中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的.

γ射线是能量很高的电磁波，波长很短，在10-10m以下。它的电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土.3.γ射线：二、射线的本质α射线β射线γ射线氦原子核高速电子流高能量电磁波成分速度贯穿能力电离能力带电量1/10光速接近光速光速弱纸能档住较强，几毫米铝板很强几厘米铅板几十厘米混凝土很容易较弱更小2e-e0拓展学习：威耳逊云室

图5.1-2是威耳逊云室的实物照片。云室内部设计有可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它观察粒子运动的径迹。云室里面有干净的空气。实验时，先往云室里加少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后迅速向下拉动活塞，室内气体膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有粒子在室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出粒子运动的径迹。这种云室是英国物理学家威耳逊在1912年发明的，叫作威耳逊云室。图5.1-3中甲、乙两图分别是α射线和β射线在云室中的径迹。α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而清晰。高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的。γ射线的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。三、原子核的组成1.质子的发现：（1）1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了质子。（2）质子带正电荷，电荷量与一个电子的电荷量相等。质子的质量为：mp＝1.672621898×10-27kg原子核是否只是由质子组成呢？核的质量质子质量核的电量质子电量？

卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．核的质量质子质量核的电量质子电量>三、原子核的组成1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电。是中性粒子，在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。三、原子核的组成2.中子的发现三、原子核的组成3.原子核的表示:三、原子核的组成（1）核子：质子和中子都是原子核的组成成分，所以统称为核子。（2）电荷数：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，叫作原子核的电荷数，用Z表示。（3）质量数：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质量数，用A表示。3.原子核的表示:X表示

元素符号Z表示质子数A表示

质量数三、原子核的组成3.原子核的表示:三、原子核的组成（4）同位素：些具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。1．关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的是（）①威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹②威耳逊云室中径迹粗而直的是α射线③威耳逊云室中径迹细而长的是γ射线④威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负A．①② B．②③ C．②④ D．③④A2．某原子核的符号是，那么它的（）A．核外有36个电子，核内有84个质子 B．核外有36个电子，核内有48个中子C．核外有48个电子，核内有48个中子 D．核外有48个电子，核内有36个质子B3．图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，人们根据射线的特性设计了在不损坏工件的情况下利用射线的穿透性，来检查金属内部伤痕的情况，如图乙所示。图乙中检查所利用的射线是（）A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．三种射线都可以C4．卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是（）A．电子数与质子数相等B．原子核的质量大于核内质子质量C．原子核的核电荷数只是原子数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等B5．用α射线照射充氮的云室（发生核反应），得到如图所示的照片，下列说法中正确的是（

）A．A是粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹B．B是粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹C．C是粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹D．B是粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹D6．如图，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有（）A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、β射线和γ射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下bC7．关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A．天然放射现象说明原子核具有复杂结构 B．β射线是由原子核外电子电离产生的C．物质的放射性与物质的存在状态有关 D．通过化学反应不能改变物质的放射性AD8．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的α、β、γ射线会