《原子核的组成》课件

第五章原子核5.1原子核的组成目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

典例分析当堂小练61.了解什么是放射性和天然放射现象。2.理解三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们。3.掌握原子核的组成,知道核子和同位素的概念。4.掌握质量数、电荷数和核子数之间的关系。学习目标

关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？新课导入人们对原子组成和原子结构的认识过程量子化轨道电子云氢原子核式结构一、天然放射现象关于原子核内部的信息最早来自天然放射现象。贝克勒尔，1852－1908，法国1896年3月，贝克勒尔发现，与双氧铀硫酸钾盐放在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。同年5月，他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，从而确认了天然放射性的发现。新课讲解居里夫妇对最早提出了放射性的概念。发现并命名两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）。皮埃尔·居里，1859－1906，法国物理学家.玛丽·居里，1867－1934，法国籍波兰裔物理学家、化学家.玛丽.居里和她的丈夫皮埃尔.居里对含铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。发现这种沥青中含有两种能够发出更强射线的新元素，玛丽.居里把其中一种元素（为了纪念她的祖国波兰而）命名为钋（Po），另一种元素命名为镭（Ra）。放射性：物质发射射线的性质称为放射性。放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象。原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．钡铀云母翠砷铜铀矿斜水钼铀矿铀钙石矿放射性说明了原子核具有复杂结构二、射线的本质1、研究方法⑴把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。⑵在射线经过的空间施加磁场。①射线分裂成三束；②两束在磁场中向不同的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；且电性相反。③另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图5.1-1中标出的径迹判断，它们分别带什么电荷？如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质，两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转？×

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α射线β射线γ射线正电负电α射线+β射线－γ射线电场E2、三种射线

电离能力贯穿能力速度本质0.99C光速c

氦核流高速电子流波长极短的电磁波（光子）由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。很强较弱更小穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土纸铝α射线β射线γ射线

铅

气体受到电场或热能的作用,就会使中性气体原子中的电子获得足够的能量,以克服原子核对它的引力而成为自自电子,同时中性的原子或分子由于失去了带负电荷的电子而变成带正电荷的正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程叫做气体电离,形成的就是电离气体。3、射线的来源

射线与核外电子无关，它来自原子核。说明原子核内部是有结构的。单质、化合物温度、压强威耳逊云室

由微观粒子构成的射线，肉眼是看不见的。但是，射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，会显示射线的存在。威尔逊云室就是一种常用的射线探测装置。剑桥卡文迪许实验室陈列的威尔逊云室三、原子核的组成1、发现质子1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子。质子：P电量：e=1.602×10-19C质量：mp=1.672×10-27kg戏称：卢打“氮”

卢打“蛋”后来，人们用同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子，由此断定质子是原子核的组成部分。如果原子核中内只有质子，则：实际上：说明原子核还有其他组成部分原子核是只由质子组成的吗？如果原子核中只有质子，那么，任何一种原子核的质量与电荷量之比，都应该等于质子的质量与电荷量之比。但事实是这样的吗？2、发现中子中子不带电，用n表示，质量与质子质量接近。卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫作中子。1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。mn＝1.674927471×10-27kgmp=1.672×10-27kg原子核具有结构天然放射性现象原子核=质子+中子原子具有核式结构α粒子散射实验原子具有结构重要实验结论原子=原子核+核外电子原子内部存在电子阴极射线核子3、原子核的组成mn＝1.674927471×10-27kgmp=1.672×10-27kg质子：P电量+：e=1.602×10-19C中子：n中子质量比质子质量约大千分之一4、原子核的表示方法=质子数=原子序数=荷外电子数⑴核电荷数Z⑵质量数A=核子数=质子数+中子数电荷数(原子序数）质量数原子核的电荷数不是它所带的电荷量，质量数也不是它的质量。原子核符号（元素符号）

（α粒子）表示：带2个单位正电荷，即有2个质子和4－2＝2个中子。氦原子核铀原子核电荷数是2，质量数是4。电荷数是92，质量数是235。表示：带92个单位正电荷，即有92个质子和235－92＝143个中子。质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。例如，氢有三种同位素，分别叫做氕（也就是通常说的氢）、氘（也叫重氢）、氚（也叫超重氢），符号分别是。

5、同位素

原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质。因此，同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，它们就会具有相同的化学性质。1、天然放射现象2、射线本质3、原子核的组成：质子、中子α射线β射线γ射线⑴核电荷数Z=质子数=原子序数=荷外电子数⑵质量数A=核子数=质子数+中子数氦原子核高速运动的电子流波长极短的电磁波（光子）课堂小结【例题1】如图所示，在某次实验中把放射源放入铅制成的容器中，射线只能从容器的小孔射出.在小孔前Q处放置一张黑纸，在黑纸后P处放置照相机底片，QP之间为垂直纸(非黑纸)面的匀强磁场(图中未画出)，整个装置放在暗室中.实验中发现，在照相机底片的a、b两处被感光(b点正对铅盒的小孔)，则下列有关说法正确的是（）A.天然放射现象说明原子具有复杂的结构B.QP之间的匀强磁场垂直纸面向里C.通过分析可知，打到a处的射线为β射线D.此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线典例分析C天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，选项A错误；因黑纸只能挡住α射线，则打到a点的为β射线，打到b点的为γ射线，由左手定则可知，QP之间的匀强磁场垂直纸面向外，选项B错误，C正确；此放射性元素放出的射线中有α射线、β射线和γ射线，选项D错误。解析：【例题2】已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？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N=A-Z=226-88=138.(2)镭核所带电荷量：Q=Ze=88×1.6×10-19C=1.41×10-17C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.学以致用·随堂检测全达标1．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(

)A．原子核中有质子、中子、还有α粒子

B．原子核中有质子、中子，还有β粒子C．原子核中有质子、中子，还有γ光子

D．原子核中只有质子和中子答案：D解析：在放射性元素的原子核中2个质子和2个中子结合得比较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源，说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ光子．2．(多选)在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，以下说法正确的是(

)A．射线①的电离能力最弱B．射线②为高速的质子流C．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹D．射线③是一种高能的电磁波答案：CD解析：射线①用手可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，选项A错误；射线②是高速电子流；射线③是γ射线，γ射线是一种高能的电磁波，选项B错误，D正确；射线③是γ射线，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，选项C正确．3．如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(

)答案：C解析：同一元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝A－Q，Q是定值，故选C.4.如图所示，天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线(

)A．向右偏

B．向左偏C．直线前进D．无法判断答案：A

5．如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到了何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时