高中物理人教选修35精讲优练课件19.1原子核的组成

1、第十九章原子核 1原子核的组成,一、天然放射现象 (1)1896年,法国物理学家_发现,铀和含铀的矿物能够发出 看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光。 (2)物质发射射线的性质称为_,具有放射性的元素称为_ _,放射性元素_射线的现象叫作_。,贝可勒尔,放射性,放射,性元素,自发地发出,天然放射现象,(3)原子序数大于或等于83的元素,都能_地发出射线,原子序数 小于_的元素,有的也能放出射线。 (4)玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种放射性更强的 新元素,命名为_。,83,钋(Po)和镭(Ra),自发,【判一判】 (1)1896年,法国的玛丽居里首先发现了天然放射线。() (

2、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。() 提示:(1)。1896年,法国物理学家贝可勒尔首先发现了天然放射线。 (2)。原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线,都是放射性元素。 (3)。原子序数小于83的元素,有的也能放出射线。,二、射线到底是什么 1.射线:实际上就是_,速度可达到光速的 ,其_ 能力强,_能力较差,在空气中只能前进几厘米,用_就能 把它挡住。 2.射线:是_,它速度很大,可达光速的99%,它的穿透能 力较强,_能力较弱,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的_。,氦原子核,电离,穿透,一张纸,高速电子流,电离,铝

3、板,3.射线:呈电中性,是能量很高的_,波长很短,在10-10m以下, 它的_作用更小,但_更强,甚至能穿透几厘米厚的_ 或几十厘米厚的混凝土。 4.放射线来自原子核,说明_是有结构的。,电磁波,电离,穿透能力,铅板,原子核内部,【判一判】 (1)射线实际上就是氦原子核,射线具有较强的穿透能 力。() (2)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。() (3)射线是能量很高的电磁波,电离作用很强。(),提示:(1)。射线实际上就是氦原子核,射线穿透能力较差,用一张纸就能把它挡住。 (2)。射线是高速电子流,穿透能力较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板。 (3)。射线是

4、能量很高的电磁波,电离作用很弱。,三、原子核的组成 1.质子的发现:1919年,卢瑟福用_轰击氮原子核发现了质子, 质子是_的组成部分。 2.中子的发现:卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子_, 但_的粒子,称为中子。查德威克通过实验验证了这个猜想。 3.原子核的组成:原子核由_组成,质子和中子统称为 _。,粒子,原子核,相同,不带电,质子和中子,核子,4.原子核的符号: 5.同位素:具有相同的_而_不同的原子核,在元素周 期表中处于_,因而互称同位素。例如,氢有三种同位素 氕、氘、氚,符号是,质子数,中子数,质子数,质子数,中子数,同一位置,【判一判】 (1)质子和中子都不带电,是原子核的

5、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。(),提示:(1)。质子带正电,中子不带电,都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)。同位素具有相同的核外电子分布,所以具有相同的化学性质。,一、天然放射现象的三种射线 思考探究: 如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。,(1)射线向左偏转,射线向右偏转,射线不偏转说明了什么? (2)射线的偏转半径大于射线的偏转半径说明什么问题? 提示:(1)说明射线带正电,射线带负电,射线不带电。 (2)说

6、明射线比荷小于射线的比荷。,【归纳总结】 1.三种射线的比较:,2.三种射线在电场和磁场中的偏转: (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,粒子的偏移大,如图所示。 位移x可表示为 所以,在同样条件下粒子与粒子偏移之比为,(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, 如图所示。 根据qvB= 所以,在同样条件下粒子与粒子的轨道半径之比为,3.元素的放射性: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

7、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,原子核也存在着一定结构。,【特别提醒】 (1)射线跟原子核外电子的关系方面:一种元素的放射性,与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)原子核内部的结构情况方面:射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的。,【典例示范】(多选)(2015南昌高二检测)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(),【解题探究】 (1)射线、射线、射线,它们的带电性质有什么不同? 提示:射线带正电,射线带负电,射线不带电。 (2)射线和射线偏转程度相同吗? 提示:射

8、线比射线的比荷小,所以射线的偏转程度小,射线的偏转程度更大。,【正确解答】选A、D。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 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 x=v0t,y= ,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,【过关训练】 1.(2015哈尔滨高二检测)如图所示

9、,放射源放在铅块中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源通过细孔放出的射线有,三种,下列判断正确的是(),A.甲是射线,乙是射线,丙是射线 B.甲是射线,乙是射线,丙是射线 C.甲是射线,乙是射线,丙是射线 D.甲是射线,乙是射线,丙是射线 【解析】选B。粒子垂直进入磁场,若带电则必受洛伦兹力的作用而做圆周运动,轨迹为圆弧,而乙为直线,可判定其为不带电粒子,即乙是射线;再根据左手定则,即可判断甲为射线,丙为射线,故正确选项为B。,2.(2015巴彦淖尔高二检测)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知() A.来自于原子核外的电子 B.的电离作用最强

10、,是一种电磁波 C.的电离作用较强,是一种电磁波 D.的电离作用最弱,是一种电磁波,【解析】选D。射线能被一张纸挡住,说明它的穿透能力较差,射线是射线,射线是高速运动的氦核流,它的穿透能力较差,电离作用最强,选项B不正确。 射线的穿透能力较强,能穿透纸和几毫米厚的铝板,说明它是射线,射线是高速电子流,射线来自原子核,不是来自原子核外的电子,选项A不正确。 射线的穿透能力最强,能够穿透几厘米厚的铅板,射线是射线,射线的电离作用最弱,穿透能力最强,它是能量很高的电磁波,故选项C错误,D正确。,【补偿训练】如图所示,R是一种放射性物质,虚线框内是匀强磁场,LL是厚纸板,MN是荧光屏,实验时,发现在荧

11、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(),【解析】选C。R放射出来的射线共有、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,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。,【规律方法】判断三种射线性质的方法 (1)射线的电性:射线带正电、射线带负电、射线不带电。、是实物粒子,而射线是光子流,它是波长很短的电磁波。 (2)射线的偏转:在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断和射线偏转方向,由于射线不带电,故

12、运动轨迹仍为直线。 (3)射线的穿透能力:粒子穿透能力较弱,粒子穿透能力较强,射线穿透能力最强,而电离作用相反。,二、原子核的组成 思考探究: 如图所示为粒子轰击氮原子核示意图,(1)人们用粒子轰击多种原子核,都打出了质子,说明了什么问题? (2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么问题? 提示:(1)质子是原子核的组成部分。 (2)原子核由质子和中子组成,原子核的质量数是其质子数加中子数。,【归纳总结】 1.原子核的组成:原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电。不同的原子核内质子和中子的个数并不相同。原子核的直径为10-1510-14m。 2.原子核的符号和数量关系:

13、 (1)符号: (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。,3.对核子数、电荷数、质量数的理解: (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):原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍,通常用这个数表示原子核的电荷量,叫作原子核的电荷数。 (3)质量数(A):原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和,而质子与中子质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫作原子核的质量数。,4.同位素:原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也决定了元素的化

14、学性质,同种元素的质子数相同,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,所以它们的物理性质不同。把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素。,【特别提醒】 (1)电子与原子核的关系方面:射线是原子核变化时产生的,电子并不是原子核的组成部分。 (2)同位素的物理性质与化学性质方面:同位素的化学性质相同,但物理性质不同。,【典例示范】已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226。试问: (1)镭核中有多少个质子?多少个中子? (2)镭核所带的电荷量是多少? (3)呈中性的镭原子,核外有多少个电子?,【解题探究】 (1)原子核的核电荷数、质子数、核外电子数具有_的关系。

15、(2)质量数和核子数具有_的关系。,相等,相等,【正确解答】(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=881.610-19C=1.4110-17C (3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88。 答案:(1)88138(2)1.4110-17C(3)88,【过关训练】 (多选)氢有三种同位素,分别是 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 【解析】选A、B。氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,质子数和核外电子数

16、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。,【补偿训练】 1.(2015莱芜高二检测)放射性元素钴 可以有效治疗癌症,该元素原子核内中子数与核外电子数之差是() A.6B.27C.33D.60 【解析】选A。中子数为60-27=33个,核外电子数等于质子数等于原子序数27,所以中子数33与核外电子数27之差等于6,A正确。,2.某种元素的原子核用 表示,下列说法中正确的是() A.原子核的质子数为Z,中子数为A B.原子核的质子数为Z,中子数为A-Z C.原子核的质子数为A,中子数为Z D.原子核的质子数为A-Z,中子数为Z 【解析】选B。根据原子核的符号的含义:A表示质量数,Z表示质子数,则中子数为A-Z,所以B正确。,【规律方法】原子核的“数”与“量”辨析技巧 (1)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。 (2)原子核的质量数与质量是不同的,也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数,原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。,【拓展例题】考查内容:同位素间的同与不同 【典例示范】(多选) 的一种同位素,对于这两种镭的原子而言,下