高中物理第十九章原子核19.1原子核的组成课件新人教选修.pptx

1、1原子核的组成,读一读思一思,辨一辨议一议,一、天然放射现象 阅读教材第65页第一至第四自然段,了解天然放射现象。 1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现,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。 2.什么是天然放射现象? 答案: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作天然放射现象。 3.元素天然放射现象的规律是什么? 答案:原子序数等于或大于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。,读一读思一思,辨一辨议一议,二、射线到底是什么 阅读教材第65、66页“射线到底是什么”

2、部分,掌握三种射线的不同特征。 1.三种射线的本质是什么? 答案:(1)射线:射线是高速粒子流,实际就是氦原子核,电荷数是2,质量数是4。 (2)射线:射线是高速电子流。 (3)射线:射线是能量很高的电磁波。 2.三种射线的特点是什么? 答案:(1)射线:粒子容易使空气电离,但穿透本领很弱。 (2)射线:粒子穿透能力较强,但电离作用较弱。 (3)射线:粒子电离作用很弱,但穿透能力很强。,读一读思一思,辨一辨议一议,读一读思一思,辨一辨议一议,3.什么是核子数、电荷数、质量数? 答案:(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):

3、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。 (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,这个倍数叫作原子核的质量数。,读一读思一思,辨一辨议一议,1.思考辨析。 (1)贝可勒尔发现了两种放射性更强的新元素,命名为钋(Po)和镭(Ra)。 () 解析: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,命名为钋(Po)和镭(Ra)。 答案: (2)射线是高速电子流,穿透力很强,有很强的电离作用。 () 解析:射线是高速粒子流,实际就是氦原子核,电荷

4、数是2,质量数是4。 答案:,读一读思一思,辨一辨议一议,(3)1919年,居里夫妇用镭放射出的粒子轰击氮原子核,通过实验测定,发现了质子。 () 解析: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,测定了它的电荷量和质量,确定它是氢原子核,叫作质子。 答案: (4)原子核的质量等于核内质子的质量,中子的质量几乎为零,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。() 解析: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,这个倍数叫作原子核的质量数。 答案:,读一读思

5、一思,辨一辨议一议,2.探究讨论。 对于天然放射现象的研究有何划时代的意义? 答案:放射性元素能自发地发出射线,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,原子核也存在着一定结构。,探究一,探究二,天然放射现象的意义和三种射线的研究 问题导引 1896年法国科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。那么哪些元素能够放出射线呢?放射性物质发出的射线有哪些种类? 要点提示: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

6、能放出射线。放射性物质发出的射线有三种:射线、射线、射线。,探究一,探究二,名师精讲 1.研究放射性的意义 关于原子核内部的信息,最早来自于天然放射现象。天然放射性元素能自发地发出射线,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物理化学状态无关,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。经过努力,人类终于揭开了原子核内部的秘密。 2.三种射线 在射线经过的空间施加磁场,射线分成三束,其中两束在磁场中向不同的方向偏转,说明这两束是带电粒子流,另一束在磁场中不偏转,说明这一束不带电,这三束射线分别叫作射

7、线、射线、射线。,探究一,探究二,3.三种射线的性质、特征比较,探究一,探究二,特别提醒射线跟原子核外电子的关系: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。 放射性与元素存在的物理化学状态无关,放射性仅与原子核有关。,探究一,探究二,典例剖析 【例题1】 (多选)图中P为放在匀强电场中的天然放射源,其发射的射线在电场的作用下分成a、b、c三束,以下判断正确的是 () A.a为射线、b为射线B.a为射线、b为射线 C.b为射线、c为射线D.b为射线、c为射线 【思考问题】 射线带电吗?如果带电,如何判断其电性? 提示:让射线穿过电场,研究其偏转现象,从而判断其电性。

8、 解析:由题图可知电场线方向向右,射线带正电,所受电场力方向与电场线方向一致,故射线向右偏转,即c为射线。射线带负电,所受电场力方向与电场线方向相反,故射线向左偏转,即a为射线。射线不带电,不发生偏转,即b为射线。故选项B、C正确。 答案:BC,探究一,探究二,变式训练1如图所示,X为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则X可能是() A.和的混合放射源B.纯放射源 C.和的混合放射源D.纯放射源 解析:由三种射线的本质和性质可以判断:在放射源和计数器之间加上铝片后,计数器的计数率大幅度

9、减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,故只有射线。因此放射源可能是和的混合放射源。 答案:C,探究一,探究二,原子核的组成 问题导引 (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? 要点提示:(1)说明质子是原子核的组成部分。 (2)说明原子核内除质子外,还有其他粒子存在。,探究一,探究二,名师精讲 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不一定相同。 2.原

10、子核的数量关系 基本关系:电荷数(Z)=质子数=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。,探究一,探究二,3.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):原子核所带的电荷量等于质子电荷量的整数倍,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。,探究一,探究二,4.同位素 原子核内的质子数决定了核外电子

11、的数目,进而也决定了元素的化学性质,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。 同位素的化学性质相同而物理性质不同。,探究一,探究二,典例剖析 【例题2】已知镭的原子序数是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? (3)若镭原子呈现中性,它核外有几个电子?,【思考问题】 原子序数与什么有关?原子核的质量数是如何计算的? 提示:因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的,原子核的质量数等于核内质

12、子数与中子数之和。,探究一,探究二,解析:因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的,原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。由此可得: (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=881.610-19 C1.4110-17 C。 (3)镭原子呈中性,则核外电子数等于质子数,故核外电子数为88。,答案:(1)88138(2)1.4110-17 C(3)88(4)113114,探究一,探究二,归纳总结原子核的“数”与“量”的辨析技巧 (1)核电荷数与

13、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。,探究一,探究二,变式训练2(多选)氢有三种同位素,分别是氕、氘、氚,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:氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,因为是同位素,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,选项A、B正确。 答案:AB,1,2,3,1.(对射线的理解)(多选)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,穿透能力最弱 C.的电离作用较强,穿透能力较强 D.的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子,1,2,3,2.(天然放射现象)人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从() A.发现电子开始的 B.发现质子开始的 C.进