高中物理第十九章原子核1原子核的组成课堂导引素材新人教版选修3-5

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1、1原子核的组成互动课堂疏导引导一、天然放射现象1.放射性：物质放出射线的性质叫放射性.2.放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素.3.天然放射现象：物质自发放出射线的现象叫天然放射现象.通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种.4.放射现象说明原子核有更复杂的结构.二、三种射线的本质特征1.a射线：它是高速氮核流，速度约为光速的110,贯穿本领很弱，用纸就能挡住，电离作用比较强.在云室中的径迹粗、短、直.2.B射线：

2、它是高速电子流，速度接近光速的99%,贯穿作用很强，能穿透几毫米厚的铝板，电离作用较弱.在云室屮的径迹较细、较长.3.Y射线：它是频率极高的电磁波，贯穿作用最强，能穿透儿厘米厚的铅板，电离作用很弱，在云室中的径迹很长.案例用电场或磁场分离三种射线用匀强电场分离时，a射线偏离较小，B射线偏离较大，Y射线不偏离，如图19-1-1所示；用匀强磁场分离时，a射线偏转半径较大，P射线偏转半径较小，丫射线不偏转，如图19-1-2所示：图1911图1912【说明】放射性元素放出的三种射线屮的a、B射线，在不沿电场线和磁感线进入电场或磁场时，要发生偏转

3、，这是显然的，但是由轨迹的弯曲程度来判断哪是a或B射线还需通过定量计算进一步分析.三、原子核的组成1•质子的发现1919年，卢瑟福又用a粒子轰击氮，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷与质量，知道它是氢原子核，把它叫做质子，后来人们乂从其他原子核屮打出了质子，故确定质子是原子核的组成部分.2•中子的发现卢瑟福发现质子后，预言核内还有一种不带电的粒子，并给这种还未“出生”的粒子起了一个名字叫“中子”.卢瑟福的预言十年后就变成了现实，他的学生查德威克用实验证明了原子核内含有中子，中子的质量非常接近于质子的质量.3.原子核的组成原子核

4、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.（1）质子、中子统称为核子.（2）原子核的电荷都是质子电荷的整数倍，用Z表示电荷数.（3）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，即核电荷数二质子数（Z）二元素的原子序数二核外电子数.原子核的质量数就是核内的核子数，即质量数（A）二核子数二质子数+屮子数.例如氨核的电荷数是2,表示氮核内有2个质子；氨核的质量数是4,表示氮核内有4个核子，其中2个是中子.通式可写为：X.其中X为元素符号，Z为电荷数，A为质量数.四、同位素原子核内的质子

5、数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，但它们的屮子数可以不同，所以它们的物理性质不同.定义：具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素.例如氢的三种同位素：気（；H）、氣（：H）、氟（；H）・活学巧用【例1】以下实验能说明原子核内有复杂结构的是…（）A.光电效应实验B.原子发光产生明线光谱C.a粒子散射实验D.天然放射性现象思路解析：光电效应实验说明光有粒子性；原子发光产生明线光谱说明原子只能处于一系列不连续的能量状态中；a粒子散射实验说明原子具有核式结构；天然放射性现象中放射出的粒子是从

6、原子核中放出的，说明原子核内有复杂结构•故仅D正确.答案：D【例2】将a、B、丫三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图19-1-3中表示射线偏转情况中正确的是（）图19-1-3思路解析：已知a粒子带正电，P粒子带负电，丫射线不带电，根据正、负电荷在磁场屮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四幅图屮，a、B粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断.my带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r=—,将其数据代入，则Q粒子与B粒子Bq的半径之比为：Z二生.Z.俺二x业丄=371.7%叫彷qa]0.9

7、9c21840由此可见，A项正确，B项错误.带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为5垂直电场线方向位移为/，沿电场线方向位移为y,则有：1qE2x^vot,y=1,2m消去匸可得：丿=必=2mv0对某一确定的/值，a、B粒子沿电场线偏转距离之比为]=1yT840(0・99c)2二1>>伤叫va224(0.1c)237.5由此可见，C项错误，D项正确.故正确选项是A、D.答案：AD【例3】己知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,试问：(1)镭核屮有儿个质子？儿个屮子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？

8、思路解析：(1)由原子序数等于质子数，知质子数为88,由中子数等于质量数与质子数的差，得中子数为226-88=138.(2)镭核所带电荷量就是质子所带电荷量，为88e.(3)核外电子数等于质子数，所以核外有