高中物理 第十九章 原子核 第1節(jié) 原子核的組成學案 新人教版選修3-5

1原子核的組成1了解放射性及放射性元素的概念。2理解三種射線的形成及本質，知道三種射線的特點。3了解原子核的組成，知道原子核的表示方法。4理解同位素的概念。天然放射性的發(fā)現(xiàn)打開了核物理的大門。在天然放射現(xiàn)象中，發(fā)射出的射線是什么呢？提示：是、和射線。1天然放射現(xiàn)象(1)1896年，法國物理學家_發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物都能發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底版感光，這個性質稱為_，具有該性質的元素稱為_。(2)瑪麗·居里和皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強的新元素，瑪麗·居里把它們命名為_、_。(3)放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫做_。2射線到底是什么(1)射線實際上就是_，速度可達到光速的_，其_能力強，_能力較差。(2)射線是高速_，它速度更大，可達光速的_，它的_能力強，_能力差。(3)射線呈中性，是能量很高的_，波長很_，它的_作用更小，但_本領更強。3原子核的組成(1)質子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福用粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質子，質子的實質是氫原子核。(2)中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福的學生_通過實驗證實了中子的存在。(3)原子核的組成：原子核由_組成，質子和中子統(tǒng)稱為_。(4)原子核的電荷數(shù)：原子核所帶的電荷量總是質子電荷的_倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的_。(5)原子核的質量等于核內質子和中子的質量的_，而質子與中子的質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍，這個_叫做原子核的質量數(shù)。(6)原子核的符號：X，其中X表示元素的符號，A表示核的_，Z表示核的_。(7)同位素：具有相同_而_不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為_。答案：1(1)貝克勒爾放射性放射性元素(2)釙(Po)鐳(Ra) (3)天然放射現(xiàn)象2(1)高速粒子電離貫穿(2)電子流99%貫穿電離(3)電磁波短電離貫穿3(2)查德威克(3)質子和中子核子(4)整數(shù)電荷數(shù)(5)總和倍數(shù)(6)質量數(shù)電荷數(shù)(7)質子數(shù)中子數(shù)同位素一、三種射線的本質特征射線射線射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0質量4mpmp1.67×1027 kg靜止質量為零速度0.1c0.99cc在電場或磁場中偏轉與射線反向偏轉不偏轉貫穿本領最弱(用紙能擋住)較強(穿透幾毫米的鋁板)最強(穿透幾厘米的鉛板)對空氣的電離作用很強較弱很弱通過膠片感光感光感光二、原子核組成1質子的發(fā)現(xiàn)1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮原子核，結果從氮核中打出了一種粒子，并測定了它的電荷與質量，知道它是氫原子核，把它叫做質子，后來人們又從其他原子核中打出了質子，故確定質子是原子核的組成部分。2中子的發(fā)現(xiàn)(1)盧瑟福的預言：核內還有一種不帶電的粒子，名字叫“中子”。(2)查德威克的發(fā)現(xiàn)：實驗表明了中子的存在，中子的質最與質子的質量非常接近。3原子核的組成(1)概述：原子核是由質子、中子構成的，質子帶正電，中子不帶電。不同的原子核內質子和中子的個數(shù)不一定相同。(2)基本關系：核電荷數(shù)質子數(shù)(Z)元素的原子序數(shù)核外電子數(shù)。質量數(shù)(A)核子數(shù)質子數(shù)中子數(shù)。4同位素(1)定義：具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。(2)化學性質的決定因素：原子核的質子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，也決定了電子在核外分布的情況，進而決定了這種元素的化學性質。(3)氫的同位素：氕H，氘H，氚H。類型一 三種射線的本質與性質【例題1】 如圖所示，X為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計數(shù)器之間加上L后，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小，在L和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變，則X可能是()。A和的混合放射源B純放射源C和的混合放射源D純放射源解析：由三種射線的本質和性質可以判斷：在放射源和計數(shù)器之間加上鋁片后，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小，說明射線中有穿透力很弱的粒子，即粒子；在鋁片和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變，說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子，故只有射線。因此放射源可能是和的混合放射源。答案：C題后反思：三種射線的性質以及粒子、粒子在電場、磁場中的偏轉方向和偏轉的程度是解決這類問題的關鍵。類型二 原子核的組成【例題2】 以下說法中正確的是()。A原子中含有帶負電的電子，所以原子帶負電B原子核中的質子數(shù)一定跟核外電子數(shù)相等C用粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質子，因此人們斷定質子是原子核的組成部分D絕大多數(shù)原子核的質量跟質子質量之比都大于核電荷數(shù)跟質子數(shù)之比，因而原子核內還存在一種不帶電的中性粒子解析：原子中除了帶負電的電子外，還有帶正電的質子，故選項A錯。對于原子來說，原子核的質子數(shù)才跟核外電子數(shù)相等，當原子得失電子成為離子時，質量數(shù)與核外電子數(shù)不再相等，故選項B不確切。正是由用粒子轟擊氮原子核的實驗發(fā)現(xiàn)了質子，故選項C正確。而選項D顯然正確。答案：CD題后反思：原子核是由質子、中子構成的，質子帶正電，中子不帶電。1人們是通過下列什么物理事實知道了原子核有復雜的結構的()。AX射線的發(fā)現(xiàn)B粒子散射實驗C電子的發(fā)現(xiàn) D天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)2原子核中能放出、射線，關于原子核的組成，下列說法正確的是()。A原子核中，有質子、中子，還有粒子B原子核中，有質子、中子，還有粒子C原子核中，有質子、中子，還有粒子D原子核中，只有質子和中子3如圖所示，P為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是()。Aa為射線，b為射線Ba為射線，b為射線Cb為射線，c為射線Db為射線，c為射線4關于質子與中子，下列說法正確的是()。A原子核由質子和中子構成B質子和中子統(tǒng)稱為核子C盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質子，并預言了中子的存在D盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，并預言了質子的存在5據(jù)最新報道，鈥可有效治療癌癥，該原子核內中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()。A32 B67C99 D166答案：1D天然放射現(xiàn)象說明了原子核有復雜的結構。2D3BC射線不帶電，在電場中不會偏轉；射線帶正電，向負極板偏轉，質量遠大于粒子的質量，電荷量是粒子的2倍，因此粒子的加速度遠小于粒子的加速度，粒子的徑跡比粒子的徑跡彎曲得多。綜上所述，選項B、C正確。4ABC原子核內存在質子和中子，中子和質子統(tǒng)稱為核子，盧瑟福只發(fā)現(xiàn)了質子，以后又預言了中子的存在。5A根據(jù)原子核的表示方法得核外電子數(shù)質子數(shù)67，中子數(shù)為1666799，故核內中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為996732，故選項A對，B、C、D錯。4