2019年秋粤教版高中物理选修3-5课件+教师用书+分层测试：第4章 第1节　走进原子核 (3份打包)

第一节　走进原子核 [学习目标]　1.了解天然放射现象及其意义.2.知道放射性及放射性元素的概念.3.了解质子的发现过程.4.了解卢瑟福对原子核内粒子的猜想，及中子的发现过程.5.知道原子核的组成． 一、放射性的发现 1．放射性：物质放射出射线的性质叫做放射性． 2．放射性元素：具有放射性的元素叫放射性元素．能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素． 二、原子核的组成 1．质子的发现 2．中子的发现 3．原子核的组成 由质子和中子组成，它们统称为核子． 4．原子核的符号是：X.其中X是元素符号，A表示质量数，Z表示电荷数，中子数等于A－Z. 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)只有原子序数大于83的元素才具有放射性． (×) (2)放射性的发现揭示了原子核结构的复杂性． (√) (3)质子是卢瑟福用α粒子轰击铝核时发现的． (×) (4)中子是查德威克用α粒子轰击铍核时发现的． (√) (5)原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍． (√) 2．与原子核内部变化有关的现象是(　　) A．电离现象　　　　 B．光电效应现象 C．天然放射现象 D．α粒子散射现象 C　[电离现象是核外电子脱离原子核的束缚，光电效应是核外电子跃迁，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．] 3．一个Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为(　　) A．91个、91个、234个 B．143个、91个、234个 C．91个、143个、234个 D．234个、91个、143个 C　[原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子，Pa的原子序数为91，即质子数为91，核子数为234，中子数等于核子数减去质子数，为234－91＝143，C选项正确，A、B、D选项错误．] 质子和中子的发现 1.质子的发现 (1)实验背景：电子的发现使人们认识到，原子不再是构成物质的基本单位．进一步研究发现，原子的中心有一个原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量．原子核的结构如何？1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验． (2)实验装置(如图)： T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜、C真空容器． (3)实验过程：容器C里放有放射性物质A，从A放射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收，而不能透过．在F的后面放一荧光屏S，M是显微镜，通过M可以观察到S是否有闪光． (4)实验现象：开始，S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔)．打开进气孔T的阀门，通入氮气，可以观察到S上有闪光． (5)实验分析：容器C中通入氮气后，用显微镜观察到荧光屏上有闪光，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的． (6)新粒子性质研究： ①把这种粒子引进电磁场中，根据它在电磁场中的偏转，测出了它的质量和电量，进而确定它就是氢原子核，又叫质子．用符号表示为p.H或 ②1925年，英国物理学家布拉凯特通过云室照片分析表明，α粒子击中氮原子核后形成一个复核，而这个复核不稳定，生成后随即发生变化，放出一个质子． ③人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子． (7)实验结论：质子是原子核的组成部分． 2．中子的发现 (1)发现背景：有人猜想原子核是由质子组成的，但人们发现除氢元素外，所有元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或者更少一些． (2)猜想：原子核不仅仅是由质子组成的，卢瑟福预想原子核内存在着质量跟质子相近的不带电的中性粒子，他将其称为中子． (3)研究过程． ①科学家在1930年利用Po放出的α射线轰击铍原子核时，产生了一种看不见的贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线． ②1932年，约里奥·居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡，能从石蜡中打出质子，如图所示． ③1932年，查德威克进一步研究这种射线时发现，这种射线是一种不带电的、质量接近质子的粒子流，即是卢瑟福猜想的中子． ④结论：中子是原子核的组成部分． 【例1】　如图所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍时会产生粒子流a，用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b，下列说法正确的是(　　) A．a为质子，b为中子 B．a为γ射线，b为中子 C．a为中子，b为γ射线 D．a为中子，b为质子 D　[不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的不可见粒子应该是中子，故D正确．] 1．卢瑟福发现质子后，预想到原子核中还有中子的存在，其判断依据与下列事实相符的是(　　) A．电子数与质子数相等 B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍 C．原