19.1 原子核的组成-2019-2020学年人教版物理选修3-5知识点突破

19.1 原子核的组成 学习目标 1．了解放射性及放射性元素的概念。　 2．理解三种射线的形成及其本质。　 3．理解同位素的概念，了解原子核的组成。 重点：1．三种射线的形成及本质。 2．原子核的组成。 难点：三种射线的本质及特点。 知识点一、天然放射现象 1．放射性：物质发射射线的性质。 2．放射性元素：具有放射性的元素。 3．天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。1896年，法国物理学家贝克勒尔发现。 4．放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。现在用人工的方法也可以制造放射性同位素。 【特别提醒】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，放射性都不受影响。也就是说，放射性与元素存在的状态无关，跟原子所处的物理或化学状态无关。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。 【题1】天然放射现象的发现揭示了 A．原子不可再分　　 B．原子的核式结构 C．原子核还可再分 D．原子核由质子和中子组成 知识点二、三种射线的本质及特征 1．把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示。 （1）射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。 （2）根据左手定则，可以判断α射线是正电荷，β射线是负电荷（β射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子核外的电子中放出来的）。 带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质。 2．三种射线的本质及特征 （1）α射线：它是高速氦核流，速度约为光速的，穿透能力较差，很小一张薄纸就能挡住，电离作用比较强，在空气中的径迹粗、短、直，通过胶片，能感光。 （2）β射线：它是高速电子流，速度可达光速的99%，穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，电离作用较弱。在空气中的径迹细、较长、曲折，通过胶片，能感光。 （3）γ射线：它是能量很高的电磁波，穿透能力很强，能穿透几毫米厚的铅板，电离作用很小。在空气中的径迹最长，通过胶片，能感光。 种类 α射线 β 射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波） 带电量 2e －e 0 质量 4mp mp＝1.67×10－27kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电磁场中 偏转 与α射线反向偏转 不偏转 贯穿本领 最弱用纸能挡住 较强 穿透几毫米铝板 最强穿透几厘米铅板 电离作用 很强 较弱 很弱 通过胶片 感光 感光 感光 【特别提醒】三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，β射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子核外的电子中放出来的。这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。 【题2】放射源放入铅制容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线分成三束，如图所示。关于这三种射线及其性质，下列说法正确的是 A．射线a的电离本领最弱 B．射线b是高速中子流，速度可达光速 C．射线c是原子的核外电子电离而产生 D．若将放射源置于高温高压环境中，射线强度将不变化 【题3】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．α和β的混合放射源　B．纯α放射源 C．α和γ的混合放射源 D．纯γ放射源 【题4】下列说法正确的是 A．β射线粒子和电子是两种不同的粒子 B．红外线的波长比X射线的波长长 C．α粒子不同于氦原子核 D．γ射线的贯穿本领比α粒子强 【题5】如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的________射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N 两个轧辊间的距离调________一些。 知识点三、原子核的组成 1．质子、中子的发现 （1）质子的发现：卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。结论——质子是原子核的组成部分。 （2）中子的发现：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内存在着质量跟质子相近的不带电的中性粒子。查