第19讲 原子核的组成【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第三册）

第19讲 原子核的组成 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1.了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。 2.能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 1.知道什么是放射性、放射性元素及天然放射现象。 2.了解三种射线的本质，知道其特点。 3.知道原子核的组成，知道原子核的表示方法，理解原子序数、核电荷数、质量数之间的关系。 4.了解同位素的概念。 ( 知识精讲 ) 知识点01 天然放射现象与三种射线 （一）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。 2．物质发出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原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。 （二）三种射线 1．射线： (1)是高速粒子流，其组成与氦原子核相同； (2)速度可达到光速的； (3)电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2．射线： (1)是高速电子流； (2)它的速度更大，可达光速的99%； (3)电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3．射线： (1)是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下； (2)电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 【知识拓展】 α、β、γ三种射线的比较 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) 质量 4mp(mp＝1.67×10－27kg) 静止质量为零 带电荷量 2e －e 0 速率 0.1c 0.99c c 穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住 较强，能穿透几毫米 最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土厚的铝板 电离作用 很强 较弱 很弱 在磁场中 偏转 偏转 不偏转 【即学即练1】下列关于近代物理学研究的说法，正确的是（　　） A．普朗克为解释黑体辐射的规律，提出了能量子假说 B．汤姆孙研究阴极射线，发现了电子并精确测定了电子的电荷量 C．卢瑟福在α粒子散射实验中对小角度偏转的研究提出了原子核式结构模型 D．玛丽·居里最早发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线 【答案】A 【分析】A．普朗克为解释黑体辐射的规律，提出了能量子假说，故A正确； B．汤姆孙研究阴极射线，发现了电子，密立根精确测定了电子的电荷量，故B错误； C．卢瑟福在α粒子散射实验中对大角度偏转的研究提出了原子核式结构模型，故C错误； D．贝克勒尔最早发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，故D错误。 故选A。 【即学即练2】关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线在磁场中不能发生偏转 B．射线是由氦原子核衰变产生的 C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 【答案】A 【分析】A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确； B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误； C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误； D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。 故选A。 知识点02 原子核的组成 1．质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。 2．中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分。 3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。 4．原子核的符号 5．同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如，氢有三种同位素H、H、H. 【知识拓展】 1．原子核(符号X) 2．基本关系 核电荷数＝质子数(Z)＝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。 3．同位素 (1)同位素指质子数相同、中子数不同的原子核。 (2)原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质．同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同。 【即学即练3】下列说法正确的是（　　） A．普朗克提出能量子假说，将每一份最小能量称为“光子” B．汤姆孙证明阴极射线是电子，让人们认识到原子具有核式结构 C．波尔的原子模型可以解释所有原子光谱的实验规律 D．原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助