内容正文:
19.1 原子核的组成
复习引入
通过上一章《原子结构》的学习,我们知道人们对原子组成的认识过程:从汤姆孙的枣糕模型到卢瑟福核式结构模型,再到玻尔的原子模型。
最后的结论是:原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成,电子绕原子核运动,并没有确定的轨道。
枣糕模型
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分立轨道
电子云
核式结构模型
那么原子核内部又有什么结构呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒组成?又该如何研究原子核的组成呢?
人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。
关于原子核内部的信息最早来自天然放射现象。
一、天然放射性现象
贝克勒尔
贝克勒尔在实验室中
1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光 。
贝克勒尔 (1852-1909)
安东尼·亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel)
于1852年12月15日生于法国巴黎,1872年贝克勒尔就读巴黎
理工大学,后在公路桥梁学校毕业,获工程师职位。1878年
在巴黎自然博物馆任物理学教授。1895年任理工大学教授。
1896年3月,贝克勒尔发现,与双氧铀硫酸钾盐放在一起但
包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐
发出了某种未知的辐射。同年5月,他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射,从而确认了天然放射性的发现。后来,居里夫妇将其称为“放射性”。我们称其为天然放射性。天然放射性的发现仍不愧是划时代的事件,它打开了微观世界的大门,为原子核物理学和粒子物理学的诞生和发展奠定了实验基础。获得 1903年度诺贝尔物理学奖。
玛丽·居里和皮埃尔·居里
发现了两种放射性无素:
钋(Po) 镭(Ra)
受到贝克勒尔的发现的鼓舞,玛丽.居里和她的丈夫法国物理学家皮埃尔.居里对含铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。
他们发现了一种沥青中的含铀物质,根据它的含铀量计算,发出的射线不会太强,但实际测得的射线要强得多。
进一步研究后,发现这种沥青中含有两种能够发出更强射线的新元素,玛丽.居里把其中一种元素(为了纪念她的祖国波兰而)命名为钋(Po) ,另一种元素命名为镭(Ra) 。
放射性:物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素:具有放射性的元素称为放射性元素。
天然放射现象:放射性元素自发地放出射线的现象。
放大了1000倍的铀矿石
放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于或等于83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.
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
在放射性现象中放出的射线是什么东西呢?
它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外,还有些什么性质呢?
这些射线带不带电呢?带什么电?
射线到底是什么
放射性说明了原子核具有复杂结构
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1.利用什么方法可以将天然放射线分离开来,并加以鉴别?
方法一:利用磁场
α射线
β射线
γ射线
方法二:利用电场
α射线
β射线
γ射线
二、射线到底是什么
放射型物质发出的射线有三种:
三种射线
α射线
β射线
γ射线
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三种射线的穿透能力比较:
α射线:
氦原子核;
β射线:
高速运动的电子流;
γ射线:
三种射线的本质
波长极短的电磁波(光子);
根据射线的偏转情况确定:偏转较小的一束射线由带正电荷的粒子组成,我们把它叫做α射线,
α射线由带正电的α粒子组成。进一步研究表明α粒子就是氦原子核。
由于α粒子的质量较大,所以α射线的穿透本领最小,我们用一张厚纸就能把它挡住。
α射线:
与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷,我们把它叫做β射线。β射线由带负电的粒子(β粒子)组成,进一步研究表明β粒子就是电子。β射线的穿透本领较强,很容易穿透黑纸