第5章 1 原子核的组成（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】人教版

1　原子核的组成 [学业要求] 1．知道什么是放射性及放射性元素。 2．了解三种射线的本质，知道其特点。 3．了解原子核的组成，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。 5．了解威耳逊云室的工作原理。 一、天然放射现象 1．看不见的射线：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。 2．放射性：物质发出__射线__的性质称为放射性。 3．放射性元素：具有__放射__性的元素称为放射性元素。 4．天然放射现象。 具有放射性的元素__自发__地发出射线的现象叫作天然放射现象。天然放射现象的发现，说明原子核还有内部结构。 5．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，有的也能放出射线。 6．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为__钋(Po)和镭(Ra)__。 二、射线的本质 1．α射线是__α粒子__流，速度可达到光速的，其__电离__作用强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2．β射线是高速__电子__流。它的速度很大，可接近光速，它的穿透能力较强，__电离__作用较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3．γ射线呈电中性，是能量很高的__电磁波__，波长很短，在10－10 m以下，它的__电离__作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 三、原子核的组成 1．质子：卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，发现质子。质子带__正__电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp＝1.672 621 898×10－27kg。 2．中子：查德威克发现中子。中子不带电，mn＝1.674 927 471×10－27kg。 3．核子：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。原子核的电荷数不是电荷量，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，这个整数就叫作原子核的电荷数。原子核的电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数。 原子核的质量数不是质量，原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫作原子核的质量数。原子核的质量数＝核子数＝质子数＋中子数。 4．原子核的符号表示：X表示原子核。X为元素符号，A表示核的质量数，Z表示核的电荷数。 5．同位素 (1)定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而__互称同位素__。 (2)性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同一元素的同位素具有相同的__化学性质__。但它们的物理性质一般是不同的。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．α射线实际上就是氦原子核，α射线具有较强的穿透能力 B．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板 C．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强 D．原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数 答案　BD 2．有关O、O、O三种同位素的比较，试回答下列问题： (1)三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？__B__。 A．质子　　 B．中子　　 C．核外电子 (2)三种同位素中，哪一个质量最大？__O__。 (3)三种同位素的化学性质是否相同？__相同__。 知识点一　天然放射现象和三种射线 1．三种射线的比较。 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) 带电荷量 2e －e 0 质量 4mp mp＝1.67×10－27 kg 静止质 量为零 符号 He e γ 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 的铝板 最强， 穿透几厘米的 铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 2.三种射线在电场和磁场中的偏转 (1)在匀强电场中，γ射线不发生偏转，做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，β粒子的偏移大，如图所示。 位移x可表示为x＝at2 ＝·()2∝ 所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为＝××＝37。 (2)在匀强磁场中，γ射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，如图所示。 根据qvB＝得R＝∝， 所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为 ＝××＝。 　如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮