内容正文:
第五章 原子核
1 原子核的组成
[定位·学习目标]
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,会正确书写原子核符号。
4.通过对原子核结构的探究,感悟探索微观世界的研究方法,强化证据意识和推理能力。
探究·必备知识
知识点一 天然放射现象与射线的本质
1.天然放射现象
(1)1896年,法国物理学家 发现某些物质具有放射性。
(2)放射性:物质发出 的性质。
(3)放射性元素:具有 的元素。
(4)天然放射现象:放射性元素 发出射线的现象。
(5)原子序数大于 的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于或等于 的元素,有的也能发出射线。
贝克勒尔
射线
放射性
自发地
83
83
(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 和 。
2.射线的本质
(1)α射线。
①是 ,其组成与 原子核相同。
钋
③电离作用强,穿透能力较弱,在空气中只能前进几厘米,用 就能把它挡住。
(2)β射线。
①是 流。
②速度可以接近 。
镭
α粒子流
氦
一张纸
电子
光速
③电离作用较弱,穿透能力较强,很容易穿透 ,也能穿透 厚的铝板。
(3)γ射线。
①是一种电磁波,波长很短的光子,波长在10-10 m以下。
② 作用更弱,穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的 和几十厘米厚的混凝土。
黑纸
几毫米
电离
铅板
如图甲所示,1896年,法国物理学家贝克勒尔首先发现了天然放射现象。如图乙为射线在磁场中的运动径迹,请思考:
(1)贝克勒尔是根据什么发现的天然放射现象?
答案:(1)贝克勒尔是根据铀和含铀的矿物能穿透黑纸使照相底片感光,发现了天然放射现象。
(2)如果α射线、β射线都是带电粒子流,它们分别带什么电荷?γ射线带电吗?
答案:(2)带电粒子在磁场中受到了洛伦兹力而偏转。根据左手定则可判断α射线带正电,β射线带负电。γ射线在磁场中没有偏转,所以不带电。
(3)如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质,两个电极怎样放可以使三种射线大致沿图乙所示方向偏转?
答案:(3)加如图所示的电场,可以使三种射线大致沿题图乙所示方向偏转。
知识点二 原子核的组成
1.质子的发现
卢瑟福用α粒子轰击 获得了质子。
2.中子的发现
(1)卢瑟福猜想,原子核内可能还存在着另一种粒子,它的质量与质子 ,但是不带电,他把这种粒子叫作 。
(2)查德威克用α粒子轰击铍原子核获得了 。
氮原子核
相同
中子
中子
3.原子核的组成
原子核由质子、中子组成,它们统称为核子,质子数与中子数之和叫核子数。
4.原子核的电荷数(Z)
等于原子核内的 ,等于元素的原子序数。
5.原子核的质量数(A)
等于质子数与中子数的总和(即核子数)。
质子数
核的质量数
核的电荷数
(2)同位素的化学性质相同,物理性质一般不同。
质子数
中子数
1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验。他从氮核中打出了一种新粒子,并测定了它的电荷量与质量,它的电荷量为一个单位,卢瑟福将其命名为质子。请思考:
(1)后来,人们又轰击多种原子核,都打出了质子,说明什么问题?
答案:(1)说明质子是原子核的组成部分。
(2)如果原子核中只有质子,那么,原子核的质量与电荷量之比跟质子的质量与电荷量之比,这两者之间应该是什么关系?
答案:(2)相等。
(3)人们发现绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的相应比值,这说明了什么?
答案:(3)说明原子核内除了有质子之外,还有不带电的粒子。
突破·关键能力
要点一 对三种射线的理解
如图所示,R是一种放射性物质,虚线框内是垂直于纸面向里的匀强磁场B,
LL′是一厚纸板,MN是荧光屏,实验时,发现在荧光屏O、P两处有亮斑。
探究:(1)到达O点和P点的分别是什么射线?
答案:(1)由三种射线的本质知,γ射线在磁场中不偏转,O处亮斑为γ射线。根据左手定则可知,α射线向上偏转,β射线向下偏转,故打在P点的是β射线。
(2)荧光屏上只有O、P两点有亮点,说明了哪种射线不能穿过厚纸板?
答案:(2)说明了α射线不能穿过厚纸板。
(3)在厚纸板的右侧再放一1 cm厚的铝板,荧光屏上只剩O点的亮点,这说明了什么?
答案:(3)说明了β射线不能穿过铝板。
1.α、β、γ三种射线的比较
2.三种射线在