5.1 原子核的组成 5.2 放射性元素的衰变-2022-2023学年高二物理备课高效互动课件（人教2019选择性必修第三册）

高中物理选择性必修第三册 第五章 原子核 热力学定律 5.1 原子核的组成 5.2 放射性元素的衰变 放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射性． 1896年法国物理学家贝克勒尔：铀和含铀矿物能发出射线，穿透黑纸使底片感光。 1898年居里夫妇：深入研究铀，发现发射性更强新元素：钋（Po），镭（Ra）。 元素的放射性，与它所处的物理、化学状态均无关！ 1、放射性：物质能发射射线的性质 2、放射性元素：具有放射性的元素 放大了1000倍的铀矿石 一、天然放射现象 1、射线到底是什么呢？ 二、射线的本质 把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中，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。 这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。 射线分裂成三束： 两束在磁场中向不同的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；且电性相反。另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。 二、射线的本质 2、三种射线 射线 射线 射线 电离能力 速度 本质 0.99C 光速 c 氦核流 高速电子流 波长极短的电磁波（光子） 射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子，这样的过程叫作电离。射线的上述作用叫作电离作用。 由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。（最弱） 最强 较弱 最弱 穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。（较弱） 甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土（最强） 穿透能力 思考：放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构。 原子核内究竟还有什么结构？ 原子核又是由什么粒子组成的呢？ 三、原子核的组成 1. 质子的发现 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子。根据这种粒子在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷量，原来它就是氢原子核，叫作质子，用p表示。 质子带正电荷，电荷量与一个电子的电荷量相等。质子的质量为 mp= 1.672621898x 10-27 kg . 三、原子核的组成 同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。 原子核是否只是由质子组成呢？ 核的质量 质子质量 核的电量 质子电量 ？ 卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认． 核的质量 质子质量 核的电量 质子电量 > 三、原子核的组成 2. 中子的发现 1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子。 中子不带电，用符号n表示。 中子的质量是mn= 1.674 927471 x 10-27 kg 三、原子核的组成 中子 质子 核子 10－15m X A Z （核）电荷数 质量数 元素符号 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。 （核）电荷数=质子数 质量数=质子数+中子数 三、原子核的组成 原子核的表示: X:元素符号 Z:质子数 A:质量数 U He 4 2 235 92 同位素：具有相同质子数而中子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 三、原子核的组成 在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。 当然，这些炼金术士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？ 四 原子核的衰变 2、衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质量数守恒。 3、衰变方程： ①α衰变 1、定义：原子核放出α粒子或β粒子后变成新的原子核。 进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2。 α衰变本质:两个中子和两个质子能十分紧密地结合在一起,会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来。 四 原子核的衰变 12 ②β衰变 ③γ衰变伴随α衰变和β衰变：放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出γ光子。γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。 β衰变的本质：在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子。进行β 衰变时，质量数不变，电荷数加1 四 原子核的衰变 在 α衰变时产生的