第5章 第1节 认识原子核 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

　 第1节　认识原子核 核心 素养 导学 物理观念 (1)了解放射性现象和放射性元素。 (2)知道三种射线的特性。 (3)了解原子核的组成，会正确写出原子核的符号。 (4)知道同位素的概念及在生产生活中的应用。 科学思维 三种射线的本质、特点及应用。 科学探究 (1)了解探究质子和中子在发现过程中运用的物理原理。 (2)探究三种放射线的穿透能力。 科学态度与责任 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。 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 一、天然放射现象的发现　认识三种放射线 1．天然放射现象的发现 (1)发现：1896年，贝可勒尔发现铀盐能自发地放出某种看不见的射线，这种射线能穿透黑纸，使照相底片感光。 (2)天然放射现象：物质能自发地放出射线的现象。 (3)放射性：物质放出射线的性质。 (4)放射性元素：具有放射性的元素。 2．认识三种射线 2．认识三种射线 (1)α射线：α射线是高速运动的氦原子核(He)粒子流，很容易使空气电离，穿透能力很弱，一张铝箔或一张薄纸就能将它挡住。 (2)β射线：β射线是高速运动的电子(e)流，电离作用较弱，穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板。 (3)γ射线：γ射线是波长很短的电磁波，电离作用很弱，穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板。 二、质子和中子的发现　原子核的组成 1．质子的发现 (1)为了探测原子核的结构，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。 (2)发现质子的核反应方程为He＋N―→O＋H。 2．中子的发现 (1)卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子，并给这种“粒子”起名为中子。1932年，查德威克利用云室进行实验，证明了中子的存在。 (2)发现中子的核反应方程为He＋Be―→C＋n。 3．原子核的组成 (1)组成：原子核由质子和中子组成。质子和中子统称为核子，它们的质量几乎相等。 (2)原子核的质量和质量数：原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，近似等于核子质量的整数倍。通常用这个整数代表原子核的相对质量，称为原子核的质量数，质量数等于核子数。 (3)核电荷数：原子核的电荷数简称核电荷数，等于原子核内的质子数，也等于原子核外的电子数，并且核电荷数就是元素周期表中的原子序数。 4．同位素 (1)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子核互称同位素。 (2)因为具有相同的质子数，所以同位素是同一种元素；因为原子核内中子数不同，所以同位素的质量数不同；又因为原子核外电子数相同，所以同位素的化学性质相同。 (3)氢的同位素：氕(H)、氘(H)和氚(H)。 5．核反应与核反应方程 (1)核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。 (2)核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。 1.1896年，法国物理学家贝克勒尔首先发现了天然放射现象。 (1)贝克勒尔是根据什么发现的天然放射现象？ (2)贝克勒尔以后又是谁发现了两种更强的放射性元素？ 提示：(1)贝克勒尔是根据铀和含铀的矿物质能使用黑纸包住的照相底片感光，发现了天然放射现象。 (2)后来玛丽·居里和她丈夫皮埃尔·居里发现了钋、镭两种放射性元素。 2．1919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——质子。以后，人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中都打出了质子，由此断定，质子是原子核的组成部分。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。卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫作中子。1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。 请对以下说法作出判断： (1)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。(×) (2)原子核的电荷数等于核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。(√) (3)同位素具有不同的化学性质。(×) (4)原子核的电荷数就是原子核所带的电荷量。(×) (5)原子核的质量数就是原子核内质子和中子的总质量。(×) 新知学习(一)|三种射线的特征 [任务驱动] 如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。 (1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？ 提示：说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。 (2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一，但α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？ 提示：说明α射线比荷小于β射线的比荷。　　　　 [重点释解] 1．三种射线的比较如表所示 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) 带电荷量 2e －e 0 质量 4mp mp＝1.67×10－27 kg 静止