第5章 第1节 原子核的组成 （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（人教版2019）

　第五章　原子核 第1节　原子核的组成 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。 科学思维 三种射线的本质、特点及应用。 科学探究 探究三种射线的穿透能力。 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　射线的本质 1．放射性的发现 (1)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，它能穿透黑纸使照相底片感光。 (2)波兰裔法国物理学家玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现放射性更强的新元素，分别命名为钋(Po)、镭(Ra)。 2．放射性 (1)定义：物质发出射线的性质。 (2)放射性元素：具有放射性的元素，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，有的也能发出射线。 3．天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。 4．射线的本质 (1)三种射线：在射线经过的空间施加磁场，射线分裂成三束，其中两束在磁场中向不同的方向偏转，说明这两束是带电粒子流；另一束在磁场中不偏转，说明它不带电，这三束射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。 (2)α射线实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 (3)β射线是高速电子流，速度可以接近光速。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。 (4)γ射线是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下。它的电离作用更弱，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。 (5)元素的放射性与元素是以单质形式存在，还是以化合物形式存在无关，放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。 (6)射线来自原子核，说明原子核内部是有结构的。 二、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，发现质子，它是原子核的组成部分。 2．中子的发现：因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，称为中子。1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。 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。 4．原子核的符号 5．同位素：核中质子数相同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。例如，氢有三种同位素：H、H、H。 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．β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？ 提示：不同。阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核。 3．1919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)|对三种射线的理解 [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 静止质量 为零速度 0.