5.1 原子核的组成 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

5.1 原子核的组成 原子组成和原子结构的认知过程 枣糕模型 + 核式结构模型 + 量子化轨道 电子云 一、天然放射现象 1895年末，德国物理学家伦琴发现了一种新的射线（X射线）， 即伦琴射线，具有一定辐射性。 一、天然放射现象 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。这是铀原子本身的性质。 放大1000倍的铀矿石 一、天然放射现象 居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。他们研究了一种沥青铀矿，根据它的含铀量计算发出的射线不会太强。居里夫妇最早提出放射性的概念，命名了两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）。 物质发射射线的性质，称为放射性 具有发射性的元素，称为放射性元素 元素自发地放出射线的现象，称为天然放射现象 原子序数≥83的所有元素 原子序数<83的部分元素 二、三类射线 将放射源（铀、钋、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。 三种射线分别叫作α射线、β射线、γ射线 在射线经过的空间施加磁场，射线分裂成三束： 两束射线在磁场中向不同的方向偏转，说明它们是带电粒子流，且电性相反。 另一束射线在磁场中不偏转，说明它不带电。 二、三类射线 α射线 β射线 γ射线 - + 电场中的偏转 磁场中的偏转 ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　×　 α射线 β射线 γ射线 粒子带负电 本质是高速电子流 二、三类射线 磁场中的偏转 ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　×　 α射线 β射线 γ射线 粒子不带电，是中性的 本质是波长极短、能量很高的电磁波 粒子带正电 本质是氦原子核He 由于与物质中的微粒作用时会损失能量, α粒子的穿透能力较弱, 在空气中只能前进几厘米, 用一张纸就能挡住。 α粒子带电, 质量较大, 通过气体时很容易将气体分子中的电子剥离, 使气体电离。 速度大, 可达光速的99% 二、三类射线 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，用一张纸就能挡住。 穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 二、三类射线 γ射线 β射线 α射线 最弱 较弱 最强 贯穿能力 氦原子核 高速电子流 电磁波 (光子) γ 波长短、能量高 本质 接近光速 光速c 速度 最强 较弱 最弱 电离能力 射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子 二、三类射线——射线的来源 原子核 放射性是原子核的性质，不是原子的性质，三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这说明原子核具有内部结构。 放射性与元素所处的化学状态无关： 如果一种元素具有放射性，无论以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。 放射性与元素存在的物理状态无关： 放射性的强度不受温度、外界压强的影响。 三、原子核的组成 1. 质子p的发现 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现质子。 进一步研究表明，质子的性质与氢原子核完全相同，即氢原子核。 核反应方程： 质子p带正电 电量：e=1.602×10-19C 与电子电量相同 质量：mp=1.672×10-27kg 远大于电子质量 三、原子核的组成 2. 中子n的发现 若原子核内只有质子： 实际上： 核的质量 核的电量 质子质量 质子电量 = 核的质量 核的电量 质子质量 质子电量 > 说明原子核内存在其他组成部分 三、原子核的组成 2. 中子n的发现 在对各种原子核进行的实验中，发现： 质子、电子是组成原子核的两种基本粒子 卢瑟福猜想，原子核内部存在中子。1932年，查德威克验证猜想，发现中子，证明中子质量与质子质量基本相同，但不带电，是中性粒子。 中子n带正电 质量：mn=1.6749×10-27kg 核反应方程： 三、原子核的组成 3. 原子核的组成 核子 mn＝1.674927471×10-27 kg mp=1.672×10-27kg 质子：p 电量：e=+1.602×10-19C 中子：n 原子核由质子和中子组成，组成原子核的质子和中子通称为核子。 三、原子核的组成 3. 原子核的组成 原子具有结构 原子内部存在电子 阴极射线实验 原子具有核式结构 α粒子散射实验 原子=原子核+核外电子 原子核具有结构 天然放射性现象 原子核=质子+中子 三、原子核的组成 4. 原子核的表示 原子序数—— 质量数—— ——元素符号 原子序数Z=核电荷数=核外电子数=质子数 质量数A=质子数+中子数=核子数 电荷数≠电荷量 质量数≠质量 三、原子核的组成 5. 同位素 元素周期表中处于同一位置，具有相同的化学性质。 质子数相同，中子数不同，质量数A不同，互为同位素。 5.1 原子核的组成 $$