第5章 1 原子核的组成(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

1　原子核的组成

[学业要求]

1．知道什么是放射性及放射性元素。

2．了解三种射线的本质，知道其特点。

3．了解原子核的组成，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。

4．了解同位素的概念。

5．了解威耳逊云室的工作原理。

一、天然放射现象

1．看不见的射线：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。

2．放射性：物质发出__射线__的性质称为放射性。

3．放射性元素：具有__放射__性的元素称为放射性元素。

4．天然放射现象

具有放射性的元素__自发__地发出射线的现象叫作天然放射现象。天然放射现象的发现，说明原子核还有内部结构。

5．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，有的也能放出射线。

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__钋(Po)和镭(Ra)__。

二、射线的本质

1．α射线是__α粒子__流，速度可达到光速的，其__电离__作用强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。

2．β射线是高速__电子__流。它的速度很大，可接近光速，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。

3．γ射线呈电中性，是能量很高的__电磁波__，波长很短，在10－10 m以下，它的__

电离__作用更小，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。

三、原子核的组成

1．质子：卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，发现质子。质子带__正__电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp＝1.672 621 898×10－27kg。

2．中子：查德威克发现中子。中子不带电，mn＝1.674 927 471×10－27kg。

3．核子：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。原子核的电荷数不是电荷量，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，这个整数就叫作原子核的电荷数。原子核的电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数。

原子核的质量数不是质量，原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫作原子核的质量数。原子核的质量数＝核子数＝质子数＋中子数。

4．原子核的符号表示：X表示原子核。X为元素符号，A表示核的质量数，Z表示核的电荷数。

5．同位素

(1)定义：具有相同质子数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__。

(2)性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同一元素的同位素具有相同的__化学__性质，但它们的物理性质一般是不同的。

1．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．α射线实际上就是氦原子核，α射线具有较强的穿透能力

B．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板

C．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强

D．原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数

答案　BD

2．有关O、O、O三种同位素的比较，试回答下列问题：

(1)三种同位素中__中子__数是不相同的。

(2)三种同位素中，__O__质量最大。

(3)三种同位素的化学性质__相同__(选填“相同”或“不同”)。

探究点一　天然放射现象和三种射线

1．三种射线的比较

2．三种射线在电场和磁场中的偏转

(1)在匀强电场中，γ射线不发生偏转，做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，β粒子的偏移大，如图所示。

位移x可表示为x＝at2 ＝·2∝，所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为＝××＝37。

(2)在匀强磁场中，γ射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，如图所示。

根据qvB＝得R＝∝，

所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为＝××＝。