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 随着核能的出现，我们这一代人为世界带来了人类发现火以来最革命性的力量。 ——爱因斯坦 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。 受到贝克勒尔的发现的鼓舞，波兰裔法国物理学家玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。 发现这种沥青中还存在着两种能够发出更强射线的新元素，居里夫人把其中一种元素命名为钋（Po），另一种元素命名为镭（Ra）。 1903年物理、1911年获化学诺贝尔奖 ，镭的母亲 放射性：物质发射射线的性质称为放射性。 放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。 天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象。 天然放射现象 原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。 这些射线到底是什么呢？ 射线的本质 其中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；另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。于是，人们把这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。 正电 负电 α、β、γ三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住 较强，能穿透几毫米厚的铝板 最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 电离作用 很强 较弱 很弱 在电场或 磁场中 偏转 偏转 不偏转 α 射线 β 射线 γ 射线 厚纸 铝板 厚铅板 射线的来源 射线来自原子核。实验发现，如果一种元素具有放射性，那么，无论它是以单质存在的，还是以化合物形式存在的，都具有放射性。放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。 威耳逊云室观察射线径迹 原子核的组成 1.1919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质子。 2. 质子：带正电，与电子电荷量相同，质量为 中子的发现 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（neutron）。 1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。中子不带电，用 n 表示。中子的质量是 查德威克 mn＝1.674927471×10-27 kg 原子核的表示 同位素 这些具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素（isotope）。 氢有三种同位素，分别叫作氕（也就是通常说的氢）、氘（也叫重氢）、氚（也叫超重氢）。 【例1】 一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图，则图中的射线a和射线b分别为(　　) A. α射线　β射线 B. β射线　γ射线 C. γ射线　α射线 D. γ射线　β射线 D 学以致用 1.一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断正确的是(　) A. 射到b处的一定是α射线 B. 射到b处的一定是β射线 C. 射到b处的可能是γ射线 D. 射到b处的可能是α射线 答案:D 【例2】 (多选)下列说法正确的是(　) 答案:BC 学以致用 2.据报道，放射性同位素钬在医疗领域有重要应用，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是(　) A. 99 B. 67 C. 32 D. 166 答案:C 随堂训练 1.关于天然放射现象，下列说法正确的是(　) A. α射线是由氦原子核产生的 B. β射线是由原子核外电子电离产生的 C. γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的 D. 通过化学反应不能改变物质的放射性 答案:D 2. 以下说法正确的是(　) C. 同一元素的两种同位素具有相同的质量数 D. 同一元素的两种同位素具有不同的中子数 答案:D 3.原子核能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，下列说法正确的是(　) A. 原子核中有质子、中子，还有α粒子 B. 原子核中有质子、中子，还有β粒子 C. 原子核中有质子、中子，还有γ粒子 D. 原子核中只有质子和中子 答案:D 4.(多选)氢有三种同位素分别为氕，氘氚下列说法不正确的是(　) A. 它们的质子数相同 B. 它们的质量数相同 C. 它们的核子数相同 D. 它们的中子数相同 答案:BCD 5.如图，X 为未知的放射源，L为薄铝片，在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则X可能是(　) A. α和β的混合放射源 B. 纯α放射源 C. α和γ的混合放射源 D. 纯γ放射源 答案:C 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) 质量 4mp(mp=1.67×10-27 kg) 静止质量为零 电荷量 2e -e 0 速率 0.1c 0.99c c Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 AX与Y互为同位素 BX与Y互为同位素 CX与Y中子数相同 DU核内有92个质子、235个中子 A.Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234 BBe为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4 6.已知Ra是镭的一种同位素，让RaRa以相同速度垂 直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比 是多少? 答案: $$