第5章 第1节 认识原子核（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件围绕原子核与核辐射，系统涵盖天然放射现象、三种射线性质、原子核组成（质子、中子、核素）及核反应方程等核心知识点。通过情境探究（如磁场中射线偏转）和问题链（如射线带电性质判断）导入，构建“现象→射线特性→原子核结构”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，结合问题驱动（如不用磁场判断射线带电）和表格对比（三种射线属性系统比较），培养学生科学思维与物理观念。例如通过云室观察和洛伦兹力分析射线偏转，帮助学生形成物质观念，教师可借助结构化资料提升教学效率，学生能深化对核结构的理解。

1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。 2.天然放射现象:物质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。 5.皮埃尔·居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素,命名为钋(Po)和镭(Ra)。 第1节　认识原子核 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 天然放射现象的发现 第5章　原子核与核能 高中同步 1.α射线:高速运动的氦原子核粒子流,射出时的速率可达0.1c。α射线有很强的电离作用,但穿 透能力很弱,在空气中只能飞行几厘米,一张铝箔或一张薄纸就能将它挡住。 2.β射线:高速运动的电子流,射出时的速率可达0.99c,它的穿透能力较强,能穿透几毫米厚的 铝板,但电离作用较弱。 3.γ射线:波长很短的电磁波,穿透能力很强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用很弱。 知识点 1 知识点 2 认识三种射线 第5章　原子核与核能 高中同步 1.质子的发现 (1)实验:为探测原子核的结构,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。 (2)结论:质子是原子核的组成部分。 2.中子的发现 (1)卢瑟福的猜想 卢瑟福猜想核内可能还存在着质量跟质子质量相近的不带电的中性粒子,并将其称为中子。 (2)中子的发现是许多科学家研究的结晶。 ①1930年,科学家发现,用从钋发出的α射线轰击铍时,会产生一种不受电场和磁场影响、穿透 能力很强的射线。 ②1932年,约里奥—居里夫妇用这种射线轰击石蜡,能从石蜡中轰击出质子。 知识点 1 知识点 3 质子和中子的发现 第5章　原子核与核能 高中同步 ③查德威克对云室中的这种射线与氮原子核碰撞的径迹进行了研究,发现这种射线是一种不 带电、质量接近质子的粒子流。 (3)中子是原子核的组成部分,中子不带电,用符号n表示。 第5章　原子核与核能 高中同步 1.组成:质子和中子都是原子核的组成部分,人们将质子和中子统称为核子。 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,叫作原子核的质量数,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,等于它的质子数,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.原子核的符号 X,其中X为元素符号,A表示原子核的质量数,Z表示核电荷数。 5.同位素:物理学中,具有相同的质子数、不同中子数的原子核互称同位素。 6.核反应:在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。 7.核反应方程:用原子核符号描述核反应过程的式子。例如卢瑟福发现质子的方程: He N 知识点 1 知识点 4 原子核的组成  O H。 8.核反应规律:核反应中质量数和核电荷数均守恒。 第5章　原子核与核能 高中同步 1.放射性元素发出射线的强度可以人工控制。 (　    ) 放射性元素发出射线的强度是自发的。 2.α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱。 (　    ) 3.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了质子。 (　    ) 卢瑟福在用α粒子轰击氮原子核的实验中发现了质子。 4.同位素具有相同的物理、化学性质。 (　    ) 同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ √ ✕ ✕ 第5章　原子核与核能 高中同步 1896年,法国物理学家贝可勒尔发现,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。 疑难 情境破 疑难1 对三种射线的理解 情境探究 第5章　原子核与核能 高中同步 问题1 把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,在云室中观察射 线形状,会发现射线变成细细的一束。在射线经过的空间施加磁场,能观察到什么现象?这种 现象说明什么? 提示    射线分成三束,有两种射线在磁场中发生偏转,是受到力的作用。这个力是洛伦兹力, 说明其中的两束射线是带电粒子。 提示 第5章　原子核与核能 高中同步 问题2 三种射线在磁场中运动的径迹如图,如果α射线和β射线都是带电粒子流,根据图示判断,它们 分别带什么电荷? 提示    根据左手定则,可以判断α射线粒子带正电荷,β射线粒子带负电荷。 提示 第5章　原子核与核能 高中同步 问题3 如果不用磁场,还可以用什么方法判断三种射线的带电性质? 提示    带电粒子在电场中要受电场力作用,可以加一偏转电场,也能判断三种射线的带电性 质,如图所示。   提示 第5章　原子核与核能 高中同步 问题4 天然放射现象使人们认识到原子核是有结构的,为什么说射线来自原子核的内部?为什么说 原子核是可分的,是有结构的? 提示    因为实验发现,任何一种具有放射性的元素,无论它是以单质形式存在还是以化合物 形式存在,都具有放射性,而且放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。由于元素的化 学性质取决于原子的核外电子,这说明射线与核外电子无关,也就是说射线来自原子核的内 部,从而说明原子核是可分的,是有结构的。 提示 第5章　原子核与核能 高中同步 三种射线的比较 讲解分析 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 高频电磁波 单个粒子带电荷量 2e -e 0 质量 4mp(mp=1.67×10-27 kg)   静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 第5章　原子核与核能 高中同步 在电场或磁场中的 偏转情况 偏转 与α射线反向偏转 不偏转 贯穿本领 最弱,用一张薄纸就 能挡住 较强,能穿透几毫米 厚的铝板 很强,能穿透几厘米 厚的铅板 对空气的电离作用 很强 较弱 很弱 通过胶片 感光 感光 感光 第5章　原子核与核能 高中同步 1.原子核的大小和组成 (1)原子核直径:10-15 ~10-14 m。 (2)原子核的组成: ①质子:电荷量为+1.6×10-19 C,质量为mp=1.672 623 1×10-27 kg。 ②中子:电荷量为零,质量为mn= 1.674 928 6×10-27 kg。 (3)同位素:质子数相同、中子数不同的原子核。 2.原子核的符号和数量关系 (1)原子核可用符号 X来表示。 (2)基本关系:核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数。质量数(A)=核子数=质子 讲解分析 疑难2 原子核的组成与核反应方程 第5章　原子核与核能 高中同步 数+中子数。 3.同位素的性质 (1)原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也决定了元素的化学性质,同种元素的质 子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质。 (2)它们的中子数不同,所以它们的物理性质不同。 4.核反应、核反应方程 (1)核反应:在核物理学中,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。 (3)核反应的规律:在核反应中,质量数和核电荷数守恒。 5.核反应方程的书写规则 (1)核反应方程必须遵守核电荷数守恒和质量数守恒。 第5章　原子核与核能 高中同步 (2)核反应方程中的箭头(→)表示核反应进行的方向,不能把箭头写成等号。 (3)写核反应方程必须要有实验依据,不能毫无根据地编造。 (4)要求记住常见粒子的符号:质子( H)、中子( n)、电子 e)、α粒子( He)等。 第5章　原子核与核能 高中同步 $