1. 原子核的组成（培优教学课件）物理人教版选择性必修第三册

第五章 原子核 选择性必修三•人教版 1.原子核的组成 核能是蕴藏在原子核内部的能量。核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果。人类通过许多方式利用核能，主要的途径是发电。如今，全世界大约有 16% 的电能是由核反应堆生产的。核能的利用可以有效缓解常规能源的短缺。 导入新课 铀矿石是否也是美丽的毒物呢？ 硅铅铀矿 钙铀云母铀矿 粒磷铅铀矿 研究表明，一个人在衣兜里揣个1斤左右的铀矿石，每天所受的辐射量也就跟戴一块夜光手表差不多。 物理观念 了解放射性现象和放射性元素。 科学思维 知道三种射线的特性，了解原子核的组成，会正确书写原子核符号。 科学探究 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。 科学态度 与责任 认识量子力学对现代科技发展的推动作用，体会科学探索需要勇于突破传统观念的创新精神。 学习目标 重点难点 重点 放射性现象和放射性元素。 难点 三种射线的特性，原子核的组成 一、天然放射现象 1.原子核的组成 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。 贝克勒尔 一、天然放射现象 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）。 居里夫妇 一、天然放射现象 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。 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？ 二、射线的本质 1.原子核的组成 二、射线的本质 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， 成 为 细 细 的 一 束。 若 在 射 线经过的空间施加磁场，可以发现射线分裂成三束，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（图）。于 是， 人 们 把 这 三 种 射 线 分 别 叫 作α射 线、β射 线 和γ射线。 二、射线的本质 如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图5.1-1中标出的径迹判断，它们分别带什么电荷？ 正电 负电 二、射线的本质 如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质，两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转？ 电场E + - 二、射线的本质 射线 本质 符号 速度 电离本领 贯穿能力 α射线 β射线 γ射线 氦核 约为光速的10% 大 小 电子 接近光速 较小 较大 光子 γ 波长极短的光子流 很小 很大 二、射线的本质 二、射线的本质 三、原子核的组成 1.原子核的组成 三、原子核的组成 2.质子：带正电，与电子电荷量相同，质量为 mp=1.672621898×10-27kg 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。 三、原子核的组成 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 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）。 查德威克 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 mn＝1.674927471×10-27 kg 只比质子质量约大千分之一 三、原子核的组成 质子和中子除了是否带电的差异以及质量上的微小差别外，其余性质十分相似，而且，都是原子核的组成成分，所以统称为核子（nucleon）。 三、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 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 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）。 四、课堂总结 1.原子核的组成 原子核的组成 天然放射现象 射线本质 原子核的组成：质子、中子 α射线 β射线 γ射线 三个整数 两个等式 五、练习与应用 1.原子核的组成 五、练习与应用 1.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知 (　　) A．②来自于原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，是一种电磁波 五、练习与应用 【解析】①射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较差，①射线是α射线，α射线是高速运动的氦核流，它的穿透能力差，电离作用最强，B错误；②射线的穿透能力较强，能穿透纸和几毫米厚的铝板，说明它是β射线，β射线是高速电子流，β射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，A错误；③射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，③射线是γ射线，γ射线的电离作用最弱，穿透能力最强，它是能量很高的电磁波，C错误，D正确． 【答案】D 五、练习与应用 2.(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下列说法中正确的有(　　) A．打在图中a、b、c三点的依次是β射线、γ射线和α射线 B．α射线和β射线的轨迹都是抛物线 C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧 D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向上的匀强 电场，则屏上有亮斑的可能只是b 五、练习与应用 【答案】AC 五、练习与应用 3．图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图．人们根据射线的特性设计了在不损坏工件的情况下利用射线的穿透性，来检查金属内部伤痕的情况，如图乙所示．图乙中检查所利用的射线是 (　　) A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．三种射线都可以 五、练习与应用 【答案】C 【解析】分析三种射线的性质，可知α、β、γ三种射线中，α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，要检查金属内部伤痕的情况，所以选用穿透能力最强的射线，即γ射线．它能穿透薄金属板，当金属内部有伤痕，透过钢板的γ射线强度发生变化，计数器就能有不同的显示，从而可知金属内部有伤痕． 六、提升训练 1.原子核的组成 六、提升训练 1.如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线 (　　) A．向右偏 B．向左偏 C．直线前进 D．无法判断 六、提升训练 【答案】A 六、提升训练 2．(多选)法国里昂的科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”．下列有关“四中子”粒子的说法正确的是(　　) A．该粒子不显电性 B．在周期表中与氢元素占同一位置 C．该粒子质量比氢原子小 D．该粒子质量数为4 六、提升训练 【答案】AD 【解析】由题意可知，此粒子是由四个中子构成的，所以它的核电荷数为零，不显电性，A正确，B错误；该粒子的质量数为4，故质量比氢原子大，C错误，D正确． 六、提升训练 3．卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是 (　　) A．电子数与质子数相等 B．绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的质量与电荷量之比 C．原子核的核电荷数等于质子数 D．质子和中子的质量几乎相等 六、提升训练 【答案】B 【解析】绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的质量与电荷量之比，故原子核内还存在不带电的中子，B正确． Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $