5.1原子核的组成 课件-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦原子核的组成，从天然放射现象切入，通过“铀矿石辐射”等问题导入，按贝克勒尔发现、居里夫妇研究新元素、射线本质探究到原子核组成的脉络，搭建现象到本质的学习支架。 其亮点在于结合科学史与实验探究，如“思考与讨论”中磁场偏转分析射线带电性质，表格对比三种射线特征，体现科学思维与科学态度。帮助学生形成物质观念，教师可借探究活动提升教学互动性。

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。 本章引导 关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？ 导入新课 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。 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，这是铀本身的一种性质。 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 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。 1.研究方法：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，在射线经过的空间施加磁场。 ①射线分裂成三束； ②两束在磁场中向不同的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；且电性相反。 ③另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。 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 二、射线的本质 【思考与讨论】如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图中标出的径迹判断，它们分别带什么电荷？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？ ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× ×　×　×　×　×　 α射线 β射线 γ射线 正电 负电 三种射线 α射线 β射线 γ射线 正电荷 负电荷 不带电 电场E + - 二、射线的本质 纸 铝 α射线 β射线 γ射线 铅 成分 符号 电荷量 质量 速度 电离能力 贯穿能力 氦原子核 +2e 4u 1/10光速 最强 最弱 高速 电子流 接近光速 0.99c 较强 较强 高能量 电磁波 （光子） 0 0 光速c 最弱 最强 射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子 2.三种射线： 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。 二、射线的本质 3.射线的来源： 扩展学习 威耳逊云室 由微观粒子构成的射线，肉眼是看不见的。但是，射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，会显示射线的存在。威尔逊云室就是一种常用的射线探测装置。 剑桥卡文迪许实验室陈列的威尔逊云室 三、原子核的组成 质子：带正电，与电子电荷量相同，电量为e=1.602×10-19C ，质量为 mp=1.672621898×10-27kg 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。 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。 1.发现质子P： 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 2.发现中子n： 三、原子核的组成 3.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 3.原子核的组成： 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 4.原子核的表示： 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）。 5.同位素： 天然放射现象的发现 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。它具有一定的辐射性。 科学漫步 $