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第五章 原子核
核能是人類第一次利用除太陽以外的能量
5.1 原子核的組成
問題導(dǎo)入
關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現(xiàn)象。
那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢
一、天然放射現(xiàn)象
1896年，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，它能穿透黑紙使底片感光。這是鈾原子本身的性質(zhì)。
①居里夫婦對最早提出了放射性的概念。
②命名兩種新元素：釙（Po）和鐳（Ra）
居里夫婦對鈾和含鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究。他們研究了一種瀝青鈾礦，根據(jù)它的含鈾量計算發(fā)出的射線不會太強(qiáng)。
一、天然放射現(xiàn)象
物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)
2.放射性元素:
具有放射性的元素
放射性的元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象
3.天然放射現(xiàn)象:
1.放射性:
所有原子序數(shù)≥83的元素
部分原子序數(shù)<83的元素
4.具有放射性
5.天然放射現(xiàn)象的意義：
表明原子核也是具有結(jié)構(gòu)的
一、天然放射現(xiàn)象
二、放射性的本質(zhì)
1.研究方法
把放射源鈾、釙或鐳放入用鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束。
放射性物質(zhì)
磁場
β射線
a射線
γ射線
思考與討論
如果a射線、β射線都是帶電粒子流、接照圖中標(biāo)出的徑跡判斷，它們分別帶什么電荷？
如果不用磁場而用電場判斷它們帶電的性質(zhì)，兩個電極怎樣放可以使三種射線大致沿圖的方向偏轉(zhuǎn)
三種射線
α射線
β射線
γ射線
不帶電
正電荷
負(fù)電荷
（左手定則）
+ + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
二、放射性的本質(zhì)
2.三種射線
紙
鋁
鉛
α射線
β射線
γ射線
成分 速度 電離能力 穿透能力
a射線
β射線
γ射線
氦原子核
1/10光速
很強(qiáng)
較弱
電子流
接近光速
較弱
較強(qiáng)
電磁波
光速
更弱
很強(qiáng)
二、放射性的本質(zhì)
3.射線的來源
射線與核外電子無關(guān)，它來自原子核。說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。
原子核
單質(zhì)、化合物
溫度、壓強(qiáng)
二、放射性的本質(zhì)
拓展學(xué)習(xí)
由微觀粒子構(gòu)成的射線，肉眼是看不見的。但是，射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，會顯示射線的存在。威爾遜云室就是一種常用的射線探測裝置。
威爾遜云室
三、原子核的組成
1.發(fā)現(xiàn)質(zhì)子
——1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。
質(zhì)子：P
電量：e=1.602×10-19C
質(zhì)量：mp=1.672×10-27kg
質(zhì)子是原子核的組成部分
原子核是只由質(zhì)子組成的嗎 如果原子核中只有質(zhì)子，那么，任何一種原子核的質(zhì)量量與電荷量之比，都應(yīng)該等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比。但事實(shí)是這樣的嗎
思考與討論
核的質(zhì)量
質(zhì)子質(zhì)量
核的電量
質(zhì)子電量
=
原子核是只由質(zhì)子組成：
實(shí)際上：
核的質(zhì)量
質(zhì)子質(zhì)量
核的電量
質(zhì)子電量
>
說明原子核還有其他組成部分
三、原子核的組成
2.發(fā)現(xiàn)中子
①猜想:盧瑟福認(rèn)為原子核內(nèi)部存在中子。
②實(shí)驗(yàn)：查德威克利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，發(fā)現(xiàn)中子。
查德威克
中子不帶電，用n表示，質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量接近。
三、原子核的組成
3.原子核的組成
原子核由質(zhì)子和中子組成，組成原子核的質(zhì)子和中子通稱為核子。
原子具有結(jié)構(gòu) 原子具有核式結(jié)構(gòu) 原子核具有結(jié)構(gòu)
重要實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
陰極射線
原子內(nèi)部
存在電子
a粒子散射實(shí)驗(yàn)
原子=原子核+核外電子
天然放射性現(xiàn)象
原子核=質(zhì)子+中子
三、原子核的組成
4.原子核的表示方法
=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)
①核電荷數(shù)Z
②質(zhì)量數(shù)A
=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
電荷數(shù)(原子序數(shù)）
Z
X
元素符號
質(zhì)量數(shù)
A
（a粒子）
表示：它有2個質(zhì)子和2個中子，所以電荷數(shù)是2，質(zhì)量數(shù)是4。
氦原子核
三、原子核的組成
5.同位素
具有相同質(zhì)子、不同中子數(shù)的原子互稱同位素。在元素周期表中處于同一位置，具有相同的化學(xué)性質(zhì)。
三、原子核的組成
科學(xué)漫步
天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
1895年末，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種新的射線——X射線，即倫琴射線。它具有一定的輻射性。
課堂小結(jié)
一、天然放射現(xiàn)象
二、放射性的本質(zhì)
三、原子核的組成
2.放射性元素：具有放射性的元素
3.天然放射現(xiàn)象：放射性的元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象
1.放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)
成分 速度 電離能力 穿透能力
a射線 氦原子核 1/10光速 很強(qiáng) 較弱
β射線 電子流 接近光速 較弱 較強(qiáng)
γ射線 電磁波 光速 更弱 很強(qiáng)
1.質(zhì)子p：它是氫原子核，帶正電，電量與電子相等。
2.中子n：不帶電，質(zhì)量與質(zhì)子相等。
3.原子核：由質(zhì)子和中子組成
mp=1.672×10-27kg
原子具有結(jié)構(gòu) 原子具有核式結(jié)構(gòu) 原子核具有結(jié)構(gòu)
重要實(shí)驗(yàn) 陰極射線 a粒子散射實(shí)驗(yàn) 天然放射性
結(jié)論 原子內(nèi)部存在電子 原子由原子核與核外電子組成 原子核由更加基本的粒子組成（質(zhì)子和中子）
4.核電荷數(shù)Z=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)
5.質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
6.具有相同質(zhì)子、不同中子數(shù)的原子互稱同位素。

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