資源簡介

(共24張PPT)
第五章　原子核
1　原子核的組成
人們認(rèn)識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性現(xiàn)象開始的。
"放射性"這個詞我們應(yīng)該經(jīng)常聽說
什么是放射性呢？人類又是如何發(fā)現(xiàn)原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？
新課導(dǎo)入
一、天然放射現(xiàn)象
放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．
1896年 法國物理學(xué)家貝克勒爾：鈾和含鈾礦物能發(fā)出射線，穿透黑紙使底片感光。
1898年 居里夫婦：深入研究鈾，發(fā)現(xiàn)發(fā)射性更強(qiáng)新元素：釙（Po），鐳（Ra）。
元素的放射性，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)！
放射性：物質(zhì)能發(fā)射射線的性質(zhì)
放射性元素：具有放射性的元素
課堂探究
射線到底是什么呢？
β射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，還能穿透幾毫米厚的鋁板.
α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張紙就能把它擋住.
γ 射線的穿透本領(lǐng)極強(qiáng)，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板
二、射線的本質(zhì)
符號 組成 電量 電離本領(lǐng) 穿透本領(lǐng)
α射線
β射線
γ射線
電離作用：射線飛行途中遇到原子并將其部分能量轉(zhuǎn)移給原子中的電子，使這個電子脫離核的束縛成為自由電子。
γ
氦核
電子
光子
+2e
-e
不帶電
最強(qiáng)
較強(qiáng)
最弱
最弱
較強(qiáng)
最強(qiáng)
三種射線的比較方法
(1)知道三種射線帶電的性質(zhì)，α射線帶正電、β射線帶負(fù)電、γ射線不帶電。α、β射線是實(shí)物粒子，而γ射線是光子流，屬于電磁波的一種。
(2)在電場或磁場中，通過其受力及運(yùn)動軌跡半徑的大小來判斷α和β射線，由于γ射線不帶電，故運(yùn)動軌跡仍為直線。
(3)α射線穿透能力較弱，β射線穿透能力較強(qiáng)，γ射線穿透能力最強(qiáng)。
在電場、磁場中偏轉(zhuǎn)情況的比較
(1)在勻強(qiáng)電場中，α射線偏轉(zhuǎn)較小，β射線偏轉(zhuǎn)較大，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖甲所示。
(2)在勻強(qiáng)磁場中，α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示。
例1、(多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,如下圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是(　　)
典例精析
解析：已知α粒子帶正電,β粒子帶負(fù)電,γ射線不帶電,根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動所受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場中所受電場力方向,可知A、B、C、D四幅圖中,α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的,但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷。帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,其半徑r=,將其數(shù)據(jù)代入,則α粒子與β粒子的半徑之比為=370.9,由此可見,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;
帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,設(shè)初速度為v0,垂直電場線方向位移為x,沿電場線方向位移為y,則有x=v0t,y=t2,消去t可得y=,對某一確定的x值,α、β粒子沿電場線偏轉(zhuǎn)距離之比為=0.027,由此可見,C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。
答案： AD
三、原子核的組成
放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu).
原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？
原子核又是由什么粒子組成的呢？
課堂探究
1. 質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子。經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的1836倍.進(jìn)一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。
質(zhì)子帶正電荷，電荷量與一個電子的電荷量相等。質(zhì)子的質(zhì)量為
mp= 1.672621898x 10-27 kg .
同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。------質(zhì)子是原子核的組成部分。
原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？
核的質(zhì)量
質(zhì)子質(zhì)量
核的電量
質(zhì)子電量
？
盧瑟福進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)．
核的質(zhì)量
質(zhì)子質(zhì)量
核的電量
質(zhì)子電量
>
2. 中子的發(fā)現(xiàn)
1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電.是中性粒子.
中子不帶電，用n表示。中子的質(zhì)量是mn= 1.674 927471 x 10-27 kg
中子
質(zhì)子
核子
10－15m
X
A
Z
（核）電荷數(shù)
質(zhì)量數(shù)
元素符號
（核）電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)
質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
3.原子核的組成
原子核的表示:
X:元素符號
Z:質(zhì)子數(shù)
A:質(zhì)量數(shù)
U
He
4
2
235
92
1.對核子數(shù)、電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的理解
(1)核子數(shù):質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小,二者統(tǒng)稱為核子,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。
(2)電荷數(shù)(Z):原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍,通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量,叫作原子核的電荷數(shù)。
(3)質(zhì)量數(shù)(A):原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和,而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等,所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍,這個整數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)。
2.同位素
原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目,進(jìn)而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì),同種元素的質(zhì)子數(shù)相同,核外電子數(shù)也相同,所以有相同的化學(xué)性質(zhì),但它們的中子數(shù)可以不同,所以它們的物理性質(zhì)不同。把具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子核組成的元素互稱為同位素。同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,但物理性質(zhì)不同。
例2、已知鐳的原子序數(shù)是88,原子核的質(zhì)量數(shù)是226。試問:
(1)鐳核中有幾個質(zhì)子 幾個中子
(2)鐳核所帶電荷量是多少
(3)若鐳原子呈現(xiàn)中性,它核外有幾個電子
(4Ra是鐳的一種同位素,讓Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,它們運(yùn)動的軌跡半徑之比是多少
典例精析
解析：因?yàn)樵有驍?shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的,原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。
(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù),故質(zhì)子數(shù)為88,中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差,即N=A-Z=226-88=138。
(2)鐳核所帶電荷量Q=Ze=88×1.6×10-19 C=1.408×10-17 C。
(3)鐳原子呈中性,則核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),故核外電子數(shù)為88。
(4)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的向心力為洛倫茲力,故有Bqv=m,兩種同位素具有相同的核電荷數(shù),但質(zhì)量數(shù)不同,故。
答案：(1)88　138　(2)1.408×10-17 C　(3)88　(4)113∶114
1.(多選)氫有三種同位素,分別是氕H)、氘H)、氚H),則(　　)
A.它們的質(zhì)子數(shù)相等
B.若為中性原子,它們的核外電子數(shù)相等
C.它們的核子數(shù)相等
D.它們的化學(xué)性質(zhì)相同
解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3,質(zhì)子數(shù)和中性原子狀態(tài)核外電子數(shù)均相同,都是1,中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)各不相同,A、B正確,C錯誤;同位素化學(xué)性質(zhì)相同,只是物理性質(zhì)不同,D正確。
ABD
課堂達(dá)標(biāo)
2.據(jù)最新報道,放射性同位素鈥 Ho在醫(yī)療領(lǐng)域有重要應(yīng)用,該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是(　　)
A.32 B.67 C.99 D.166
解析：根據(jù)原子核內(nèi)各量的關(guān)系可知核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=67,中子數(shù)為166-67=99,故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為99-67=32,故A正確,B、C、D錯誤。
A
3.天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,由此可推知(　　)
A.②來自原子核外的電子
B.①的電離作用最強(qiáng),是一種電磁波
C.③的電離作用較強(qiáng),是一種電磁波
D.③的電離作用最弱,屬于原子核內(nèi)釋放的光子
解析：射線均來自核內(nèi),A錯誤;從圖中可看出,一張紙能擋住①射線,則①射線一定是α射線,其貫穿本領(lǐng)最差,電離能力最強(qiáng),但不是電磁波,而是高速粒子流,B錯誤;鋁板能擋住②,而不能擋住③,說明③一定是γ射線,其電離能力最弱,貫穿本領(lǐng)最強(qiáng),是一種電磁波,屬于原子核內(nèi)以能量形式釋放出來的以光速運(yùn)行的高能光子,C錯誤,D正確。
D
課堂總結(jié)
原子核的組成
天然放射現(xiàn)象
原子核
三種射線
放射性
組成：質(zhì)子、中子
數(shù)量關(guān)系（核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)）
T
謝謝觀看
HANK YOU!

展開更多......

收起↑