2019高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成课件 新人教版选修3-5

1、自 主 学 习 基 础 知 识 合 作 探 究 重 难 疑 点 课 时 作 业 解 题 技 巧 素 养 培 优 1 原子核的组成 学习目标1.知道天然放射现象及其规律(重点)2.理 解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们(难点)3.掌 握原子核的组成，知道核子和同位素的概念(重点)4.掌握质 量数、电荷数和核子数间的关系(重点) 11896年，法国物理学家_发现某 些物质具有放射性 2物质发射_的性质称为放射性，具有 放射性的元素称为_，放射性元素自 发地发出射线的现象叫作_ 贝可勒尔 射线 放射性元素 天然放射现象 3原子序数大于或等于_的元素，都能自发 地发出射线，原子序数小于_的元素

2、，有的也能 放出射线 4玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里发现 了 两 种 放 射 性 更 强 的 新 元 素 ， 命 名 为 _ 83 83 钋(Po)和镭(Ra) 1所有的放射现象都是天然放射现象吗？为什么？ 【提示】不都是放射性元素自发地放出射线的现 象才是天然放射现象，若放出射线不是自发进行的，就不 是天然放射现象 2是否所有的元素都具有放射性？ 【提示】原子序数大于或等于83的元素都具有放射 性，原子序数小于83的元素很少具有放射性 1放射性元素发出的射线可以直接观察到( ) 2放射性元素发出的射线的强度可以人工控制( ) 3放射性元素的放射性都是自发的现象( ) 2射线：是_，它速度很大

3、，可 达光速的99%，它的穿透能力较强，_能力 较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的 _ 3射线：呈电中性，是能量很高的_， 波长很短，在1010 m以下，它的_作用更小， 但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的_ 或几十厘米厚的混凝土 高速电子流 电离 铅板 电磁波 电离 铅板 1要判断三种射线是否带电以及带正电荷还 是负电荷，可以用什么方法？ 【提示】方法一：让射线垂直磁场方向射 入磁场，发生偏转的带电，不偏转的不带电对 于发生偏转的射线，根据偏转方向与磁场方向和 速度方向的关系，依据左手定则可以判断带正电 荷还是带负电荷 方法二：让射线垂直电场方向射入电场，发 生偏转的带电，不偏转的不

4、带电对于发生偏转 的射线，根据偏转方向与电场方向的关系，依据 电荷受力方向与电场强度方向的关系，可以判断 带正电荷还是带负电荷 2射线的本质是高速电子流，示波器中的 阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的 来源相同吗？ 【提示】不同阴极射线的电子来源于核 外电子，射线的电子来源于原子核 1射线是由高速运动的氦核组成的，其运 行速度接近光速( ) 2射线能穿透几毫米厚的铅板( ) 3射线的穿透能力最强，电离能力最 弱( ) 1质子的发现 _用粒子轰击_获得了质子 卢瑟福 氮原子核 3原子核的组成 原子核由_、_组成，它们统称为_ 4原子核的电荷数(Z) 等于原子核的_，等于_ 5原子核的质量

5、数(A) 等于_与_的总和 质子中子 核子 质子数原子序数 质子数 中子数 6原子核的符号表示 X(其中X为元素符号，A为原子核的_， Z为原子核的_) 7同位素 具有相同的_而_不同的原子互 称同位素 质量数 电荷数 质子数 中子数 1一个铅原子质量数为207，原子序数为82， 其中性原子的核外电子有多少个？中子数又是多 少？ 【提示】铅的原子序数为82，即一个铅原 子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与 电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内 质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中 子数之和的关系，铅原子核的中子数为20782 125(个) 2同一种元素的几种同位素，它们的

6、化学性 质相同吗？为什么？ 【提示】相同因为同位素具有相同的质 子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学 性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相 同 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记 录在下面的表格中 问题问题1 问题问题2 问题问题3 问题问题4 学生分组探究一对三种射线的研究 第1步探究分层设问，破解疑难 1为什么认为原子核具有内部结构？ 【提示】因为原子核可以放出、射线， 所以认为原子核具有内部结构 2让放射源放出的射线垂直于电场方向向上 进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？ 【提示】射线会分为三部分，其中向左偏 转的一束为射线，向右偏转的一束为射线，向 上不发生偏转的一

7、束为射线 第2步结论自我总结，素能培养 1、射线性质、特征比较： 射线射线 种类种类 组成组成速度速度贯穿本领贯穿本领 电离作电离作 用用 射射 线线 粒子是氦原粒子是氦原 子核子核 He 约约 c 很小，一张薄纸就很小，一张薄纸就 能挡住能挡住 很强很强 射射 线线 粒子是高速粒子是高速 电子流电子流 e 接近接近c 很大，能穿过几毫很大，能穿过几毫 米厚的铝板米厚的铝板 较弱较弱 射射 线线 波长很短的波长很短的 电磁波电磁波 等于等于c 最大，能穿过几厘最大，能穿过几厘 米厚的铅板米厚的铅板 很小很小 2.三种射线在电场、磁场中偏转情况的比较： (1)在匀强磁场中，射线偏转半径较大，射

8、线偏转半径较小，射线不偏转，如图1911所 示 (2)在匀强电场中，射线偏离较小，射线偏 离较大，射线不偏离，如图所示 3元素的放射性：如果一种元素具有放射性， 那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化 合物的形式存在，放射性都不受影响也就是说， 放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子 核有关因此，原子核不是组成物质的最小微粒， 原子核也存在着一定结构 第3步例证典例印证，思维深化 如图1912所示，R是一种放射性物质， 虚线框内是匀强磁场，LL是厚纸板，MN是荧光 屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑， 由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到 达P点的射线种类应属于下表中的

9、() 选选 项项 磁场方向磁场方向 到达到达O点的射点的射 线线 到达到达P点的射线点的射线 A竖直向上竖直向上 B竖直向下竖直向下 C垂直纸面向里垂直纸面向里 D垂直纸面向外垂直纸面向外 【思路点拨】解答此题应注意以下两点： (1)能够穿过厚纸板的只有和射线，射线 无法穿过 (2)射线不偏转，射线在磁场中的偏转情况 符合左手定则 【解析】R放射出来的射线共有、三 种，其中、射线垂直于磁场方向进入磁场区域 时将受到洛伦兹力作用，射线不偏转，故打在O 点的应为射线；由于射线贯穿本领弱，不能射 穿厚纸板，故到达P点的应是射线；依据射线 的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向 里 【答案】C 三

10、种射线的比较方法 1知道三种射线带电的性质，射线带正电、 射线带负电、射线不带电、是实物粒子， 而射线是光子流，属于电磁波的一种 2在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹 半径的大小来判断和射线，由于射线不带电， 故运动轨迹仍为直线 3射线穿透能力较弱，射线穿透能力较强， 射线穿透能力最强 第4步巧练精选习题，落实强化 1如图1913所示，x为未知的放射源，L 为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计 数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加 竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x 可能是() A和的混合放射源 B纯放射源 C和的混合放射源 D纯放射源 【解析】在放射源和计数器之间

11、加上铝片 后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有 穿透力很弱的粒子，即粒子；在铝片和计数器之 间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不 变说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有 射线因此放射源可能是和的混合放射源 【答案】C 2(2014福建高考)如图1914，放射性元 素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进 入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( ) A表示射线，表示射线 B表示射线，表示射线 C表示射线，表示射线 D表示射线，表示射线 【解析】由放射现象中射线带正电，射 线带负电，射线不带电，结合在电场与磁场中的 偏转可知是射线，是射线，故选C. 【答案】C 学生分组探究二原子核

12、的组成与数量关系 第1步探究分层设问，破解疑难 1既然射线来源于原子核，那么原子核内 存在电子吗？ 【提示】不存在射线是原子核变化时产 生的，电子并不是原子核的组成部分 2原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是 不是质量？ 【提示】不是原子核所带的电荷量总是 质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电 荷数原子核的质量几乎等于单个核子质量的整 数倍，这个倍数叫原子核的质量数 第2步结论自我总结，素能培养 1原子核的大小、组成和同位素 3对核子数、电荷数、质量数的理解 (1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称 为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数 (2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等

13、于质子电荷的整数 倍，通常用这个数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷 数 (3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质 量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几 乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫作原子核的质量 数 第3步例证典例印证，思维深化 已知镭的原子序数是88，原子核质量数是 226.试问： (1)镭核中有多少个质子？多少个中子？ (2)镭核所带的电荷量是多少？ (3)呈中性的镭原子，核外有多少个电子？ 【思路点拨】(1)原子核的核电荷数、质子 数、核外电子数具有相等的关系 (2)原子核的质量数等于核子数 【解析】(1)镭核中的质子数等于其原子序 数，故质子

14、数为88，中子数N等于原子核的质量 数A与质子数Z之差，即NAZ22688138. (2)镭核所带电荷量： QZe881.61019 C1.411017 C. (3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数 为88. 【答案】(1)88138(2)1.411017 C (3)88 原子核的“数”与“量”辨析 1核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组 成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子 核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把 核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷 量的总和才是原子核的电荷量 2原子核的质量数与质量是不同的，也与元 素的原子量不同原子核内质子和中子的总数叫 作核的质量数

15、，原子核的质量等于质子和中子的 质量的总和 A 3 2 B 6 7 C 9 9 D166 【解析】根据原子核的表示方法得核外电 子数质子数67，中子数为1666799，故核 内中子数与核外电子数之差为996732，故选 A. 【答案】A 2某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的 是() A原子核的质子数为Z，中子数为A B原子核的质子数为Z，中子数为AZ C原子核的质子数为A，中子数为Z D原子核的质子数为AZ，中子数为Z 【解析】根据原子核的符号的含义：A表示质量数， Z表示质子数，则中子数为AZ，所以B正确 【答案】B 对同位素特点的理解 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