2017-2018学年同步备课套餐之物理人教浙江专版选修3-5讲义：第19章原子核

1、原子核1原子核的组成知识内容考试要求必考加试原子核的组成a课时要求1 .了解什么是放射性和天然放射现象.2 .知道原子核的组成及三种射线的特征.3 .掌握原子核的符号表示，知道同位素的概念.知识探究新知探究点点落实一、天然放射现象和三种射线导学探究1 .1896年法国物理学家贝可勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象.是否所有的元素都具有放射性？放射性物质发出的射线有哪些种类？答案原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线.放射性物质发出的射线有三种：“射线、3射线、丫射线.2 .怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质？答案

2、让三种射线通过匀强电场，则丫射线不偏转，说明丫射线不带电.a射线偏转方向和电场方向相同，带正电，3射线偏转方向和电场方向相反，带负电.或者让三种射线通过匀强磁场，则丫射线不偏转，说明丫射线不带电，a射线和3射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质.知识梳理1 .对天然放射现象的认识(1)1896年，法国物理学家贝亘勒尔发现某些物质具有放射性.(2)物质发射射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性元素,放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象.(3)原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线.2 .对三种射线的认识种类a射线3射线丫射

3、线组成高速氮核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e一e0速率0.1c0.99cC贯穿本领最邕用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最典能穿透几厘米厚的口板和几十厘米厚的混凝土电禺作用很阻较强很我_即学即用判断下列说法的正误.(1)1896年，法国的玛丽居里首先发现了天然放射现象.(X)(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素.(V)(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线.(X)(4) “射线实际上就是氯原子核，a射线具有较强的穿透能力.(X)(5) 丫射线是能量很高的电磁波，电离作用很强.(X)二、原子核的组成知识梳理1.质子的发现1919年，卢瑟福用镭放射出的a粒子轰击氮原

4、子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子，用p或；H表示，其质量约为mp=1.67X1027_kg.2 .中子的发现(1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子.(2)查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近质子的质量.3 .原子核的组成(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和生子数之和叫核子数.(2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的整数信-通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数.(3)质量数(A):原子核的质量等于核内质王和中壬的质量的总和，而质子

5、与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数.I原子核的质地数=质数一中干数4 4）;X一元素符号1-核电荷数=原子核的虹鳌.即元素的原子序数5 .同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素.例如：氢有三种同位素，分别是1h、2h、1h.即学即用判断下列说法的正误.（1）质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子.（X）（2）原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数.（V）（3）同位素具有不同的化学性质.（X）（4）原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等.（X）题型探究聿点

6、堆点个个击破一、天然放射现象和三种射线1 .三种射线的实质“射线：高速氢核流，带2e的正电荷；3射线：高速电子流，带e的负电荷；丫射线：光子流（高频电磁波）,不带电.2 .三种射线在电场中和磁场中的偏转（1）在匀强电场中，丫射线不发生偏转，做匀速直线运动，a粒子和3粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，3粒子的偏移大，如图1所示.图1（2）在匀强磁场中，丫射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，a粒子和3粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，3粒子的轨道半径小，如图2所示.XXXx 8x3 .元素的放射性（1）一种元素的放射性与是单质还是化合物无关，这就说明射线跟原子核外电子无关.（2

7、）射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的.【例1】如图3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，MM'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。点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的（）LV磁场VM，图3选项磁场方向到达。点的射线到达P点的射线A竖直向上3aB竖直向下a3C垂直纸向向里丫3D垂直纸向向外丫a答案C解析R放射出来的射线共有“、3丫三种，其中“、3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而偏转，丫射线不偏转，故打在。点的应为丫射线；由于a射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是3射

8、线；依据3射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里.【例2（多选）将a、&丫三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况正确的是（）答案AD解析已知a粒子带正电，3粒子带负电，丫射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向可知,A、B、C、D四幅图中 8 3粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径mv=而将数据代入，则“粒子与3粒子的半径之比3=如vqj=-X*15,rpmeveqa10.99c21836A对，B错；带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为V0,垂直电场线方向位移为

9、x,沿电场线方向位移为y,则有1qE2x=v0t,尸2,消去t可得y=2S对某一确定的X值，a、3粒子沿电场线偏转距离之比12 2.y_a_q_amjvj_2*1_836xf0.99c)21yTqem«v«=14(0.1c)375C错，D对.L归纳总结-三种射线的鉴别：(1) a射线带正电、3射线带负电、丫射线不带电.a射线、3射线是实物粒子，而丫射线是光子流，属于电磁波的一种.(2) a射线、3射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，丫射线则不发生偏转.(3) a射线穿透能力弱，3射线穿透能力较强，丫射线穿透能力最强，而电离本领相反.二、原子核的组成I.原子核（符号

10、2x）大小；很小,半径为1O-I5O-Um质子士电荷量e=+L6X1019C疗'组质量叫尸1.6726231MIO-"kg成中子；电荷量e=0核I质量"垢=L6749286X10盯kg,同位素；质子数相同、中子数不同的原子核2.基本关系核电荷数=质子数（Z）=元素的原子序数=核外电子数，质量数（A）=核子数=质子数十中子数.【例3已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是226.试问：（1）镭核中有几个质子？几个中子？（2）镭核所带电荷量是多少？（保留三位有效数字）（3）呈电中性的镭原子，核外有几个电子？答案（1）88138（2）1.41X1017c（3）88解析（1

11、）镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88,中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N=AZ=226-88=138.（2）镭核所带电荷量Q=Ze=88X1.6X1019C=1.41X1017C.核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.针对训练在“粒子轰击金箔的散射实验中，a粒子可以表示为4He,4He中的4和2分别表示（）A. 4为核子数，2为中子数B. 4为质子数和中子数之和，2为质子数C. 4为核外电子数，2为中子数D. 4为中子数，2为质子数答案B解析根据AX所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的核电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数.原子核的

12、质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.4He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2,4He符号左上角表示的是核子数，即为4,故选项B正确.当堂检测巩固反选达标检测1 .下列说法正确的是（）A.“射线是由高速运动的氨核组成的，其运行速度接近光速B.某原子核在放出丫射线后会变成另一种元素的原子核C. 丫射线的穿透能力最强，电离能力最弱D. 3射线的粒子和电子是两种不同的粒子答案C2 .（2016湖州市高二下学期期中）为了探究放射性元素射线的性质，小张将装有放射性元素的铅盒放入磁场B中，从云室中观察到射线的径迹如图4所示，对这三种射线，下列说法正确的是（）mnA.射线甲是a射线

13、B.射线乙是丫射线C.射线乙的贯穿能力最弱D.射线丙是高速电子流答案B解析a射线是高速氢核流，一个a粒子带两个正电荷，根据左手定则，a射线受到的洛伦兹力向右，故丙是a射线.3射线是高速电子流，带负电荷，根据左手定则，3射线受到的洛伦兹力向左，故甲是3射线.丫射线是电磁波，是中性的，在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，故乙是丫射线，故A、D错误，B正确；丫射线贯穿能力最强，故C错误.3 .（多选）氢有三种同位素，分别是五（1H）、笊（2H）、瓶（1H）,则（）A.它们的质子数相等B.它们的核外电子数相等C.它们的核子数相等D.它们的中子数相等答案AB解析五、笊、瓶的核子数分别为1、2、3

14、,质子数和核外电子数相同，都为1,中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以A、B选项正确.4 .以下说法正确的是（）A.2226Rn为氢核，由此可知，氢核的质量数为86,氢核的质子数为222B.9Be为被核，由此可知，被核的质量数为9,被核的中子数为4C.同一元素的两种同位素具有相同的质量数D.同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案D解析A项氢核的质量数为222,质子数为86,所以A错误；B项被核的质量数为9,中子数为5,所以B错误；由于质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，即它们的质量数不同，因而C错误，D正确.课时作业强化训炼拓展提升一、选择题1 .在天然放射性物质附近放

15、置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（）A. 丫射线的贯穿作用B. a射线的电离作用C. 3射线的贯穿作用D. 3射线的中和作用答案B解析由于a粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失.2 .（多选）以下说法中正确的是（）A.原子中含有带负电的电子，所以原子带负电B.原子核中的中子数一定跟核外电子数相等C.用a粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分D.绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子答案CDA错；原子

16、核中的中子数不解析原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的原子核，故一定跟核外电子数相等，故B错；正是用“粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C正确;因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故D正确.3 .放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中（）图1A. C为氯原子核组成的粒子流B. B为比X射线波长更长的光子流C. B为比X射线波长更短的光子流D. A为高速电子组成的电子流答案C解析根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是a射线；B射线在

17、电场中不偏转，所以是丫射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是3射线.4 .（多选）（2017吴越联盟高三上学期第二次联考）如图2所示，在研究天然放射性现象的实验中，两块平行放置的金属板A、B分别与电源a、b端相连，放射源发出的射线从其上方小孔射出，运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是（）A.到达A板的是a粒子B.到达A板的是3粒子C.金属板A连接的电源a端为正极D.金属板B连接的电源b端为正极5(多选)下列关于放射性元素发出的三种射线的说法中正确的是()A. a粒子就是氢原子核，它的穿透本领和电离本领都很强B. 3射线是电子流，其速度接近光速C. 丫射线是一种

18、频率很高的电磁波，它的穿透能力很强D以上三种说法均正确答案BC6下列关于23He的叙述正确的是()A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核内质子数为23D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核答案C7据最新报道，放射性同位素钬16676Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A32B67C99D166答案A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16667=99,故核内中子数与核外电子数之差为9967=32,故A对.8 .若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表

19、此原子的原子核内的中子数，则对29325U的原子来说()A. x=92y=92z=235B. x=92y=92z=143C. x=143y=143z=92D. x=235y=235z=325答案B解析在235U中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y=92;中性原子的核外电子数等于质子数，所以x=92;中子数等于质量数减去质子数，z=235-92=143,所以B选项正确.9 (多选)如图3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里的匀强磁场，则下列说法中正确的是()图3A.打在图中a、b、c三点的依次是“射线、丫射线和3射线B. a射

20、线和3射线的轨迹是抛物线C. a射线和3射线的轨迹是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一个竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b答案AC解析由左手定则可知粒子向右射出，在题图所示匀强磁场中a粒子受到的洛伦兹力向上，13粒子受到的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧.由于a粒子的速度是光速的而，而3粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，本题应选A、C.二、非选择题10 .有关16。、11。、188o三种同位素的比较，试回答下列问题：(i)三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？.A.质子B.中子C.核外电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？.三种同位素的化学性质是否相同？.答案(1)B(2)188O(3)相同解析(1)同位素质子数相同，中子数不同，核外电子数与质子数相同，故不相同