新教材2025版高中物理第五章原子核1.原子核的组成学生用书新人教版选择性必修第三册

1.原子核的组成素养目标1.知道自然放射现象及三种射线的本质，了解核子、同位素的基本观念，知道原子核的组成．(物理观念)2．依据三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，并能分析、解决相关问题，提高解题实力．(科学思维)3．通过利用磁场探究三种射线的本质，以及用α粒子轰击原子核发觉核子，体验科学探究的过程，提高视察与试验实力．(科学探究)自主落实·必备学问全过关一、自然放射现象及射线的本质1．自然放射现象(1)1896年，法国物理学家________发觉，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．(2)放射性：物质发出________的性质．(3)放射性元素：具有放射性的元素．与它以单质还是化合物的形式存在无关(4)原子序数大于____的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于____的元素，有的也能发出射线．(5)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发觉了两种放射性更强的新元素，命名为________________．2．三种射线(1)α射线：是α粒子流．其组成与________相同．速度可达到光速的110(2)β射线：是电子流，速度可以接近光速．它的________作用较弱，穿透实力较强，很简单穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的________．不是原子核外的电子(3)γ射线：呈电中性，是一种________，波长很短，在10－10m以下，它的________作用更弱，但穿透实力更强，甚至能穿透几厘米厚的______和几十厘米厚的混凝土．二、原子核的组成1．质子的发觉(如图所示)氢原子核2．中子的发觉(如图所示)3．原子核的组成由______和______组成，它们统称为________．4．原子核的符号5．同位素同位素的化学性质相同，物理性质一般不同核中________相同而________不同的______，在元素周期表中处于________，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素分别为11H、12情境体验氧元素主要有两种同位素：816O、这两种同位素中哪一种粒子数是不相同的？它们的化学性质是否相同？合作探究·实力素养全提升探究一自然放射现象核心归纳1.三种射线的比较：种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e－e0质量4mp(mp＝1.67×10－27kg)m静止质量为零速度0.1c0.9cc贯穿本事最弱，用纸能拦住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱留意：虽然三种射线本质不同，但它们都可以使胶片感光，或使荧光屏发出荧光，进而显示出射线照耀的位置．2．元素的放射性：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，原子核也存在着肯定结构．应用体验题型1三种射线在磁场和电场中的运动轨迹例1(多选)将α、β和γ三种射线分别垂直射入匀强磁场和匀强电场，假设α粒子与β粒子速度相同，则下列表示射线偏转状况的图像中正确的是()[试解]题型2三种射线的特点及其应用例2(多选)近几年，我国北京、上海、广州等地引进了多台γ刀，治疗患者数以万计，效果极好，成为目前治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人醒悟，时间短，半个小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”，据报道，我国自主研发的旋式γ刀性能更好．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A．γ射线具有很强的穿透本事B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很简单地绕过阻碍物到达目的地[试解]针对训练1．自然放射性元素放出的三种射线的穿透实力试验结果如图所示，由此可推知()A．②来自原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子探究二原子核的组成核心归纳1.对核子数、电荷数和质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别特别微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数．(2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整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的总和，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，这个整数叫作原子核的质量数．2．同位素原子核内的质子数确定了核外电子的数目，进而也确定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同．把具有相同质子数、不同中子数的原子核组成的元素互称为同位素．特殊提示(1)β射线是原子核改变时产生的，电子并不是原子核的组成部分．(2)同位素的化学性质相同，但物理性质不同．应用体验例3(多选)已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.下列选项中正确的是()A．镭核中有88个质子，138个中子B．镭核所带的电荷量是138eC．若镭原子呈电中性，它核外有88个电子D.22888Ra是镭的一种同位素，88[试解]针对训练2.(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(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．它们的化学性质相同学以致用·随堂检测全达标1．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是()A．原子核中有质子、中子、还有α粒子B．原子核中有质子、中子，还有β粒子C．原子核中有质子、中子，还有γ光子D．原子核中只有质子和中子2．(多选)在贝可勒尔发觉自然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深化探讨，发觉在自然放射现象中共放出了三种射线，图为这种射线贯穿物体状况的示意图，①、②、③各代表一种射线，以下说法正确的是()A．射线①的电离实力最弱B．射线②为高速的质子流C．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹D．射线③是一种高能的电磁波3．如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是()4.如图所示，自然放射性元素放出的α、β、γ三种射线同时射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发觉β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线()A．向右偏B．向左偏C．直线前进D．无法推断5．如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射状况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以推断工作人员受到了何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，工作人员受到辐射的射线可能是()A．α射线和β射线B．α射线和γ射线C．β射线和γ射线D．α射线、β射线和γ射线1．原子核的组成自主落实·必备学问全过关一、1．(1)贝克勒尔(2)射线(4)8383(5)钋(Po)和镭(Ra)2．(1)氦原子核一张纸(2)电离铝板(3)电磁波电离铅板二、1．质子质子2．中子中子原子核3．质子中子核子4．质子数质子数5．质子数中子数原子同一位置情境体验提示：中子数不同；化学性质相同．合作探究·实力素养全提升探究一应用体验[例1]解析：α射线为高速氦核流，带正电；β射线为高速电子流，带负电；γ射线为能量很高的电磁波，不带电．依据左手定则推断正、负电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向，可知A、B两图中α射线和β射线的偏转方向均正确，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径r＝mvqB，由于两粒子速度相同，氦核的比荷小于电子的比荷，所以氦核运动的轨迹半径大于电子运动的轨迹半径，故A正确，B错误；依据带电粒子在电场中的受力分析，可知C、D两图中的射线偏转方向均正确，带电粒子垂直射入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向的位移为x，沿电场线方向的位移为y，则有x＝v0t，y＝12·qEmt2，解得y＝qE答案：AD[例2]解析：γ射线是能量很高的电磁波，γ射线不带电，所以电离作用很弱，波长很短，不易发生衍射，即不会很简单地绕过阻碍物，但穿透物质的本事极强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．A、C正确．答案：AC针对训练1．解析：因为γ射线的穿透本事最强，α射线的穿透本事最弱，由图可知①为α射线，②为β射线，③为γ射线；β射线是原子核内的中子转变为质子时放出的电子，选项A错误；α射线电离作用最强，但它不是电磁波，选项B错误；γ射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子，是一种电磁波，选项C错误，D正确．答案：D探究二应用体验[例3]解析：镭核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＝A－Z＝226－88＝138，故A正确；镭核所带的电荷量Q＝Ze＝88e，故B错误；呈电中性的原子，核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88，故C正确；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力供应向心力，由Bqv＝mv2r可得r＝答案：AC针对训练2．解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．答案：ABD学以致用·随堂检测全达标1．解析：在放射性元素的原子核中2个质子和2个中子结合得比较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源，说究竟它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ光子．答案：D2．解析：射线①用手可以拦住，说明穿透实力最弱，是α射线，α射线电离实力最强，选项A错误；射线②是高速电子流；射线③是γ射线，γ射线是一种高能的电磁波，选项B错误，D正确；射线③是γ射线，穿透实力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，选项C正确．答案：CD3．解析：同一元素的不同同位素的原子核内质子数是肯定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝A－Q，Q是定值，故选C.答案：C4．解析：γ射线不带电，在电磁场中不偏转，β射线不偏转是