原子核的组成+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修3

选择性必修三第五章原子核1原子核的组成原子核的认识原子核的聚变与裂变枣糕（西瓜）模型++核式结构模型量子化轨道电子云基于实验事实和逻辑推理逐步建立对原子结构的认识始于实验终于实验关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？贝克勒尔，1852－1908，法国一、天然放射性的发现1896年为了研究X射线铀盐包着黑纸的底片X射线？再次实验神秘射线其它铀化合物公布发现确认了天然放射性的发现，指出发出射线是铀原子自身性质含铀元素打开了微观世界的大门，为原子核物理学和粒子物理学的诞生和发展奠定了实验基础。贝克勒尔获得了1903年度诺贝尔物理学奖。1895年伦琴发现X射线1.贝克勒尔的工作猜想发现并命名两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）。一、天然放射性的发现居里夫人写论文研究贝克勒尔发现的射线发现铀盐发出射线的强度只与化合物中铀的含量成正比，而与化合物的种类无关，也不受光照、加热、通电等因素的影响。确认起因在于原子内部提出了“放射性”这个词是否有其他元素呢？提出问题2.居里夫妇的工作检查已知元素发现钍有放射性某些铀钍混合物放射性特别强1903年、1911年两获诺贝尔物理学奖二、天然放射现象物质发射射线的性质称为放射性。1.放射性放射性元素自发地放出射线的现象2.天然放射现象3.放射性元素具有放射性的元素称为放射性元素放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性三、射线的本质思考：如何判断射线是什么呢？1.研究方法α射线β射线γ射线γ射线Eβ射线××××××××××××××××××××B三、射线的本质2.射线性质比较三、射线的本质几厘米铅板几毫米几十厘米3.三种射线穿透能力的比较威尔逊云室云室里面有干净的空气。实验时，先往云室里加少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后迅速向下拉动活塞，室内气体膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有粒子在室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出粒子运动的径迹。α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而清晰。高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的。γ射线的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹三、射线的本质3.射线来源2）放射性与元素所处的化学状态无关与核外电子数无关1）放射性与元素存在的物理状态（温度、压强）无关与原子核的内部结构有关3）放射性是原子核的性质4）天然放射性表明原子核有复杂结构1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子质子：P后来，人们用同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子，由此断定质子是原子核的组成部分。卢瑟福发现质子的核反应方程：四、原子核的组成1、发现质子mp=1.672×10-27kg思考：如何分析原子核是否只由质子组成的呢？如果原子核中内只有质子，则：核的质量核的电荷量=质子质量质子电荷量核的比荷=质子的比荷实际情况：核的质量核的电荷量>质子质量质子电荷量说明原子核还有其他组成部分卢瑟福猜想原子核内存在另一种不带电的粒子，1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。这一猜想被他的学生查德威克用实验证实。查德威克发现中子的核反应方程：中子的质量：mn=1.674927471×10-27kgmp=1.672×10-27kg四、原子核的组成2、发现中子查德威克误认为硬γ质子能量大不可能是γ测质量，确认中子1932年中子的质量和质子的质量非常接近不带电，是中性粒子用符号n表示比质子质量约大千分之一四、原子核的组成3.原子核的组成质子中子“+”核子——元素符号质量数核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数核电荷数Z质量数A=核子数=质子数+中子数4.原子核符号电荷数Z电荷量q≠质量数A质量m≠四、原子核的组成5.同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。氕氘氚质子数相同核外电子数相同有相同的化学性质相同不同原子核具有结构天然放射性现象原子核=质子+中子原子具有核式结构α粒子散射实验原子具有结构重要实验结论原子=原子核+核外电子原子内部存在电子阴极射线小结：1.如图所示，在某次实验中把放射源放入铅制成的容器中，射线只能从容器的小孔射出。在小孔前Q处放置一张黑纸，在黑纸后P处放置照相机底片，QP之间为垂直纸(非黑纸)面的匀强磁场(图中未画出)，整个装置放在暗室中.实验中发现，在照相机底片的a、b两处被感光(b点正对铅盒的小孔)，则下列有关说法正确的是（）A.天然放射现象说明原子具有复杂的结构B.QP之间的匀强磁场垂直纸面向里C.通过分析可知，打到a处的射线为β射线D.此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线C课堂练习2、(多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是()A、一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B、某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核C、三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D、β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子ACD课