原子核的组成概述.ppt

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1、第十九章原子核1原子核的组成,主题1 射线的本质和特性 研读教材自主认知1.天然放射现象:(1)天然放射现象的发现:1896年,法国物理学家_发现,铀和含铀的矿物能发出看不见的射线,这种射线可使被黑纸包裹的照相底版_。,贝克勒尔,感光,(2)放射性和放射性元素。放射性:物质_的性质。放射性元素:具有_的元素。原子序数大于或等于83的元素,都是_元素,原子序数小于83的元素有的也具有放射性。(3)天然放射性元素:能_发出射线的放射性元素。,发射射线,放射性,放射性,自发地,2.三种射线:(1)射线实际上就是_,速度可达光速的,其_能力强,_能力较差,在空气中只能前进几厘米,用_就能把它挡住。(2

2、)射线是高速_,它速度很大,可达光速的99%,它的_能力较弱,穿透能力较强,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_,它的_作用更小,但穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的_和几十厘米厚的混凝土。,氦原子核,电离,穿透,一张纸,电子流,电离,铝板,电磁波,电离,铅板,合作探究核心归纳1.天然放射现象使人们认识到原子核是有结构的,为什么说射线来自原子核的内部?为什么说原子核是可分的,是有结构的?提示:因为实验发现,任何一种具有放射性的元素,无论它是以单质形式存在还是以化合物形式存在,都具有放射性,而且放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。由于元素的化学性质取决于原

3、子的核外电子,这说明射线与核外电子无关,也就是说射线来自原子核的内部,从而说明原子核是可分的,是有结构的。,2.每一种放射性元素一定是同时放出三种射线吗?提示:一般情况下放射性元素同时放出两种射线,即射线和射线或射线和射线。3.射线的电性是如何确定的?提示:根据电场或磁场对射线的作用,即根据射线在电磁场中的偏转情况来确定它们的电性。,4.怎样用磁场和电场对电荷作用力的方向来确定射线的电性?提示:把放射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图甲所示:,射线分成三束,射线在磁场中发生偏转,受到力的作用,这个力是洛伦兹力,说明其中的两束

4、射线是带电粒子。根据感光的位置和左手定则可以知道,带正电的射线向左偏转,这种射线叫射线;带负电的射线向右偏转,这种射线是射线;不偏转的是射线。带电粒子在电场中要受电场力的作用,可以加一偏转电场来判断三种射线的带电性质,如图乙所示。,5.结合下表探究三种射线的组成和特性。,氦原子核,薄纸,很强,电子流,铝板,较弱,电磁波,铅板,很小,【归纳总结】1.射线的本质和特性:(1)种类:、三种射线。(2)组成:分别由氦核、电子和高能量的光子组成。(3)特性:分别表现在速度、贯穿能力和电离作用三个方面的不同。2.射线来自原子核内部,证明原子核是有结构的。,3.三种射线在电场或磁场中的运动特点:(1)射线不

5、偏转:射线不论在电场还是磁场中,总是做匀速直线运动,不发生偏转。(2)射线和射线在磁场中的偏转特点:在匀强磁场中,和粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且同样条件下,粒子的轨道半径小,偏转大。,(3)射线和射线在电场中的偏转特点:在匀强电场中,和粒子沿相反方向做类平抛运动,且在同样的条件下,粒子的偏移量大。如果电场和磁场方向未知,也可以由偏转的大小情况区分射线的种类。,过关小练即时应用1.(多选)下列说法正确的是()A.射线粒子和电子是两种不同的粒子B.红外线的波长比X射线的波长长C.粒子不同于氦原子核D.射线的贯穿本领比粒子强,【解析】选B、D。射线粒子是氦原子核,射线粒子是电子,射线是电磁波;因

6、此A、C都不对。在这三种射线中,射线贯穿本领最强,其次是射线,射线最弱;因此D正确。在电磁波谱中,按波长由长到短的顺序依次是无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,射线。因此B正确。,2.一置于铅盒中的放射源发射的、和射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后,射线变为a、b两束,射线a沿原来方向行进,射线b发生了偏转,如图所示,则图中的射线a和射线b分别为()A.B.C.D.,【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)根据射线的贯穿本领明确穿过铝箔的两种射线。(2)由偏转情况明确两种射线的种类。,【解析】选D。放射源发射的、和三种射线中,射线的穿透本领

7、最弱,一张普通的纸就能挡住,不会穿过铝箔,射线的穿透本领较强,能穿透几毫米的铝箔,射线的穿透本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,故穿过铝箔的是和射线,A、C错;其中射线是光子流不带电(电中性),在电场中不偏转,是射线a,射线带负电,在电场中发生偏转,是射线b,故B错,D对。,3.(多选)如图所示,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有(),A.打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B.射线和射线的轨迹是抛物线C.射线和射线的轨迹是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场,则屏上的亮斑可能只

8、剩下b,【解析】选A、C。由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中带正电的粒子受的洛伦兹力向上,带负电的粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧。而射线不带电做直线运动。所以B错,A、C正确;如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时,由于粒子速度约是光速的,而粒子速度接近光速,所以在同样的混合场中不可能都做直线运动,D错。,【补偿训练】如图所示,R为放射源,虚线范围内有垂直于纸面的磁场B,LL为厚纸板,MN为荧光屏,今在屏上P点处发现亮斑,则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B的方向分别为()A.粒子,B垂直于纸面向外B.粒子,B垂直于纸面向内C.粒子,B垂直于纸面向外D.粒子,B垂直于

9、纸面向内,【解题指南】解答本题时应注意以下三点:(1)掌握三种射线的本质及特性并能灵活运用。(2)明确带电粒子在磁场中的运动规律。(3)熟练应用左手定则是解决本题的关键。,【解析】选D。由于粒子贯穿本领很弱,只能穿透几厘米空气,因此穿透厚纸板到达屏上P点处的不可能是粒子;由于粒子不带电,穿过B区域不会发生偏转,因此到达P点处的也不可能是粒子;由此可知,到达P点处的必然是粒子。又由于粒子带的是负电,因此用左手定则便可判断B的方向应该是垂直于纸面向内。所以D选项正确。,主题2 原子核的组成 研读教材自主认知1.质子:质子是_用粒子轰击氮核时发现的一种新的带正电的粒子。2.中子:原子核内存在着一种_

10、与质子非常接近,但是不带_的粒子,这种粒子叫做中子。中子是由_发现的。3.核子:质子和中子除了是否带电的差异以及质量上的微小差别外,其余性质十分相似,而且都是_的组成成分,统称为核子。,卢瑟福,质量,电,查德威克,原子核,4.原子核的符号:,质子数,质子数,5.同位素:(1)定义:具有相同_而_不同的原子,在元素周期表中处于_位置,因而互称同位素。例如,氢有三种同位素:_(通常所说的氢),氘(也叫重氢),氚(也叫超重氢),符号分别是_。碳有两种同位素,符号分别是_。,质子数,中子数,同一,氕,(2)性质:原子核的_数决定了核外_,也决定了电子在核外的分布情况,从而决定了这种元素的化学性质,因而

11、同种元素的同位素具有相同的_性质。,质子,电子数,化学,合作探究核心归纳1.质子是怎么发现的?它有什么特点?提示:(1)1919年,卢瑟福用粒子轰击氮原子核,从中打出了质子;以后人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了质子。所以质子是原子核的组成部分。(2)质子带正电荷,电荷量与一个电子所带的电荷量相等,质量mp=1.672623110-27kg。,2.中子是怎么发现的?它有什么特点?提示:(1)1932年,查德威克通过实验证实了中子的存在。(2)中子不带电,质量mn=1.674928610-27kg。,3.人们通过实验得到了质子和中子,它们都是来源于原子核,所以原子核的组成和人们假设的相

12、同,那么原子核的组成是怎样的?组成原子核的粒子之间有什么联系?提示:(1)原子核是由质子和中子构成的,质子带正电,中子不带电。质子和中子统称为核子,质子数和中子数之和叫核子数。(2)原子核中的两个等式原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数原子核的质量数=核子数=质子数+中子数,4.互称同位素的原子核的组成有什么关系?其化学性质相同吗?为什么?提示:(1)互称同位素的原子核具有相同的质子数而中子数不同,在元素周期表中处于同一位置。(2)同种元素的原子,质子数相同,核外电子数也相同,因此它们的化学性质相同。,【归纳总结】1.原子核(符号):,2.基本关系:(1)核电荷数=质子数(Z)=元素的

13、原子序数=核外电子数。(2)质量数(A)=核子数=质子数+中子数。3.原子核组成的三个概念:(1)核子数:质子和中子质量差别非常微小,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。,过关小练即时应用1.据最新报道,放射性同位素钬 在医疗领域有重要应用,该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A.32B.67C.99D.

14、166【解析】选A。根据原子核内各量的关系可知核外电子数=质子数=67,中子数为166-67=99,故核内中子数与核外电子数之差为99-67=32,故A对,B、C、D错。,2.氢有三种同位素分别为 下列说法正确的是()A.它们的质子数相同B.它们的质量数相同C.它们的核子数相同D.它们的中子数相同【解析】选A。同位素的质子数相同,核电荷数相同,中子数不同、质量数、核子数不同,选项A正确。,3.据报道,俄科学家成功合成了具有极强放射性的117号新元素,该元素目前尚未被命名,是在实验室人工创造的最新的超重元素。新元素有两种同位素,其中一种有176个中子,而另一种有177个中子,则:(1)该元素两种

15、同位素的原子核的核电荷数各为多少?原子的核外电子数各为多少?(2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少?(3)若用X表示117号元素的元素符号,该元素的两种同位素用原子核符号如何表示?,【解题指南】解答本题应注意以下三点:(1)原子核的质子数与原子序数相等。(2)原子呈中性,核外电子数等于核内质子数。(3)原子核的质量数等于质子数与中子数之和。,【解析】(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数,等于核内质子数。故117号元素的核电荷数和核内质子数均为117,原子呈中性,故核外电子数等于核内质子数,也为117。(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和,故该元素中子数为176的原子核的

16、质量数为117+176=293,中子数为177的原子核的质量数为117+177=294。(3)元素符号一般用 表示,其中A表示质量数,Z表示核电荷数,由前两问得:该元素的两种同位素的原子核符号,中子数为176的原子核的符号为 中子数为177的原子核的符号为,答案:(1)均为117均为117(2)293294(3),【补偿训练】在粒子散射实验中,粒子可以表示为 其中的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,【解析】选B。原子核的符号常用 来表示,其中X为元素符号,上角标A表示核的质量数,下角标Z表示核的电荷数。,