高中物理 第十九章 原子核 第一节 原子核的组成课堂探究学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第一节原子核的组成课堂探究探究一天然放射现象的意义和三种射线的研究问题导引天然放射性的发现打开了核物理的大门。在天然放射现象中，发射出的射线是什么呢？提示：α射线、β射线、γ射线。名师精讲1．研究放射性的意义：放射性元素能自发地发出射线，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。2．三种射线：在射线经过的空间施加磁场，射线分成三束，其中两束在磁场中向不同的方向偏转，说明这两束是带电带子流，另一束在磁场中不偏转，说明这一束不带电，这三束射线分别叫作α射线、β射线、γ射线。3．三种射线的性质、特征比较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)1836pm静止质量为零速度0.1c0.99cc在电场或磁场中偏转与α射线反向偏转不偏转穿透能力最弱(用纸能挡住)较强(穿透几毫米厚的铝板)最强(穿透几厘米厚的铅板)对空气的电离作用很强较弱很弱通过胶片感光感光感光警示(1)在匀强电场中，α射线偏转较小，β射线偏转较大，γ射线不偏转。(2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转。【例题1】如图所示，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()1A．α和β的混合放射源B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ放射源解析：由三种射线的本质和性质可以判断：在放射源和计数器之间加上铝片后，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α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γ射线。因此放射源可能是α和γ的混合放射源。答案：C反思三种射线的性质以及α粒子、β粒子在电场、磁场中的偏转方向和偏转的程度是解决这类问题的关键。探究二原子核的组成问题导引一个铅原子质量数为207，其核外电子是多少？中子数又是多少？提示：在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中间有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反，电量相等，故核外电子数和核内质子数同为82个。又因为质量数等于质子数与中子数之和，所以铅原子核的中子数为207－82＝125(个)。名师精讲1．原子核的组成原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电。不同的原子核内质子和中子的个数不一定相同。2．原子核的符号和数量关系(1)符号：X。(2)基本关系：电荷数(Z)＝质子数＝元素的原子序数＝核外电子数。质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。3．同位素(1)定义：具有相同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，因而互称同位素。(2)化学性质的决定因素：原子核的质子数决定了核外电子的数目，也决定了电子在核外分布的情况，进而决定了这种元素的化学性质。警示(1)质子、中子统称为核子。(2)原子核的电荷数都是质子电荷的整数倍，用Z表示电荷数。(3)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。原子核的质量数就是核内的核子数。【例题2】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？(3)若镭原子呈中性，它的核外有几个电子？(4)22888Ra是镭的一种同位素，让22688Ra和22888Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的。原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。(1)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(核电荷数Z)之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)镭核所带电荷量：2Q＝Ze＝88×1.60×10－19C＝1.41×10－17C。(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，...