高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成讲义（含解析）新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理教案VIP免费

第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。3．原子核由质子和中子组成。1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可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。4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。3．γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。2．中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)原子核获得了中子。3．原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。6．原子核的符号表示ZAX，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。7．同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子互称同位素。1．自主思考——判一判(1)放射性元素发出的射线可以直接观察到。(×)(2)放射性元素发出的射线的强度可以人工控制。(×)(3)放射性元素的放射性都是自发的现象。(√)(4)α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速。(×)(5)β射线能穿透几毫米厚的铅板。(×)(6)γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱。(√)2．合作探究——议一议(1)是否所有的元素都具有放射性？提示：原子序数大于或等于83的元素都具有放射性，原子序数小于83的元素很少具有放射性。(2)要判断三种射线是否带电以及带正电荷还是负电荷，可以用什么方法？提示：方法一：让射线垂直磁场方向射入磁场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。对于发生偏转的射线，根据偏转方向与磁场方向和速度方向的关系，依据左手定则可以判断带正电荷还是带负电荷。方法二：让射线垂直电场方向射入电场，发生偏转的带电，不偏转的不带电。对于发生偏转的射线，根据偏转方向与电场方向的关系，依据电荷受力方向与电场强度方向的关系，可以判断带正电荷还是带负电荷。(3)同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？提示：相同。因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同。对三种射线的研究1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核He约c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2．三种射线在电场和磁场中的偏转(1)在匀强电场中，γ射线不发生偏转，做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，β粒子的偏移大，如图所示。位移x可表示为x＝at2＝·2∝所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为＝××＝37。(2)在匀强磁场中：γ射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，如图所示。根据qvB＝得R＝∝所以，在同样条件下β粒子与α...