高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 原子核的组成优秀ppt课件

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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？
对原子组成和原子结构的认识过程
关于原子核内部的信息最早来自天然放射现象。
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光 。
居里夫妇对最早提出了放射性的概念。
发现并命名两种新元素：钋（P）和镭（Ra）。
玛丽.居里和她的丈夫皮埃尔.居里对含铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。发现这种沥青中含有两种能够发出更强射线的新元素，玛丽.居里把其中一种元素（为了纪念她的祖国波兰而）命名为钋（P） ，另一种元素命名为镭（Ra） 。
放射性：物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。
天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象。
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．
放大了1000倍的铀矿石
在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？这些射线带不带电呢？带什么电？
放射性说明了原子核具有复杂结构
【例题】发现天然放射现象的意义在于使人类认识到(　　)A．原子具有一定的结构B．原子核具有复杂的结构C．原子核中含有质子D．原子核中含有质子和中子
⑴把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。
这三种射线分别叫作α射线、β射线和γ射线。
⑵在射线经过的空间施加磁场。
②两束在磁场中向不同的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；且电性相反。
③另一束在磁场中不偏转，说明它不带电。
如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图5.1-1中标出的径迹判断，它们分别带什么电荷？ 如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质，两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转？
×　×　×　×　××　×　×　×　××　×　×　×　××　×　×　×　×　
波长极短的电磁波（光子）
射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子，这样的过程叫作电离。射线的上述作用叫作电离作用。
由于与物质中的微粒作用时会损失自己的能量，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。（最弱）
穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。（较弱）
甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土（最强）
元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质？放射性的发现有何重要意义?
实验发现，如果一种元素具有放射性，无论它是以单质存在的，还是以化合物形式存在的，都具有放射性。（即放射性与元素所处的化学状态无关）
放射性的强度也不受温度、外界压强的影响（即放射性与元素存在的物理状态无关）。这就说明射线与这些电子无关，也就是说，射线来自原子核。这说明原子核内部是有结构的。
射线与核外电子无关，它来自原子核。说明原子核内部是有结构的。
由微观粒子构成的射线，肉眼是看不见的。但是，射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，会显示射线的存在。威尔逊云室就是一种常用的射线探测装置。 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。
【例题】(多选)在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会放射出α、β、γ射线，这些射线会导致某些疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法中符合实际情况的是(　 　)A．α射线的电离本领最强，穿透能力最弱B．γ射线的运动速度最快，电离本领最弱C．金属铀有放射性，二氧化铀没有放射性D．β射线是原子核外电子电离形成的电子流
【例题】如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的(　　)
放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构。原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？
——1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子。
电量：e=1.602×10-19C
质量：mp=1.672×10-27kg
戏称：卢打“氮” 卢打“蛋”
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：
原子核是只由质子组成的吗？如果原子核中只有质子，那么，任何一种原子核的质量与电荷量之比，都应该等于质子的质量与电荷量之比。但事实是这样的吗？
如果原子核中内只有质子，则：
说明原子核还有其他组成部分
1920年，卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫作中子(neutrn)。1932年， 卢瑟福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：
mn=1.674927471×10-27 kg
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，用符号n表示。研究证明中子的质量和质子的质量非常接近，但是不带电，是中性粒子。发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。
mn＝1.674927471×10-27 kg
mp=1.672×10-27kg
中子质量比质子质量约大千分之一
=质子数=原子序数=荷外电子数
=核子数=质子数+中子数
电荷数(原子序数）
原子核的电荷数不是它所带的电荷量，质量数也不是它的质量。
原子核符号（元素符号）
表示：带2个单位正电荷，即有2个质子和4－2＝2个中子。
电荷数是2，质量数是4。
电荷数是92，质量数是235。
表示：带92个单位正电荷，即有92个质子和235－92＝143个中子。
同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，它们就会具有相同的化学性质。
同位素：质子数相同，中子数不同（质量数A当然不同），则互为同位素。
1895年末，德国物理学家伦琴发现了一种新的射线——X射线，即伦琴射线。它具有一定的辐射性。
【例题】卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是(　　)A．电子数与质子数相等B．绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的质量与电荷量之比C．原子核的核电荷数等于质子数D．质子和中子的质量几乎相等
【例题】下列说法正确的是(　　)A.质子和中子的质量不等，但质量数相等B.质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D.中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和
(1)天然放射现象说明原子核是可以再分的。(　　)(2)α射线、β射线、γ射线都属于电磁波。(　　)(3)α粒子其实是高速氦原子核，它具有较高的穿透能力。(　　)(4)温度越高，放射性元素发出的射线越强。(　　)(5)原子核的电荷数就是电荷量。(　　)
【例题】如图所示，天然放射性元素放出α、β、γ三种射线，同时射入互相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，进入场区后发现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、无法判断
【例题】(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
【例题】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
【例题】(多选)氢有三种同位素，分别是氕(H)、氘(H)、氚(H)，则(　 　)A.它们的质子数相等B.若为中性原子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
【例题】已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？
（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Z之差， 即N=A-Z=226-88=138.(2)镭核所带电荷量： Q=Ze=88×1.6×10-19C =1.41×10-17C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.