高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 原子核的组成教课内容课件ppt

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1.通过了解天然放射现象的有关知识,正确理解天然放射现象及其规律。2.通过对三种射线本质的了解,会利用电场、磁场区分它们。3.理解原子核的组成,会正确书写原子核符号。
一、天然放射现象1.放射性:物质发出　射线　的性质。 2.放射性元素:具有　放射性　的元素。 3.天然放射现象:放射性元素　自发地　发出射线的现象。 
微判断 (1)天然放射现象的发现揭示了原子核可以再分。(　　)(2)一定质量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)原子序数小于83的元素都不能放出射线。(　　)
二、射线的本质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,穿透能力较弱,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,速度可达光速的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10-10 m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。 
微思考 β射线的本质是高速电子流,示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流,这两种射线的来源相同吗?提示:不同。阴极射线的电子来源于核外电子,β射线的电子来源于原子核。
三、原子核的组成1.质子的发现。1919年,卢瑟福用镭放射出的　α粒子　轰击氮原子核,从氮原子核中打出了质子。 2.中子的发现。1932年,卢瑟福的学生　查德威克　通过实验证实了中子的存在。 3.原子核的组成。原子核由质子和中子组成,组成原子核的质子和　中子　统称为核子。 
4.原子核的电荷数。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,用字母Z表示。 5.原子核的质量数。原子核的质量等于核内质子和　中子　的质量的总和,而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于　单个核子　质量的整数倍,这个倍数叫作原子核的质量数,用字母A表示。 
6.原子核的符号。7.同位素。核中质子数相同而　中子数　不同的原子,在元素周期表中处于　同一　位置,因而互称同位素。 
微训练 在元素周期表中查到铅的原子序数为82,一个铅原子质量数为207,下列说法正确的是(　　)A.核外有82个电子,核内有207个质子B.核外有82个电子,核内有82个质子C.核内有82个质子、207个中子D.核内有125个核子答案:B
重难归纳1.α、β、γ三种射线的比较。
一 三种射线的理解与应用
2.三种射线在电场和磁场中偏转情况的分析。(1)γ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)α射线和β射线在电场中偏转的特点:在同一匀强电场中,α粒子和β粒子垂直于电场方向进入电场,粒子偏向相反方向做类平抛运动,根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,偏移量可表示为 (式中x为粒子在初速度方向上移动的距离)。
如图所示,R是一种放射性物质,虚线框内是垂直于纸面的匀强磁场B,LL'是一厚纸板,MN是荧光屏,实验时,发现在荧光屏O、P两处有亮斑。(1)匀强磁场的方向是垂直于纸面向里还是向外?(2)到达O点和P点的分别是什么射线?
提示:由三种射线的本质知,γ射线在磁场中不偏转,O处亮斑为γ射线,能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线,再根据偏转方向,结合左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里。
典例剖析一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ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.α射线　β射线B.β射线　γ射线C.γ射线　α射线D.γ射线　β射线
解析:放射源发射的α、β和γ三种射线中,α射线的穿透本领最弱,一张普通的纸就能挡住,不会穿过铝箔;β射线的穿透本领较强,能穿透几毫米的铝箔;γ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β和γ射线,选项A、C错误。其中γ射线是光子流,不带电(电中性),在电场中不偏转,是射线a,β射线带负电,在电场中发生偏转,是射线b,故选项B错误,D正确。
规律总结 三种射线的比较方法 1.知道三种射线带电的性质,α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。α、β是实物粒子,而γ射线是光子流,属于电磁波的一种。 2.在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线。 3.α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透能力最强,而电离作用相反。
学以致用(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,则下列说法正确的有(　　)A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B.α射线和β射线的轨迹是抛物线C.α射线和β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剩下b
解析:由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中带正电的α粒子受的洛伦兹力向上,带负电的β粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧,而γ射线不带电,做直线运动,选项B错误,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α粒子速度约是光速的 ,而β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,选项D错误。
二 原子核和同位素的理解
2.基本关系。核电荷数=质子数(Z)=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)同位素指质子数相同、中子数不同的原子核组成的元素。(2)原子的原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也决定了元素的化学性质。同种元素的原子,质子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质,但它们的中子数不同,所以它们的物理性质不同。
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,下图为α粒子轰击氮原子核示意图。(1)人们用α粒子轰击多种原子核,都打出了质子,说明了什么问题?(2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么问题?提示:(1)质子是原子核的组成部分。(2)说明原子核内除质子外,还有其他粒子存在。
典例剖析(多选)下列说法正确的是(　　)
特别提示 1.核电荷数与原子核的电荷量是不同的,组成原子核的质子的电荷量都是相同的,所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍,我们把核内的质子数叫核电荷数,而这些质子所带电荷的总和才是原子核的电荷量。 2.原子核的质量数与质量是不同的,也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数,原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。
学以致用据报道,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.99D.166答案:C解析: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,故选项C正确,A、B、D错误。
1.关于天然放射现象,下列说法正确的是(　　)A.α射线是由氦原子核产生的B.β射线是由原子核外电子电离产生的C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的D.通过化学反应不能改变物质的放射性答案:D
解析:α射线的本质是氦核,选项A错误;β射线是在β衰变中产生的,本质是高速电子束,选项B错误;γ射线是发生α衰变和β衰变时原子发生能级跃迁而产生的电磁波,选项C错误;物质的放射性由原子核内部自身的因素决定,与原子的化学反应和外部条件无关,选项D正确。
2.以下说法正确的是(　　)
C.同一元素的两种同位素具有相同的质量数D.同一元素的两种同位素具有不同的中子数答案:D解析:钍核的质量数为234,质子数为90,选项A错误;铍核的质量数为9,中子数为5,选项B错误;由于同位素质子数相同而中子数不同,即质量数不同,选项C错误,D正确。
3.原子核能放出α、β、γ射线,关于原子核的组成,下列说法正确的是(　　)A.原子核中有质子、中子,还有α粒子B.原子核中有质子、中子,还有β粒子C.原子核中有质子、中子,还有γ粒子D.原子核中只有质子和中子答案:D
解析:在放射性元素的原子核中,2个质子和2个中子结合得较紧密,有时作为一个整体放出,这就是α粒子的来源,不能据此认为α粒子是原子核的组成部分;原子核里是没有电子的,但中子可以转化成质子,并向核外释放一个电子,这就是β粒子;原子核发出射线后处于高能级,在回到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来,形成γ射线,故原子核里也没有γ粒子,故选项D正确。
4.(多选)氢有三种同位素分别为氕 ,下列说法不正确的是(　　)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.它们的中子数相同答案:BCD解析: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B、C、D错误,A正确。
5.如图所示,X为未知的放射源,L为薄铝片,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(　　)A.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放射源答案:C
解析: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,只有γ粒子。因此放射源可能是α和γ的混合放射源,选项C正确。