高中物理走进原子核粤教版选修课件.ppt

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1、关于高中物理走进原子核粤教版选修第1页，此课件共46页哦原子弹爆炸原子弹爆炸第2页，此课件共46页哦第3页，此课件共46页哦第4页，此课件共46页哦第5页，此课件共46页哦第6页，此课件共46页哦 我们已经知道，原子核的直径几乎只有原我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子直径的万分之一。是否这就是最小的物体了子直径的万分之一。是否这就是最小的物体了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然有着呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？复杂的结构？神秘的原子核内，究竟蕴藏着神秘的原子核内，究竟蕴藏着什么样的奥秘呢？什么样的奥秘呢？前言前言第7页，此课件共46页哦 人们通过什么现象或实验发现原

2、子人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？核是由更小的微粒构成的？人们认识人们认识原子原子核核的结构就是的结构就是从从天然放射性天然放射性开始的。开始的。第8页，此课件共46页哦 虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探测射线探测射线的方法的方法1 1、使气体电离、使气体电离2 2、使照相底片感光、使照相底片感

3、光3 3、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光第9页，此课件共46页哦威耳孙云室威耳孙云室观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：射线径迹 径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负 射线径迹第10页，此课件共46页哦+r 电子云第11页，此课件共46页哦 1896年，法国科学家年，法国科学家贝克贝克勒尔勒尔发现了铀的放射性现象。发现了铀的放射性现象。发出不可发出不可见的射线见的射线穿透黑纸穿透黑纸使底片感使底片感光光一、放射性的发现一、放射性的发现天然放射现象：天然

4、放射现象：某些物质自发地放射出看不见某些物质自发地放射出看不见的射线的现象。的射线的现象。放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石天然放射现象的天然放射现象的发现说明原子核发现说明原子核具有复杂结构具有复杂结构第12页，此课件共46页哦铅盒铅盒放射源放射源射射线线 天然放射性元素的原子核发出的射天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光线可使照相底片感光照相底片照相底片第13页，此课件共46页哦1898年，波兰籍的法国科年，波兰籍的法国科学家居里夫人发现比铀强学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性万倍的放射性元素镭和钋，元素镭和钋，1903年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。第14页，

5、此课件共46页哦放射性放射性放射性元素放射性元素发射射线的性质发射射线的性质具有放射性的元素具有放射性的元素放出射线后，元素的性质发生变化放出射线后，元素的性质发生变化天然放射性元素天然放射性元素大于大于83的元素的元素 原子序数小于原子序数小于8383的一些天然元素也有的一些天然元素也有具有放具有放射性射性。例：例：Na,PNa,P等。等。第15页，此课件共46页哦放射性物质发出的射线有三种：放射性物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象第16页，此课件共46页哦射线射线射线射线高速氦核流高速氦核流(24He)高速电子流高速电子流(0-1e)射线射线高频电磁波（高能光子流）高频电磁波（

6、高能光子流）天然放射线有哪几种？其性质如何？天然放射线有哪几种？其性质如何？第17页，此课件共46页哦第18页，此课件共46页哦氦核氦核电子电子电磁波电磁波 利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？加以鉴别？法一：利用磁场法一：利用磁场 法二：利用电场法二：利用电场第19页，此课件共46页哦 检验检验放射性射线的电性放射性射线的电性电电+不带电的是射线带正电是 a射线带负电是 射线射线射线a射线 射线第20页，此课件共46页哦天然放射线的性质及其比较天然放射线的性质及其比较名称名称构成构成电量电量（e e）质量质量(u)(u)射出射出速度速度电

7、离电离能力能力贯穿贯穿本领本领氦核氦核+2+24 40.1c0.1c最强最强最弱最弱电子电子-1-11/18401/18400.9c0.9c较强较强较强较强光子光子0 0无静止无静止质量质量c c最弱最弱最强最强空空气气中的射程：中的射程：射线 5 cm 射线5 m 射线100 m 第21页，此课件共46页哦电离本领和贯穿本领之间的关系：电离本领和贯穿本领之间的关系：粒子是氦原子核，所以有很强的夺粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的最强的粒子，贯穿本领

8、最弱；而粒子，贯穿本领最弱；而光子光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。最强。第22页，此课件共46页哦放射性的特点、本质及其意义放射性的特点、本质及其意义特点：特点：与元素所处的化学状态无关与元素所处的化学状态无关本质：本质：是原子核的性质，而不是原子的性质是原子核的性质，而不是原子的性质意义：意义：表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构构.天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世

9、界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。地转变为另一种原子核。第23页，此课件共46页哦二、原子核的组成二、原子核的组成 19191919年，卢瑟福用年，卢瑟福用a a粒子轰击氦核时，发现了粒子轰击氦核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近。随后人们又用类其质量与氢原子的质量相近。随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此

10、可以断定，可以断定，质子质子是原子核的组成部分。是原子核的组成部分。从从19111911年，卢瑟福提出的原子核式结构年，卢瑟福提出的原子核式结构起到起到19321932年初步完成对原子核组成的正确认识，年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了经历了2121年年 。1 1、质子的发现：、质子的发现：第24页，此课件共46页哦19191919年年 卢瑟福用卢瑟福用 粒子轰击氮核，发现了质子。粒子轰击氮核，发现了质子。原子核由质子组成原子核由质子组成？中子、质子的发现19321932年年 查德威得发现了中子。查德威得发现了中子。19201920年年 卢瑟福预言中子的存在卢瑟福预言中子的存在 第25页

11、，此课件共46页哦 人工转变人工转变 用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发生变化的方法，称为人工转变生变化的方法，称为人工转变装置装置：放射性物质：容器：阀门：放射性物质：容器：阀门：铝箔：荧光屏：显微镜：铝箔：荧光屏：显微镜氮气氮气FA第26页，此课件共46页哦N2 2 粒子粒子粒子粒子 卢瑟福的卢瑟福的 粒子轰击氮核实验粒子轰击氮核实验 质子的发现质子的发现 粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子 14 14 7 7 N 17 17 8 8 O4 4 2 2 HeH1 1 1 1 卢瑟福的卢瑟福的 粒子轰击氮核实

12、验粒子轰击氮核实验第27页，此课件共46页哦 现象现象:容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光 推理推理:闪光是由于闪光是由于粒子击中氦核后产生的新粒子形成粒子击中氦核后产生的新粒子形成的的 测量测量:测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为质质子子 问题问题:质子是质子是粒子直接从氮核打出的？还是粒子直接从氮核打出的？还是粒子进入氮粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？核，形成一个复核，发生衰变时放出的？检验

13、检验:根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰变时放出的变时放出的 第28页，此课件共46页哦 原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。数知识质量数的一半或者还少一些。2 2、中子的发现、中子的发现 因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不因此，原子核内应该

14、还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为中子中子。后来他的学生后来他的学生查德威克查德威克在研究用射线轰击而产生的一种在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的质量是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量，只比后者大千分之一。非常接近于质子的质量，只比后者大千分之一。第29页，此课件共46页哦第30页，此课件共46页哦实验实验测量测量:(1)(1)这种不可见的粒子在电

15、场、磁场中不偏转，表明它不带这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢核，即与氢核(质质子子)质量相当质量相当 第31页，此课件共46页哦查得威克查得威克（18561940）质子质子质子质子质子质子钋钋o铍铍石蜡石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子粒子粒子粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？核反应方程式测量测量:(1)(1)这种不可见的粒

16、子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢核，即与氢核(质子质子)质质量相当量相当 第32页，此课件共46页哦核子核子质子和中子的统称。质子和中子的统称。质子数质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，子数，用用Z Z表示表示。电荷数电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原

17、子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。这个整数叫做原子核的电荷数。质量数质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，的质量数，用用A A表示表示。原子核的组成原子核的组成第33页，此课件共46页哦原子核的组成中子中子中子中子 质子质子质子质子 统称统称核子核子 原子核的组成电荷数电荷数电荷数电荷数

18、 =电子数电子数电子数电子数 =原子序数原子序数原子序数原子序数 U He H 1142235 92X AZ（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数质量数质量数质量数质量数 =电荷数中子数电荷数中子数电荷数中子数电荷数中子数 质量数质量数质量数质量数 原原 子子 核核 的的 组组 成成 1014m 元素符号元素符号元素符号元素符号 第34页，此课件共46页哦氢的同位素氢的同位素具有相同质具有相同质子数而中子数子数而中子数不同的原子不同的原子,在元素周期表在元素周期表中处于同一位中处于同一位置置,因而互称因而互称为同位数为同位数同位数同位数第35页，此课件共46页哦 同位素同位素第36页

19、，此课件共46页哦第37页，此课件共46页哦第38页，此课件共46页哦你知道的微粒有哪些？你知道的微粒有哪些？质质 子子分分 子子电电 子子原原 子子离离 子子中中 子子三、补充内容三、补充内容第39页，此课件共46页哦原子原子分子分子原子核原子核电子电子质子质子中子中子离子离子正电负电不带电明确这些关系！明确这些关系！第40页，此课件共46页哦原子：原子：化学变化中的最小微粒。化学变化中的最小微粒。第41页，此课件共46页哦 原子核：原子核：原子的组原子的组成部分，位于原子的成部分，位于原子的中心，由质子和中子中心，由质子和中子构成，带正电的小微构成，带正电的小微粒。粒。原子核原子核第42页

20、，此课件共46页哦电子电子电子：原子电子：原子的组成部分，的组成部分，位于原子的位于原子的外围，带负外围，带负电的小微粒。电的小微粒。质子质子质子：原子核质子：原子核的组成部分，的组成部分，带正电的小微带正电的小微粒，一个质子粒，一个质子带一个单位的带一个单位的正电荷。正电荷。中子中子 原子核的原子核的组成部分，组成部分，不带电的不带电的小微粒。小微粒。第43页，此课件共46页哦原子核组成符号：原子核组成符号：M MX XZ Z质子数质子数质量数质量数元素元素离子组成符号：离子组成符号：M Mx xn-n-Z Z质量数质量数质子数质子数所带所带电荷电荷离子离子离子：带电的原子或原子团。离子：带电的原子或原子团。分子分子分子：保持物质化学性质的一种微粒。分子：保持物质化学性质的一种微粒。第44页，此课件共46页哦 例例1 1 关于天然放射现象，下列说法正确关于天然放射现象，下列说法正确的是的是:():()A A、是玛丽、是玛丽*居里夫妇发现的居里夫妇发现的 B B、首先说明了原子核不是单一的粒子首先说明了原子核不是单一的粒子 C C、射线必须伴随着射线必须伴随着或或射线而产生射线而产生 D D、任何放射性元素都能同时发出三种射线、任何放射性元素都能同时发出三种射线 BCBC思考与研讨思考与研讨第45页，此课件共46页哦感谢大家观看第46页，此课件共46页哦