【课件】原子核的组成+课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

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1、5.15.1原子核的组成原子核的组成学习目标学习目标1 1、了解天然放射性现象及其规律、了解天然放射性现象及其规律2 2、知道三种射线的本质及如何利用电场或磁场区分它们、知道三种射线的本质及如何利用电场或磁场区分它们3 3、知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念、知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念 1896 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和年，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，它能穿透黑含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光。纸使照相底片感光。1 1、天然放射现象的发现天然放射现象的发现贝克勒尔，18521908，法国.(3)(

2、3)原子序数大于原子序数大于8383的元素，都能自发地发出射线，原子序数的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或小于或等于等于8383的元素，有的也能发出射线。的元素，有的也能发出射线。2 2、放射性和放射性元素、放射性和放射性元素(1)(1)放射性：物质发出射线的性质。放射性：物质发出射线的性质。(2)(2)放射性元素：具有放射性的元素。放射性元素：具有放射性的元素。3 3、天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。、天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。一一 天然放射现象天然放射现象 受受到到贝贝克克勒勒尔尔的的发发现现的的鼓鼓舞舞，波波兰兰裔裔法法国国物物理理学学家家玛玛丽

3、丽居居里里和和她她的的丈丈夫夫皮皮埃埃尔尔居居里里对对铀铀和和含含铀的各种矿石进行了深入研究。铀的各种矿石进行了深入研究。发发现现这这种种沥沥青青中中还还存存在在着着两两种种能能够够发发出出更更强强射射线线的的新新元元素素，居居里里夫夫人人把把其其中中一一种种元元素素命命名名为为钋钋（PoPo），另一种元素命名为镭（），另一种元素命名为镭（RaRa）。）。居里夫妇居里夫妇 19031903年年，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖 。19111911年，因发现元素钋和镭再次获得诺贝尔化学奖，因而成为年，因发现

4、元素钋和镭再次获得诺贝尔化学奖，因而成为世界上第一个两获诺贝尔奖的人世界上第一个两获诺贝尔奖的人练习、下列说法正确的是练习、下列说法正确的是()A.A.任何元素都具有放射性任何元素都具有放射性B.B.同一元素同一元素,单质具有放射性单质具有放射性,化合物可能没有化合物可能没有C.C.元素的放射性与温度无关元素的放射性与温度无关D.D.放射性就是该元素的化学性质放射性就是该元素的化学性质C C 粒子1 1、研究方法：把射线放入电场或磁场来研究其性质研究方法：把射线放入电场或磁场来研究其性质,如图所示如图所示:（2 2）有磁场：胶片有三处感光）有磁场：胶片有三处感光 说明：说明：在磁场作用下，射线

5、分为三束，在磁场作用下，射线分为三束，即射线由三种粒子组成即射线由三种粒子组成.通过左手定则：通过左手定则：右偏带负电，是右偏带负电，是射线射线不偏不带电，叫不偏不带电，叫射线射线（1 1）无磁场：胶片只有一处感光）无磁场：胶片只有一处感光左偏带正电，是左偏带正电，是射线射线粒子粒子二、射线的本质二、射线的本质二、射线的本质二、射线的本质1 1、射线射线：实际上实际上就是就是氦原子核，氦原子核，速度可达到光速速度可达到光速的的 ,其其电离能力电离能力强强，穿透能力较弱穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住用一张纸就能把它挡住2 2、射线射线：是是高速电

6、子流，高速电子流，速度可达光速的速度可达光速的99%99%，它的它的穿透能力较强穿透能力较强，电离能力较弱电离能力较弱，很容易穿透黑纸很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板也能穿透几毫米厚的铝板。3 3、射线射线：呈电中性呈电中性，是是能量很高的电磁波能量很高的电磁波，波长很短波长很短，在在1010-1010 m m以以下，下，,它的它的电离作用更小电离作用更小，但穿透能力更强但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。或几十厘米厚的混凝土。射线射线射线射线射线射线氦原氦原子核子核高速电高速电子流子流高能量高能量电磁波电磁波成分成分速度贯穿能力贯穿能力

7、电离能力电离能力带电量带电量1/101/10光速光速接近光接近光速速光速光速弱弱 纸能档住纸能档住较强较强几毫米铝板几毫米铝板很强很强几厘米铅板几几厘米铅板几十厘米混凝土十厘米混凝土很容易很容易较弱较弱更小更小2e2e-e-e0 0新课讲授3 3、三种射线组成及特点、三种射线组成及特点新课讲授4 4、影响放射性的因素、影响放射性的因素（1 1）如果）如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是一种元素具有放射性，那么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，即放射性与元素所处的以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响，即放射性与元素所处的化学状态无关

8、。化学状态无关。(2)(2)放射性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。是原子核的性质，而不是原子的性质。的物理状态无关。是原子核的性质，而不是原子的性质。只与原子核的只与原子核的内部结构有关。内部结构有关。5 5、发现放射性的意义、发现放射性的意义表明原子核表明原子核内部内部也有较复杂的结构。也有较复杂的结构。练习、（多选）练习、（多选）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A A天然放射现象说明原子核具有复杂结构天然放射现象说明原子核具有复杂结构B B射线是由原子核

9、外电子电离产生的射线是由原子核外电子电离产生的C C物质的放射性与物质的存在状态有关物质的放射性与物质的存在状态有关D D通过化学反应不能改变物质的放射性通过化学反应不能改变物质的放射性ADAD 练习、如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出练习、如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出、三三种射线，分别进入匀强磁场和匀强电场中，下列说法正确的是（种射线，分别进入匀强磁场和匀强电场中，下列说法正确的是（）A A表示表示射线，其射出速度最慢但电离能力最弱射线，其射出速度最慢但电离能力最弱B B表示表示射线，其穿透能力和电离能力都很强射线，其穿透能力和电离能力都很强C C表示表示射线，是由原子射线，是

10、由原子核内释放出来的高频电磁波核内释放出来的高频电磁波D D表示表示射线，是高速电子流，可以射线，是高速电子流，可以穿透几毫米厚的铝板穿透几毫米厚的铝板C C练习、一置于铅盒中的放射源发射的练习、一置于铅盒中的放射源发射的、和和射线射线,由铅盒的小孔射由铅盒的小孔射出出,在小孔外放一铝箔在小孔外放一铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后,射线变射线变为为a a、b b两束两束,射线射线a a沿原来方向行进沿原来方向行进,射线射线b b发生了偏转发生了偏转,如图所示如图所示,则图中则图中的射线的射线a a和射线和射线b b分别为分别为()A.A.射线射线射

11、线射线B.B.射线射线射线射线C.C.射线射线射线射线D.D.射线射线射线射线D D三、原子核的组成三、原子核的组成1 1、质子的发现：、质子的发现：（1 1）19191919年，卢瑟福用镭放射出的年，卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮原子核中粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了质子。打出了质子。（2 2）质子：）质子：P P电量：电量：e=1.60210e=1.60210-19-19C C质量：质量：m mp p=1.67210=1.67210-27-27kgkg质子是原子核的组成部分质子是原子核的组成部分质子：质子：带正电带正电原子核是否只是由质子组成呢？原子核是否只是由质子组成呢？

12、核的质量核的质量质子质量质子质量核的电量核的电量质子电量质子电量？卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认查德威克用实验证实，并得到公认核的质量核的质量质子质量质子质量核的电量核的电量质子电量质子电量 三、原子核的组成三、原子核的组成新课讲授 1932 1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电。是中性粒子。在对各种的质量和质子的质量基本相同，但是不带电。是中性粒子。在对各种原子核进

13、行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。2 2、中子的发现、中子的发现新课讲授3 3、原子核的表示、原子核的表示（1 1）核子：质子和中子都是原子核的组成成分，所以统称为核子。）核子：质子和中子都是原子核的组成成分，所以统称为核子。（2 2）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）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，用个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数，用 Z Z 表示。表示。（3 3）质量数：原子核的质量几乎等于单个核子质量的整

14、数倍，这个倍）质量数：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，用数叫作原子核的质量数，用 A A 表示。表示。X X表示表示元素符号元素符号Z Z表示表示质子数质子数A A表示表示质量数质量数新课讲授4 4、同位素：些具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在、同位素：些具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。同种元素的质子数相同同种元素的质子数相同,核外电子数也相同核外电子数也相同,所以有相同的化学性质所以有相同的化学性质,但它们的中子数不同但它们的中子数不同,所以

15、它们的物理性质不同。所以它们的物理性质不同。A:A:质量数、核子数（质子数质量数、核子数（质子数+中子数）中子数）Z:Z:质子数、核电荷数、元素周期表序号、原子状态下核外电质子数、核电荷数、元素周期表序号、原子状态下核外电荷数荷数原子核符号原子核符号（4 4）原子核的表示）原子核的表示 练习、练习、已知镭的原子序数是已知镭的原子序数是8888，原子核的质量数是，原子核的质量数是226226。试问：。试问：(1)(1)镭核中有几个质子？几个中子？镭核中有几个质子？几个中子？(2)(2)镭核所带电荷量是多少？镭核所带电荷量是多少？(3)(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？若镭原子呈电中性，它

16、核外有几个电子？解解析析：(1)1)镭镭核核中中的的质质子子数数等等于于其其原原子子序序数数，故故质质子子数数为为8888，中中子子数数N N等于原子核的质量数等于原子核的质量数A A与质子数与质子数Z Z之差，即之差，即N NA AZ Z2262268888138138。(2)(2)镭核所带电荷量镭核所带电荷量Q QZeZe881.610881.6101919 C1.4110 C1.41101717 C C。(3)(3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为8888。C C 练习、据最新报道练习、据最新报道,放射性同位素放

17、射性同位素钬钬 在在医疗领域有重要应用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该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A.99A.99 B.67 B.67C.32C.32 D.166 D.166练习、练习、(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()BC BC 一、一、天然放射现象天然放射现象1.1.放射性：物质发射射线的性质放射性：物质发射射线的性质2.2.放射性元素：具有放射性的元素放射性元素：具有放射性的元素3.3.天然放射现象：放射性的元素自发地发出射线的现象天然放射现象：放射性的元素自发地发出射线的现象二、二、放射性的本质放射性的本质成分成分速度速度电离能

18、力电离能力穿透能力穿透能力a a射线射线氦原子核氦原子核1/101/10光速光速很强很强较弱较弱射线射线电子流电子流接近光速接近光速较弱较弱较强较强射线射线电磁波电磁波光速光速更弱更弱很强很强课堂小结课堂小结三、三、原子核的组成原子核的组成1.1.质子质子p p：它是氢原子核，带正电，电量与电子相等。它是氢原子核，带正电，电量与电子相等。2.2.中中子子n n：不：不带电，质量与质子相等。带电，质量与质子相等。3.3.原子核：由质子和中子组成原子核：由质子和中子组成4.4.核电荷数核电荷数Z Z=质子数质子数=原子序数原子序数=荷外电子数荷外电子数5.5.质量数质量数A A=核子数核子数=质子数质子数+中子数中子数6.6.具有相同质子、不同中子数的原子互称同位素。具有相同质子、不同中子数的原子互称同位素。原子具有原子具有结构结构原子具有核式结原子具有核式结构构原子核具有结构原子核具有结构重要实验重要实验阴极射线阴极射线粒子散射实验粒子散射实验天然放射性天然放射性结论结论原子内部原子内部存在电子存在电子原子由原子核与原子由原子核与核外电子组成核外电子组成原子核由更加基本的原子核由更加基本的粒子组成（质子中子）粒子组成（质子中子）