高中物理选修--原子核的组成
高中物理第十九章原子核1原子核的组成课后作业含解析新人教版选修3_5
原子核的组成时间：45分钟一、选择题(1～6题为单选，7～9题为多选)1．关于γ射线，下列说法不正确的是( B )A．它是处于激发态的原子核放射的B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流D．它是波长极短的电磁波解析：γ射线是处于激发态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．2．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道( A )A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A 为中子，B为质子，所以A正确．3.32He可以作为核聚变材料(核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源)，下列关于32He的叙述正确的是( C )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：32He核内质子数为2，31H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误.32 He核内中子数为1，B错误，C正确.32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误．4.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中( C )A．C为氦原子核组成的粒子流B．B为比X射线波长更长的光子流C．B为比X射线波长更短的光子流D．A为高速电子组成的电子流解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．5.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子不带电，不会发生偏转，故B错．由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．6．若用x代表一个中性原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对234 90Th的原子来说( B )A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144.所以B项正确．7.在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①②③各代表一种射线，以下说法正确的是( ADE )A．三种射线均来源于原子核B．射线①的电离能力最弱C．射线②为高速的质子流D．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹E．射线③是一种高能的电磁波解析：α、β、γ三种射线均来源于原子核，其中γ射线是原子核从较高能级向较低能级跃迁时发出的，故A正确；射线①用纸可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，B错误；射线②是高速电子流，故C错误；射线③是γ射线，γ射线是能量很高的电磁波，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，故D、E正确．8.228 88Ra是镭226 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法中正确的是( AC )A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析：原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和．由此知这两种镭的同位素，核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确选项为A 、C.9.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种质谱仪的原理图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的三种同位素从容器A 下方的小孔无初速度飘入电势差为U 的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打在照相底片D 上，形成a 、b 、c 三条光谱线．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和三条光谱的排列顺序，下列判断正确的是( BD )A ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕B ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚C ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕 解析：加速过程中由动能定理得qU ＝12mv 2，则有v ＝2qUm，三种同位素电荷量q 相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，选项A错误，B 正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2r ，并把v 代入，得r ＝1B2mUq，由于它们的电荷量均相同，则氚核的偏转半径最大，所以a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故选项C 错误，D 正确．二、非选择题10．有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表格.原子核 原子序数质量数 质子数 中子数 J91899K ZA10 8 L1019109解析：原子核的质量数是质子和中子的总和．11.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)若离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小． (2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片 的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案：(1)2B2mUq(2)1∶2∶ 3解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB＝mv 2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq.(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3.由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。
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
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110，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10－10 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。
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A X，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。
高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 1.原子核的组成
高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。
选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在【答案】D【解析】原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(? )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。
选择题原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(? )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．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它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．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(? )A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，关于这个原子核，下列说法中正确的是(? ) A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的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为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。
《原子核的组成》 说课稿
《原子核的组成》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《原子核的组成》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《原子核的组成》是高中物理选修 3-5 中的重要内容。
这部分知识是原子物理学的基础，对于学生理解物质的微观结构和核反应等具有重要意义。
教材通过对原子核的发现历程的介绍，引导学生逐步认识原子核的组成，培养学生的科学思维和探究精神。
在教材编排上，先介绍了天然放射现象，为引入原子核的组成奠定了基础。
然后通过对α粒子散射实验的分析，得出了原子核式结构模型。
在此基础上，进一步探讨了原子核的组成成分——质子和中子，并介绍了它们的性质和特点。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对原子的结构有了一定的了解，知道原子由原子核和核外电子组成。
但对于原子核的内部结构和组成成分，学生还比较陌生。
同时，学生在数学和物理知识的储备上，已经具备了一定的分析和解决问题的能力，但对于微观领域的抽象概念和复杂的物理过程，理解起来可能会有一定的困难。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解天然放射现象，知道三种射线的本质和特点。
（2）理解原子核的组成，掌握质子数、中子数和质量数的关系。
（3）了解同位素的概念，能举例说明同位素的应用。
2、过程与方法目标（1）通过对天然放射现象和α粒子散射实验的分析，培养学生的观察能力、分析能力和推理能力。
（2）通过对原子核组成的探究，培养学生的科学探究精神和实验设计能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受科学家在探索原子核奥秘过程中的艰辛和执着，培养学生的科学态度和科学精神。
（2）激发学生对微观世界的好奇心和求知欲，培养学生学习物理的兴趣。
四、教学重难点1、教学重点（1）天然放射现象和三种射线的本质和特点。
（2）原子核的组成和质子数、中子数、质量数的关系。
2、教学难点（1）α粒子散射实验的现象和结论。
第五章 1 原子核的组成(习题)高中物理选择性必修第三册
第五章原子核1 原子核的组成同步练习一、单选题1．卢瑟福通过原子核人工转变实验发现了质子，它的符号是（）A．11H B．42He C．01eD．1n2．以下说法正确的是（）A．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子内部有复杂结构B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性C．德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应的规律D．按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上3．下列叙述中符合物理学史的有（）A．玻尔提出了原子核式结构学说B．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C．爱迪生通过对阴极射线的实验研究，发现了电子和质子D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）4．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对微观世界的认识。
对下列实验描述正确的是（）A．甲图中只增大光照强度，电流表的示数一定不变B．乙图中用紫外灯照射锌板，验电器指针因带负电张开C．丙图的理论说明氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的D．丁图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强5．下列现象中，与原子核内部变化有关是（）A． 粒子散射B．光电效应C．天然放射现象D．氢原子光谱6．下列说法正确的是（）A．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的C．卢瑟福的原子核式结构模型解释了α粒子散射实验D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构7．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
下列表述符合物理学史实的是（）A．麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的8．下列叙述中正确的是（）A．对α粒子散射实验的研究使人们认识到中子是原子核的组成部分B．电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持C．电子的发现使人们认识到原子核具有复杂的结构D．天然放射现象的发现使人们认识到原子有复杂的结构9．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个核子二、多选题10．下列说法不正确的是（）A．α粒子散射实验现象说明原子核是可以再分的B．压强和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响C．光电效应实验显示了光的粒子性D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大11．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。
5.1原子核的组成 教案-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修3
5.1原子核的组成〖教材分析〗本节教材从放射性物质的的射线分成三束的实验事实出发，分别介绍了a 射线，β射线和γ射线。
通过研究这三种射线，确定了原子核内是由结构的。
最后有卢瑟福和它的学生共同完成了原子核构造的猜想与验证，知道原子核由中子和质子组成。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道三种射线的特性，原子核的组成及其表示符号。
科学思维∶通过一些宏观实验，去猜测、探究微观结构，建立微观模型。
科学探究：分析天然放射现象和a粒子散射实验培养学生分析能力，揭示原子核的科学本质。
科学态度与责任∶尊重客观实验事实，认识到原子核可以再分。
体会到极大极小的原理，感悟生命的渺小，更加的热爱生命。
〖教学重难点〗教学重点：三种射线的本质，原子核的组成及表示方法，同位素的概念。
教学难点：原子核的组成及表示方法。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗核能是人类第一次利用除太阳以外的能量。
（动图展示核电站）核能是蕴藏在原子核内部的能量。
核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果。
人类通过许多方式利用核能，主要的途径是发电。
一、新课引入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?二、新课教学（一）天然放射现象1.贝克勒尔的早期研究1896年，贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使底片感光。
这是铀原子本身的性质。
（视频介绍新中国发现的铀矿，增加爱国主义教育。
）2.居里夫妇的研究居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。
他们研究了一种沥青铀矿，根据它的含铀量计算发出的射线不会太强。
①居里夫妇对最早提出了放射性的概念②命名两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）3.放射性的概念①放射性：物质发射射线的性质②放射性元素：具有放射性的元素③天然放射现象：放射性的元素自发地发出射线的现象放射性并不是少数元素的专利，所有原子序数大于等于83的元素以及部分原子序数小于83的元素都具有放射性。
高中原子物理知识点归纳
高中原子物理知识点归纳
1.原子结构
-原子是由带正电的原子核和围绕核运动的电子组成的。
-原子核由质子和中子构成，质子带有正电荷，中子则是中性的。
-电子分布在不同的能级上，每个能级对应一定的能量。
-能级结构可以用波尔模型或者量子力学的薛定谔方程来描述，能级之间的跃迁伴随着能量的变化，这对应着原子光谱的现象。
-核内的质子和中子可以通过核反应（如裂变、聚变）释放或吸收能量。
2.原子核的特性
-原子核的质量远大于电子，集中在原子的中心部位。
-原子核大小与原子整体相比很小，但密度极高。
-卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，即大部分空间是空的，电子在核外空间运动。
3.原子序数与核电荷数
-原子序数等于原子核内质子的数量，决定了元素的化学性质。
-原子的核电荷数等于质子数，也等于核外电子总数（在中性原子中）。
4.放射性衰变
-放射性元素自发发生核转变，释放出α粒子、β粒子（电子或正电子）或γ射线等形式的能量。
-放射性衰变遵循一定的半衰期规律。
5.核能与核反应
-核能来源于核子重组过程中释放的能量，如核裂变（如铀-235的链式反应）和核聚变（如氢弹中的氘氚反应）。
6.量子数与电子排布
-电子在原子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则等，形成了元素周期表中的电子构型。
7.原子光谱
-当电子在不同能级之间跃迁时，会发射或吸收特定波长的光，形成原子的发射光谱和吸收光谱。
高中物理人教版选修3-5 19.1《原子核的组成》教案设计
原子核的组成教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．教具准备1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．引入新课通过上一章的学习，我们已经知道，原子是由电子和原子核组成的，原子核处于原子的中心，体积很小，那么原子核有没有结构，它又是由什么组成的呢？下面我们就来学习这方面的知识．教学过程一、天然放射性现象1.放射性铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸箱里的照相底片感光.物体放射出射线的性质叫做放射性.深化升华射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分.2.放射性元素具有放射性的元素叫做放射性元素.放射性并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，都能自发地放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素.记忆要诀原子序数大于等于83的所有元素都有放射性.原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.3.天然放射性元素：能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.虽然具有天然放射性元素的种类很多，但它们在地球上的含量很少.4.天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射性开始的.联想发散原子核内部的消息，最早来自天然放射现象.人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密.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，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响，也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关.因此，原子核不是组成物质的最小微粒，也存在着一定结构.二、射线到底是什么1.研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质.把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了.若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，由三种粒子组成，如图所示.2.各种射线的本质和特性(1)α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能.特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离.(2)β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的90%.特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱.(3)γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ＜10-10 m.特征:贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用最弱.学法一得 三种射线的区分：让三种射线同时穿过磁场，不发生偏转的是γ射线，因为其不带电，不受磁场的影响；偏转角度较小的是α射线，因为其质荷比q m 较大，根据公式r=qBmv可知偏转半径大，在磁场中的偏转角度较小.同理可知偏转角度较大的是β射线，因为其质荷比qm较小.并且它们的偏转方向不同，还可以根据左手定则和偏转方向判定其射线属于哪种射线.辨析比较 三种射线的比较三、原子核的组成 1.探究过程(1)卢瑟福的实验结论：卢瑟福用α粒子轰击氮核时，发现了一种新粒子，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.随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子(质子).(2)结论：质子是原子核的组成部分. (3)猜测：原子核只由质子组成.分析论证：如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等.这和绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些的事实相矛盾，说明猜测错误.再猜测：原子核内还应该存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，即中子. 实验验证：卢瑟福的学生在研究用射线轰击铍而产生的一种能量极高、贯穿能力很强的中性粒子时，证实中性粒子的质量与质子的质量近似相等，就是猜测的中子.构建模型：原子核由质子和中子组成.联想发散 中子的发现不仅使人们了解到原子核是由质子和中子组成，而且为科学家提供了轰击其他原子核时，不受静电斥力的最佳“炮弹”，使它有更多的机会和带电核发生碰撞.中子“炮弹”的利用，不仅为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，也为后来核能的利用打下了基础.2.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通称为核子.质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位.学法一得 原子核的结构无法通过实验直接观察，只能通过科学的思维和研究方法进行间接研究.由实验结果→分析猜测→提出模型→实验验证→建立新理论→构建正确的模型是探索微观结构的基本方法.3.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，叫做原子核的电荷数.通常用字母Z 表示.深化升华 原子核的电荷数，就是原子核内质子数，也就是这种元素的原子序数. 4.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，这个倍数叫做原子核的质量数，用字母A 表示.要点提示 原子核的质量数，就是原子核中的核子数. 5.原子核的符号(1)原子符号的通式：X AZ式中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为原子核的核电荷数.如常见的碳原子核的质量数为12，质子数为6，则可表示为C 126，还可表示为12C ，碳12，碳12等.(2)各粒子的符号 ①α粒子(即氦核)：He 42 ②质子(即氢核)：H 11或P 11 ③中子：n 10 ④电子：e 01深化升华 (1)原子核中的两个整数①质量数A ：等于质子数和中子数之和，即核子数； ②电荷数Z ：等于质子数. (2)原子核中的两个等式①核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数； ②质量数(A)=核子数=质子数+中子数 6.同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素.原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同.例如氢的三种同位素：氕(H 11)、氘(H 21)、氚(H 31). (三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．。
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居里夫妇从8吨沥青中进行无数次的溶解、蒸发、分离和提纯。 经过四年的辛勤劳动，提炼出镭并测定了镭的原子量，接着又发现 了钋。1911年，玛丽·居里(1867-1934)又单独获得诺贝尔化学奖。 成为第一个两次获得诺贝尔奖的人。
居里夫人的长女伊伦娜·约里奥-居里（1897-1956）和 女婿弗雷德里克·约里奥-居里（1900-1958）获得了1935年 诺贝尔化学奖，并将建造原子反应堆的专利捐献给国家。
是“中国原子弹之父”钱三强 的导师，开启了中法两国的核技 术交流。
他们的女儿海伦成为法国核物理学 科的奠基人。女婿是著名核物理家米歇 尔·朗之万。外孙伊夫·朗之万成为一名出 色的天文物理学家。
居里夫人非常注重对女儿的教育，尤其 注重以身作则。她捐出了提炼出的当时价值 百万法郎的一克镭，供医院治疗和研究用， 并公布镭的提纯方法，放弃专利权。
1914年,一战爆发，法国政府号召人民捐献黄金。她立 刻捐出了诺贝尔金质奖章和存放在瑞典并未领出的两次诺 贝尔奖的奖金。并带着X光机和女儿上前线为伤员检查。
居里夫人建立了一个合作小组，共同担负起对他们自 己的子女进行自然科学教育的责任。其中玛丽·居里教授 物理，朗之万讲授数学，佩兰讲授化学。
让·巴蒂斯特·佩兰，法国物理学家，八个国家科学 院院士。精确测定阿伏伽德罗常数；第一次用实验证实 原子存在，精确测出原子的大小；1926年获得诺贝尔物 理学奖。
贝可勒尔想知道由硫酸钾铀酰等组 成的一种荧光物质发射的荧光是否含有 X射线。
他把这种荧光物质放在一张用黑纸 包好的照相底片上，再让它们受太阳光 照射。
他设想，由于太阳光不能穿透黑纸，因此，太阳光本身 不会使照相底片感光。但是，如果太阳光中的紫外线照射会 使荧光物质产生X射线，那么，X射线就能穿透黑纸包，使 里面的照相底片感光。
原子核中并没有电子，那么，β射线 是怎么从原子核中跑出来的呢？
质子的质量是电子质量的1836倍。 中子的质量是电子质量的1837倍。
他们的儿子皮埃尔著名是生物学家，法兰西科学院院 士，“国家科学研究中心” 研究部主任。孙子阿伦·约里 奥是生命科学博士。
天然放射现象
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（铋Bi）的所有元素，都能自发地 放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射 性。
铋83曾被认为是 相对原子质量最大 的稳定元素，但在 2003年，发现了铋 有极其微弱的放射 性
所以，一定是荧光物质自己发出了某种穿透性很强 的射线！多次实验，都是如此！
第二天，贝可勒尔报告了他所发现的这种新的“不 可见的辐射”。这种辐射现象被命名为“天然放射现象”。
这次发现，带有一定的偶然性——在第一 次成功之后，下雨了……
但是，也有其必然性——贝可勒尔严谨的 科学态度。
1896年，法国物理学家贝可勒尔发现了天然放射现象。
原子核内部结构是怎样的呢？ 原子核又是由什么粒子组成的呢？
质子的发现
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核， 得到了质子。
经过研究证明，质子带正电荷，其电量 和一个电子的电量相同，它的质量等于一个 电子质量的1836倍。进一步研究表明，质子 就是氢原子核。
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中都打 出了质子——质子是原子核的组成部分。
AC
【例题3】如图所示，一天然放射源射出三种射线，经过一
个匀强电场和匀强磁场共存的区域（方向如图所示），调
整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在N上只有两个
点受到射线照射．下面的哪种判断是正确的
C
A．射到b点的一定是α射线
B．射到b点的一定是β射线
C．射到b点的一定是α射线或β射线
D．射到b点的一定是γ射线
天然放射现象
卢瑟福与法国物理学家维拉德发现放射性物质发出的射线有三种：
你能根据 射线在磁场中 的偏转情况分 析出它们各带 什么电吗？
三种射线的性质（课本P66）
射线使气体电离：射线向气
体分子提供能量使其电子逃逸的 过程。撞！
成份
速度
穿透能力
电离能力
高速
射线
氦核流
≤0.1c
弱
一张纸挡住
强
空气中前进几厘米
查德威克因发现中子，获得1935年诺贝尔 物理学奖。
原子核的组成
原子核的组成
10－15m
质子
统称核子 X表示元素符号
中子
质量数 质子数
A Z
X
质量数=质子数+中子数
He Po 4
210
2
84
同位素：质子数相同而中子数不同
1 1
H
氕
2 1
H
氘
3 1
H
氚
【例题1】下列说法正确的是 A．任何元素都具有放射性 B．同一元素，单质具有放射性，化合物可能没有 C．元素的放射性与温度无关 D．放射性就是该元素的化学性质
射线
高速 电子流
中 ≤ 0.99c 穿透几毫米铝板
中
高频
射线
电磁波
c
强
弱
穿透几厘米铅板
为什么三种射线的穿透 能力和电离能力是这样的排 序呢？
为什么三种射线的穿透 能力与电离能力的排序刚好 相反呢？
穿透能力大比拼
为什么三种射线的穿透能力和电离能力是这样的排序呢？ 为什么三种射线的穿透能力与电离能力的排序刚好相反呢？
C
【例题2】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பைடு நூலகம்面说法中正确的有
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
弱
一张纸挡住
强
空气中前进几厘米
射线
高速 电子流
中 ≤ 0.99c 穿透几毫米铝板
中
高频
射线
电磁波
c
强
弱
穿透几厘米铅板
原子核的组成
进一步的研究表明：某种元素的放射性与其存在状态 （单质或化合态）无关，即与核外电子数量及排布无关。
所以，三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出 来的。天然放射现象表明，原子核也有内部结构。
原子核的组成
你怕辐射吗？ 所有的辐射都可怕吗？
1895年，伦琴发现具有很强穿透性的X 射线，立即在科学界甚至时尚界引起研究 和谈论X射线的热潮。
怎样可以方便地获得X射线W德？i国lh物elm理学Rö家nt伦ge琴n
第一位诺贝尔物理学奖 获得者
第111号元素“伦”Rg
法国物理学家 贝可勒尔
荧光物质被紫外线照射后发出的 荧光中会不会含有X射线？
射线使气体电离：射线通过碰撞向气体分子 提供能量使其电子逃逸的过程。越容易通过碰 撞向外释放能量，电离能力就越强。
α射线、β射线带电，γ射线不带电；氦原子 核个头最大，电子较小，光子极小。
α射线撞击机会最大、β射线撞击机会较小， γ射线几乎撞不到。
成份
速度
穿透能力
电离能力
高速
射线
氦核流
≤0.1c
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？
若原子核只 由质子组成
核的质量 质子质量
核的电量
= 质子电量
实验测定
核的质量 质子质量
> 核的电量 质子电量
卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中性粒子，他称之为中子。
中子的发现
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子。
研究证明中子的质量是电子质量的1837倍，不带电。 在对各种原子核进行的实验中，发现质子和中 子是原子核的组成成分，统称为核子。
结果，照相底片感光了。
接下来两天，因为阴雨，实验无法进行。贝可勒尔 把荧光物质压在包好的照片底板上锁进抽屉里。
终于，天晴了，又可以愉快地实验了，贝可勒尔想 检查一下，照相底板上是否会因为黑纸漏光而曝光。
照片冲洗出来后，他大吃了一惊：底片，曝光了！ 照片上的阴影正好是那块荧光物质的轮廓。
这显然不是黑纸漏光所造成的，锁在黑暗的抽屉里 的荧光物质没有受到太阳光照射，不会发荧光，当然也 无从激发出X射线了。