高中物理-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
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”。
第24章 原子核物理和粒子物理简介
M (Z , A) m(Z , A) Zme Be (Z ) / c
例如，对于氢原子，我们有
2
Be (Z ) 13.6eV
mHc 13.6eV mpc mec
2 2
2
二、原子核的模型
卢瑟福用粒子轰击金箔的散射实验
1 1 (2 e )(79 e ) 2 mα v 2 4π 0 2R
I I0et
国际单位：贝克勒尔(Bq) 1Bq表示每秒发生一次核衰变的放射源的活度。 常用单位：居里( Ci)
1Ci 3.7 10 Bq
10
二、原子核的三种衰变方式
1、 粒子衰变
是不稳定核自发地放出氦核的过程。 射线是粒子流，是带正电的氦核。
一般的过程可以表示为：
A Z
X
A4 Z 2
T1
2
ln 2
0.693
平均寿命
每个原子核衰变前存在的时间的平均值。
原子核的寿命：
L t (dN ) t Ndt t N 0 e
0
t
0
dt
N0
平均寿命：
L 1 N0
平均寿命与半衰期的关系：
T1 2 ln 2
几种放射性同位素的半衰期 同位素 衰变方式 半衰期
原子核的自旋和磁矩
原子核
2 1
6 3 7 3
自旋量 子数
1 1 3/2 1
磁矩
0.8565p
自旋量 原子核 子数
16 8
磁矩
——
1.16p
H
O
0 3/2 3/2 9/2
Li Li
0.8213p
高考物理原子核的组成
018.湖南省师大附中07—08学年第一次月考 6 6．下列有关物理学史的叙说，正确的是（ B C ）
A.α粒子的散射实验揭示了原子内部还有复杂结构 B. 天然放射性现象揭示了原子核内部还有复杂结构 C. 质子和中子的发现揭示了原子核由质子和中子组 成 D. 电子的发现揭示了原子的核式结构模型
010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题 6
⑵作为示踪原子：用于研究农作物化肥需求情况,诊断 甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。
⑶进行考古研究：利用放射性同位素碳14，判定出土 木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各 种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料 容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。
其中 （ D ）
A．x＝1，y＝3
B．x＝2，y＝3
C．x＝3，y＝1
D．x＝3，y＝2
057.广东省汕头市2008年模拟考试2
2．钚239（
P 239
94 u
）可由铀239（
U 239
92
）经过衰
变而产生．下列说法正确的是 ( C )
A．29349 Pu
与
U 239
92
的核内具有相同的中子数
B．
骨の冰凉,不再是怡人の清凉.他の唇缓缓离开,两人紧贴の身躯逐渐分离,一道阴影撑起将她笼罩在沙发里.他们の距离不远不近,他の五官她看得很清楚,冷淡,面无表情,每天初见他总是这副模样.像一尊干净得不沾烟火不近人情の俊美雕像,看她の眼神一派漠然像个陌生人.“少、少 华,”她有些迟疑向他伸出手,抚在他那仿佛凝结の五官,比死人还要冰凉,“你不记得我了？”之前の亲密,令她声线有些沙哑.他没有回答,目光在她脸上游移几回,最后嘴角微扬,眸光趋向温和.从她身上离开,他赤足
原子核的组成和稳定性
原子核的组成和稳定性原子核是构成原子的重要组成部分，由质子和中子组成。
本文将介绍原子核的组成、稳定性和相关的概念。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
质子和中子都有质量，但相对电子来说非常重，其质量几乎集中在原子核里面。
二、质子和中子的性质质子带正电荷，质量约为1.67x10^-27千克。
中子没有电荷，质量大约和质子相同。
质子和中子都具有自旋，自旋是一种量子力学上的性质，但对于我们理解原子核的组成和稳定性来说并不关键。
三、原子核的稳定性原子核的稳定性是指原子核在相对静止状态下的存在时间长度。
稳定的原子核可以在较长时间内存在而不发生衰变，而不稳定的原子核会发生放射性衰变。
稳定原子核的稳定性与质子数和中子数之间的比例关系有关。
1. 质子数和中子数的关系原子核的质子数为Z，中子数为N，原子核的质量数为A。
质子数和中子数之间的比例关系决定了原子核的稳定性。
根据实验证据和理论研究，发现原子核在特定的质子数和中子数下，特别稳定。
这些特别稳定的核子被称为“魔数”。
比较著名的魔数包括2、8、20、28、50、82和126。
2. 质子-中子比例对于较小的原子核，即质量数较小的核子，稳定性较好的比例是1:1，即质子数等于中子数。
比如氦核（质子数为2）就是由一个质子和一个中子组成。
对于较大的原子核，质子数和中子数可以有一定的偏差，但总体来说，中子的数量会多于质子的数量。
这是因为中子的存在可以通过核力来抵消质子间的电相互作用，从而增加核子之间的吸引力，提高原子核的稳定性。
3. 核力和电磁力原子核内部的核子之间相互作用的力有两种，一种是核力，另一种是电磁力。
核力是强作用力，只作用于极短距离，使得核子能够克服静电斥力而保持在一起。
核力比电磁力要强得多，能够使得原子核稳定存在。
电磁力是质子间的电相互作用，由于质子带正电荷，相互之间会发生电相互作用。
电磁力是一个排斥力，会极大地影响原子核的稳定性。
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。
高中物理高考物理一轮复习12 3原子核与核反应课件新人教版201908021199
知识清单
考点整合 集中记忆
一、原子核的组成 原子核由质子和中子组成．
核子：质子和中子统称为核子，符号为 ZAX. 核电荷数(Z)＝质子数＝核外电子数＝原子序数 质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数 同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位 素．
二、放射性元素 天然放射现象
(2018·海南)已知 90234Th 的半衰期为 24 天.4 g 90234Th 经 过 72 天还剩下( )
A．0
B．0.5 g
C．1 g
D．1.5 g
【答案】 B 【解析】 根据半衰期为 24 天，经过 72 天，发生 3 次衰变， 依据 m＝m0(12)3，代入数据解得：m＝4×(12)3＝0.5 g，故 A、 C、D 三项错误，B 项正确．
(2018·洛阳模拟)如图所示为研究
某未知元素放射性的实验装置，实验开始
时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀
强电场 E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分
钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮
点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点
数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为( )
关于半衰期，以下说法正确的是( ) A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长 B．升高温度可以使半衰期缩短 C．氡的半衰期为 3.8 天，若有四个氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下一个 D．氡的半衰期为 3.8 天，若有 4 克氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下 1 克
【答案】 D 【解析】 放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或 化学状态无关，且半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是 否马上衰变会受到各种偶然因素的支配．因此，正确为 D 项．
高中物理原子物理知识点总结
高中物理原子物理知识点总结一、原子的组成原子是物质的基本单位，由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷；电子绕着原子核运动，带负电荷。
二、原子的结构1. 核原子核的直径约为10^-15米，质子和中子都存在于核中。
质子的质量大约是中子的1.6726219 × 10^-27 千克，它们的电量相等，大小为1.60217662 × 10^-19 库仑。
2. 电子壳层电子围绕在原子核外部的轨道上，称为电子壳层。
电子壳层的数量决定了原子的大小。
第一层能容纳最多2个电子，第二层最多容纳8个电子，第三层最多容纳18个电子。
三、原子的质量数和原子序数原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。
原子的质量数通常用字母A表示。
原子的原子序数是指原子核中质子的个数，也称为元素的序数。
原子的原子序数通常用字母Z表示。
四、同位素同位素是指化学元素原子中，质子数相同，中子数不同的原子。
同位素具有相同的化学性质，但物理性质可能有所不同。
五、原子的电离原子的电离是指从一个原子中剥离出一个或多个电子形成带电离子的过程。
当原子失去电子后变为带正电荷的离子，称为正离子；当原子获得电子后变为带负电荷的离子，称为负离子。
六、电子能级和电子排布规则电子能级是指电子在原子中的能量状态。
电子按照一定的能级顺序依次填充到不同的能级中。
根据泡利不相容原理和伯利斯规则，电子排布规则如下：1. 每个能级最多只能容纳一定数量的电子；2. 电子填充时要先填满较低的能级；3. 每个能级的轨道填充电子时，按照上层轨道的能级对轨道进行排布。
七、原子的能级跃迁原子的能级跃迁是指电子在不同能级之间跃迁的过程。
根据能级跃迁所产生的能量差异，原子可以发射光线，这种现象称为光谱。
八、原子核的衰变和辐射原子核可以通过放射性衰变进行变化，衰变过程伴随着放射性辐射的释放。
常见的原子核衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。
新教材高中物理第五章原子核第1节原子核的组成课件新人教版选择性必修第三册
标
问题,提高解题能力。
它们。
解
3.科学探究:通过利用磁场探究三种射线的本质,学习
3.了解原子核的组成,
用α粒子轰击原子核发现核子,体验科学探究的过程,
读
知道核子和同位素的概
提高观察与实验能力。
念。
4.科学态度与责任:体会科学家们探索射线的艰辛,学
4.知道质量数.电荷数
习实事求是、不畏艰难的科学精神,增强探究科学的
电。、射线是实物粒子流，而射线是光子流，属于电磁波的一种。
（2）在电场或磁场中，通过其受力来判断和射线偏转方向，由于射线
不带电，故运动轨迹仍为直线。
（3）射线穿透能力较弱，射线穿透能力较强，射线穿透能力最强。
1. （多选）用如图的装置可以判定放射源发出射线的带电性质。两块平行
金属板、垂直纸面竖直放置，从放射源上方小孔发出的射线竖直向上射
① 贝克勒尔因发现了物质的放射性而获得1903年诺贝尔物理学奖。放射性
的发现具有什么重大意义?
提示 它表明原子核具有复杂的结构,打开了人们认识原子核内部世界的大门,
也就是说,人们认识原子核的结构是从天然放射现象开始的,它揭开了原子核
物理的新篇章。
要点二 原子核的组成
质子和中子除了是否带电的差异以及质量上的微小差别外，其余性质十
质量
p = 1.67 ×
10−27 kg
速度
0.1
0.99
在电磁场中
偏转
与α射线偏转反向
不偏转
续表
种类
贯穿本领
对空气的电离
作用
在空弱用纸能挡住
β 射线
γ射线
较强穿透几毫米厚的 最强穿透几厘米厚的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.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，质子的性质和氢原子核的 性质完全相同，所以质子就是氢原子核。
• ……
原子核的组成
• 各种原子核内质子的个数（核的电荷数）和核 外电子的个数都相同，它也等于该种元素在元 素周期表中的原子序数；
• 原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数， 它等于该元素原子量的整数部分；
• 在某种核反应中，一个中子变成一个电子和一 个质子。这就是原子核内没有电子，又会放出 电子，产生β射线的原因。
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打 出了质子。------质子是原子核的组成部分。
原子核是否只是由质子组成呢？
？ 核的质量
核的电量
质子质量
质子电量
核的质量 质子质量
> 核的电量 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 猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。
中子的发现
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。
原子核的组成
• 氢原子核(H)最简单，它就是一个质子， 核外有一个电子绕着它转；
• 氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成 的，核外有2个电子绕着它转；
• 锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成 的，核外有3个电子分两层绕着它转；
• 铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成， 核外有4个电子分两层绕着它转；
天然放射现象规律
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。
二、射线到底是什么？
1.在放射性现象中放出的射线是什么东 西呢？ 2.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？ 3.这些射线带不带电呢？
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，称为细细的一束。在射线经过 的空间施加垂直于纸面向内的磁场， 发现射线分裂成三束，其中两束在磁 场中向不同的方向偏转，这说明它们 是带电粒子流；另一束在磁场中不偏 转，说明它不带电。于是把这三种射 线分别叫做α射线、β射线和γ射线。
γ射线特征：穿透本领最强，能穿透几十厘 米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板，但电离作用 最弱。
天然放射现象
阅读课文填写表格：
成分
氦原子
射线
核
速度
1/10 光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
高速电 接近光
射线 子流
速
高能量
射线 电磁波
光速
较强 很强
较弱 更小
三、原子核的组成
1.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?
19.1 原子核的组成
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？
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
一、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，物质 发射射线的性质称为放射性。具有发射性的 元素称为放射性元素。元素这种自发的放出 射线的现象叫做天然放射现象。
原子核的表示:
A表示 质量数
X表示元 素符号
Z表示 质子数
如质子数相同，中子数不 同（质量数当然不同）的原 子核互为同位素。
原子核的组成
10－15m
质子
统称核子
中子
元素符号
质量数 （核）电荷数
A Z
X
1 1
H
4 2
He
235 92
U
质子 中子 质子数质量数来自核子核外电荷数 原子序数
核子数
中子+质子
α射线特征：穿透本领小，电离作用强， 能使沿途中的空气电离。
β射线
与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们 把它叫做β射线。研究发现β射线由带负电的粒子（β粒 子）组成.进一步研究表明β粒子就是电子。
β射线特征：穿透本领较强，能穿透黑纸， 甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱。
γ射线
中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明， γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是 中性的。
原子核的组成
• 各种原子核内质子的个数（核的电荷数） 和核外电子的个数都相同，它也等于该种 元素在元素周期表中的原子序数；
• 原子核内质子和中子的总数叫做核的质量 数，它等于该元素原子量的整数部分；
• 在某种核反应中，一个中子变成一个电子 和一个质子.这就是原子核内没有电子，又 会放出电子，产生β射线的原因。
思考与讨论：
1.如果射线、射线都是带电粒子流的话，按照上图所示的 径迹判断，他们分别带什么电？ 2.如果不用磁场而用电场判断他们带电的性质，两个电极 怎么放置可以使三种射线大致沿上图所示的方向偏转？
α射线
根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可 以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组 成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒 子组成。科学家们研究发现每个α粒子带的正电 荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原 子的质量。进一步研究表明α粒子就是氦原子核。
练习：氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、 氚的原子，下列说法哪个正确？
（1）具有相同的质子数、相同的中子数、 相同的电子数；
（2）具有不同的质子数、相同的中子数、 相同的电子数；
（3）具有相同的质子数、不同的中子数、 相同的电子数；
（4）具有相同的质子数、相同的中子数、 不同的电子数。