高中物理 第十九章 原子核 1 原子核的组成同步备课学案 新人教版选修

1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散1 原子核的组成目标定位1.知道什么是放射性及放射性元素.2.知道三种射线的特征以及原子核的组成.3.会正确书写原子核符号一、天然放射现象11896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线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、射线到底是什么1射线实际上是氦原子核，速度为光速的十分之一，电离作用强，穿透能力很弱，一张纸就能把它挡住2射线是高速电子流，速度很大，可达光速的99%，穿透能力较强，电离作用较弱，很容易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板3射线是能量很高的电磁波，波长很短，它的电离作用更小，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土4元素的放射性如果一

2、种元素具有放射性，那么不论它是以单质还是以某种化合物的形式存在，它放射性的强度不受影响也就是说，射线来自原子核这说明原子核内部是有结构的【深度思考】三种射线组成和性质不同，若将放射源置于如图1所示的匀强电场和匀强磁场中，请根据三种射线的特点，画出它们的大致轨迹图1答案(1)在匀强电场中，射线不发生偏转，做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，粒子的偏移大，如图所示位移x可表示为xat22所以，在同样条件下粒子与粒子偏移之比为37.(2)在匀强磁场中：射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，粒子和粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，粒子的轨道半径小，如图所示根据qvB得R所以，在同样条件下粒子与粒子的轨道半径之比为.【例1】如图2所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL是厚纸板，MM是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的()图2选项磁场方向到达O点的射线到达P点的射线A竖直向上B竖直向下C垂直纸面向里D垂直纸面向外解析R放射出来的射线共有、三种，其中、射线垂直于磁

3、场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，射线不偏转，故打在O点的应为射线；由于射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是射线；依据射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里答案C1对放射性和射线的理解：(1)一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关(2)射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的2对三种射线性质的理解：(1)射线带正电、射线带负电、射线不带电射线、射线是实物粒子，而射线是光子流，属于电磁波的一种(2)射线、射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，射线则不发生偏转(3)射线穿透能力弱，射线穿透能力较强，射线穿透能力最强，而电离本领相反针对训练1如图3甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线()图3A射线 B射线C射线 D三种射线都可以答案C解析由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，如题图甲可知，三种射线中射线穿透力最强，而射线、射线都不能穿透钢板，所以答案为C.三、原子核的组成1质子的发现1919年，卢瑟福用粒子轰击氮原子

4、核发现了质子，质子是原子核的组成部分2中子的发现卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子查德威克利用云室进行实验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分3原子核的组成原子核由质子和中子组成4原子核的符号5同位素具有相同的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，它们互称为同位素例如：氢有三种同位素H、H、H.【深度思考】原子核的电荷数与它所带电荷量，质量数与它的质量分别有什么关系？答案原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和，所以原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍，用这个倍数表示原子核的电荷数；原子核的质量等于质子和中子的质量总和，而质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数称为原子核的质量数可见，电荷数与质量数是一个纯数字，与电荷量和质量是不同的【例2】已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)Ra是镭的一种同位素，让Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨迹半

5、径之比是多少？解析因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138.(2)镭核所带电荷量QZe881.61019 C1.411017 C.(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88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqvm，r.两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故.答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88(4)113114核子数、电荷数、质量数的基本关系：电荷数质子数元素的原子序数中性原子核外电子数质量数核子数质子数中子数针对训练2以下说法正确的是()A.86Rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222B.Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C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解析氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；铍核的质量

6、数为9，中子数为5，所以B错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错误，D正确1(三种射线的特性)(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是()A射线的本质是高速氦核流B射线是不带电的光子流C三种射线中电离作用最强的是射线D一张厚的黑纸可以挡住射线，但挡不住射线和射线答案AD解析射线的本质是高速氦核流，射线是高速电子流，A正确，B错误；三种射线中电离作用最强的是射线，C错误；一张厚的黑纸可以挡住射线，但挡不住射线和射线，D正确2(三种射线的特性)(多选)图4中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()图4Aa为射线、b为射线Ba为射线、b为射线Cb为射线、c为射线Db为射线、c为射线答案BC解析由题图可知电场线方向向右，射线带正电，所受电场力方向与电场线方向一致，故射线向右偏转，即c为射线；射线带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，故射线向左偏转，即a为射线；射线不带电，不发生偏转，即b为射线故选项B、C正确3(原子核的组成及同位素)下列说法正确的是()A质子和中子的质量不等，但质量数相

7、等B质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和答案A解析质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和，B错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D错4(原子核的组成及同位素)(多选)氢有三种同位素，分别是氕(H)、氘(H)、氚(H)，则()A它们的质子数相等 B若为中性原子它们的核外电子数相等C它们的核子数相等 D它们的化学性质相同答案ABD解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确题组一天然放射现象及三种射线的性质1人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从()A发现电子开始的B发现质子开始的C进行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

8、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2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答案C解析原子序数大于或等于83的所有元素都有放射性，小于83的元素有的就没有放射性，所以A项错；放射性是由原子核内部因素决定的，与该元素的物理、化学状态无关，所以C项对，B、D项错3.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中()图1AC为氦原子核组成的粒子流BB为比X射线波长更长的光子流CB为比X射线波长更短的光子流DA为高速电子组成的电子流答案C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，所以是射线，B射线在电场中不偏转，所以是射线；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，所以是射线4如图2所示，x为未知放射源，L为薄铝片，若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()图2A和的混合放射源 B纯放射源C和的混合放射源 D纯放射源答案C解析在放射源和计数器之间加上薄铝片后，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，即粒子在薄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，故只有射线因此，放射源可能是和的混合放射源5.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3所示，由此可推知()图3A来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子答案D

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