5.1 原子核的组成（21张PPT）课件 2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修3

第五章 原子核
第1节 原子核的组成
人们认识原子核的结构就是从天然放射性现象开始的。
"放射性"这个词我们应该经常听说
什么是放射性呢？人类又是如何发现原子核的内部结构的呢？
1.了解放射性现象和放射性元素。
2.知道三种射线的特性。
3.了解原子核的组成，会正确书写原子核符号。
一、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．
1896年 法国物理学家贝克勒尔：铀和含铀矿物能发出射线，穿透黑纸使底片感光。
1898年 居里夫妇：深入研究铀，发现发射性更强新元素：钋（Po），镭（Ra）。
元素的放射性，与它所处的物理、化学状态均无关！
放射性：物质能发射射线的性质
放射性元素：具有放射性的元素
射线到底是什么呢？
二、射线的本质
若在射线经过的空间施加磁场，可以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， 人 们 把 这 三 种 射 线 分 别 叫 作α射 线、β射 线 和 γ射线。
通过左手定则：
左偏带负电，是β射线
不偏不带电，叫γ射线
右偏带正电，是α射线
厚纸张
铝板
混凝土
三种射线穿透能力不同
α 射线
β 射线
γ 射线
进一步研究表明 α 粒子就是氦原子核、 β 粒子就是电子、γ 射线的实质是一种波长极短的电磁波，不带电。
三种射线的性质、特性
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
成分
速度
电离能力
穿透能力
α 射线
β 射线
γ 射线
氦原子核
1/10光速
很强
较弱
电子流
接近光速
较弱
较强
电磁波
光速
更弱
很强
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。原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？
1. 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。
质子带正电荷，电荷量与一个电子的电荷量相等。质子的质量为
mp= 1.672621898x 10-27 kg .
三、原子核的组成
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
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．
核的质量
质子质量
核的电量
质子电量
>
2. 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.
中子不带电，用n表示。中子的质量是mn= 1.674 927471 x 10-27 kg
中子
质子
核子
10－15m
X
A
Z
（核）电荷数
质量数
元素符号
（核）电荷数=质子数
质量数=质子数+中子数
3.原子核的组成
原子核的表示:
X:元素符号
Z:质子数
A:质量数
U
He
4
2
235
92
对核子数、电荷数和质量数的理解
(1)核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,质子数和中子数之和叫核子数。
(2)电荷数(Z):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。
(3)质量数(A):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,这个整数叫作原子核的质量数。
4.同位素
原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也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。把具有相同质子数、不同中子数的原子核组成的元素互称为同位素。同位素的化学性质相同,但物理性质不同。
1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　）
A.α射线是由氦原子组成的
B.β射线是从原子核内部射出的高速电子流
C.γ射线比α射线和β射线更容易使气体电离
D.通过化学反应不能改变物质的放射性
BD
2.(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,如下图表示射线偏转情况中正确的是(　　)
AD
3.（多选）?88228Ra是镭?88226Ra 的一种同位素,对于这两个镭原子而言,
下列说法正确的有( )
?
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
4.(多选)氢有三种同位素,分别是氕(11H)、氘(12H)、氚(13H),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
?
ABD
原子核的组成
天然放射现象
原子核
三种射线
放射性
组成：质子、中子
数量关系（核子数、电荷数、质量数）