人教版（2019）高中物理 选择性必修第三册 第5章 第1节　原子核的组成课件 27 张PPT

第五章　原子核
第1节　原子核的组成
核心
素养
物理观念
科学思维
1.了解天然放射现象和天然放射现象发现的意义。
2.知道三种射线的本质和特征。
3.知道原子核的组成和同位素的概念，会正确书写原子核符号。
4.了解发现天然放射现象的相关史实。
通过对原子核结构模型的探究，体会物理学的研究方法。
知识点一　天然放射现象
[观图助学]
如右图为居里夫妇，他们在沥青中发现3种放射性元素，天然放射现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，那么什么是天然放射现象呢？
居里夫妇
1.1896年，法国物理学家__________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。
2.物质发出射线的性质称为________，具有放射性的元素称为____________，放射性元素____________射线的现象叫作______________。
3.原子序数大于或等于83的元素，都能______地发出射线，原子序数小于______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_________________。
贝克勒尔
放射性
放射性元素
自发地发出
天然放射现象
自发
83
钋(Po)和镭(Ra)
[思考判断]
(1)1896年，法国的玛丽·居里首先发现了天然放射线。( )
(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素。( )
(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线。( )
×
√
×
知识点二　射线的本质
2.β射线：是________，速度可以接近光速，它的穿透能力较强，______能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的______。
3.γ射线：是一种________，波长很短，在10－10 m以下，它的______作用更弱，__________更强，甚至能穿透几厘米厚的______或几十厘米厚的混凝土。
4.射线来自原子核，说明____________是有结构的。
氦原子核
电离
穿透
一张纸
电子流
电离
铝板
电磁波
电离
穿透能力
铅板
原子核内部
[思考判断]
(1)α射线实际上就是氦原子核，α射线具有较强的穿透能力。( )
(2)β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。( )
(3)γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强。( )
×
√
×
知识点三　原子核的组成
1.质子的发现：1919年，卢瑟福用________轰击氮原子核发现了质子，质子是________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______，但________的粒子，称为中子。查德威克通过实验验证了这个猜想。
3.原子核的组成：原子核由____________组成，质子和中子统称为核子。
4.原子核的符号
α粒子
原子核
相同
不带电
质子和中子
质子数
中子数
质子数
质子数
中子数
同一位置
[思考判断]
(1)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。( )
(2)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。( )
(3)同位素具有不同的化学性质。( )
×
√
×
[观察探究]
如图是放射性物质放出的射线垂直经过磁场的情形，射线为什么会分成三束？
答案　三种射线的带电情况各不相同，它们在磁场中所受洛伦兹力情况不同，故可分成三束。
核心要点
天然放射现象和三种射线的本质
[探究归纳]
1.α、β、γ三种射线的性质、特征比较
2.在电场、磁场中偏转情况的比较
(1)在匀强电场中，α射线偏转较小，β射线偏转较大，γ射线不偏转，如图甲所示。
(2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示。
[试题案例]
[例1] 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，是一种电磁波
解析　①射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较差，①射线是α射线，α射线是高速运动的氦核流，它的穿透能力差，电离作用最强，选项B错误；②射线的穿透能力较强，说明它是β射线，β射线是高速电子流，β射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，选项A错误；③射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，③射线是γ射线，γ射线的电离作用最弱，穿透能力最强，它是能量很高的电磁波，故选项C错误，D正确。
答案　D
方法凝炼　三种射线的比较方法
(1)知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电。α、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种。
(2)在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线。
(3)α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强。
[针对训练1] (多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是(　　)
A.一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线
B.某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核
C.三种射线中对气体电离作用最强的是α射线
D.β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子
解析　由三种射线的本质和特点可知，α射线贯穿本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是伴随α、β衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核，故B错误；三种射线中α射线电离作用最强，故C正确；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确。
答案　ACD
[问题探究]
一个铅原子的质量数为207，原子序数为82，其核外电子有多少个？中子数又是多少？
答案　铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电荷量相同，故核外电子数与核内质子数相同，为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和的关系知，铅原子核的中子数为207－82＝125(个)。
核心要点
原子核的组成
2.基本关系
核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。
3.同位素
(1)化学性质的决定因素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，也决定了电子在核外分布的情况，进而决定了这种元素的化学性质。
[试题案例]
[例2] 已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：
(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？
(2)镭核的核电荷数和所带电荷量是多少？
(3)若镭原子呈电中性，它核外有多少电子？
解析　(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N＝A－Z＝226－88＝138。
(2)镭核的核电荷数和所带电荷量分别是
Z＝88，Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C＝1.41×10－17 C。
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。
答案　(1)88　138　(2)88　1.41×10－17 C　(3)88
方法凝炼　原子核的“数”与“量”辨析
(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。
(2)原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。
[针对训练2] 以下说法正确的是(　　)
解析　钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错误；铍核的质量数为9，中子数为5，所以B错误；同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，C错误，D正确。
答案　D