(共14张PPT)
第1节
原子核结构
第3章：原子核与与放射性
打开原子核物理的大门
19世纪末，x射线、电子和放射性揭开了微观世界的序幕，被称为微观世界的三大发现.
成为
打开原子核物理大门的一把钥匙
物质的放射性
亨利
贝克勒尔
1896年，贝克勒尔偶然发现铀盐能发出一种未知的射线，该射线能透过黑纸使照相底片感光，留下印迹————由此发现了物质的放射性。
放射性的发现，使人们认识到原子核是可以再分的。
而用放射性物质发出的射线做工具，科学家又发现了
质子和中子等微观粒子。从而对原子核有了进一步认识。
现在放射性已经成为科学探究重要的工具。
一、质子的发现
1919年
卢瑟福用
粒子轰击氮核实验
A：放射性物质
F：铝箔
S：荧光屏
M：显微镜
C：容器
Ｍ
Ｔ
Ｔ
Ｃ
Ａ
Ｆ
Ｓ
氮气Ｎ２
实验步骤及结果：
１.适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光
2.然后充入氮气
3.充入氮气后，荧光屏出现了闪光
引起闪烁亮点的粒子与加入的氮气有关，卢瑟福认为：
这是
粒子轰击氮核后从核中飞出的新粒子，他把这种粒子分别引进电场和磁场，测出其质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫质子。
英国：布拉凯特，在充氮的云室里做了
这个实验，他拍摄了2万多张云室照片
中发现有8条径迹产生了分叉，细长的
径迹是质子，另一条短粗的径迹是新产生的核的径迹。
表明：
粒子击中氮原子核后形成一个复
核，而这个复核不稳定，生成后随即发生
变化，放出一个质子.
质子是
粒子直接从氮原子核中打出的，还是
粒子与
氮原子核结合成复核后从复核中放出的呢？
上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生了质子。
这些实验表明，由于从不同元素的原子核中都能打出质子来，因此质子应该是原子核的组成部分。
原子核只由质子组成吗？
二、中子的发现
原子核带正电，质子正好也带正电，很快就有人猜想
原子核是由质子组成的，但这种猜想不能解释当时已经
发现的一些物理现象：
除氢元素外，所有元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或更少。
由此卢瑟福就预想到原子核内可能还存在着质量跟质子
相近的不带电的中性粒子他将其称为中子.
质量数
电荷数
镁Mg
汞Ｈｇ
24
12
２００
８０
原子核
示意图
1930年，科学家发现用从钋（Po）发出的
射线轰出铍（Be）会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很强的射线。
1932年居里夫妇发现用
射线
轰击石腊，能从石腊中打出质子。
钋Ｐo
铍Ｂｅ
石蜡
不可见粒子
不可见粒子
不可见粒子
质子
质子
质子
α粒子
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？
1932年，查德威克发现
粒子轰击铍（Be）产生的射线进行研究发现这种射线是一种不带电质量接近质子的粒子流，这
种粒子正是卢瑟福猜想的中子。
三、原子核的组成
质子和中子统称为
1、原子核
原子核的电荷数
=
质子数
原子核的质量数
=
质子数
+
中子数
具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称
如:
(氕)
(氘)
(氚)
从放射性元素的原子核中释放出来的α射线就是两个质子和两个中子结合在一起放出的
质子
中子
正
中性
=
原子序数
2、原子核的质量：核内包含的质子和中子的质量之和
=核子数
3、质量数：核内质子数和中子数之和
原子核的表示方法：
A为质量数，Z为质子数
例.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)若镭原子呈中性，它的核外有几个电子？
解：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数Z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)镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.408×10－17C.
(3)原子呈中性时，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)1.408×10－17C (3)88
四、核反应
3、发现质子核反应
4、发现中子核反应
5、核反应两个守恒：
质量数守恒
核电荷数（质子数）守恒。
1、核反应：原子核中其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
2、核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。
例题
原子核
与氘核
反应生成一个α粒子和一个质子由此可知：
A:A=2,Z=1
B:A=2,Z=2
C:A=3,Z=3
D:A=3,Z=2
小 结
原子核由质子和中子（统称为核子）组成
一、质子的发现
３.α粒子轰击铍的核实验（发现中子的核反应）
二、中子的发现
三、原子核的组成(共17张PPT)
第2节
原子核衰变及半衰期
1.知道天然放射性现象及放射性的本质
2.
知道放射现象的实质是原子核的衰变
3.
知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律
4.
理解半衰期的概念
教学目标
自1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。引起了贝克勒尔的极大兴趣，于是他用一张黑纸包好一张感光底片，在底片上放置两小块铀盐和钾盐的混合物，在其中一块和底片之间放了一枚银元，把这些东西在阳光下放置几小时后，略见银元不清晰的感光影像。不巧的是碰上连阴雨，他只好把实验的东西原封不动地锁进抽屉里中断了试验，5天后再来实验。使他吃惊的是，在没有阳光的抽屉里，底片上竟然出现明显的银元感光影像。
贝克勒尔（法国）
诺贝尔物理学奖
铀本身在发光!
一、天然放射性现象的发现
物质自发地放出射线的现象
后来居里夫妇又发现钋、镭应具有相同现象
这些射线的本质是什么？
β
γ
α
轨迹不同
氦原子核
1/10光速
弱
很强
高速电子流
接近光速
较
强
较
弱
高能量电磁波
光
速
很
强
很弱
二、放射线的本质
放射线从原子核释放出，表明原子核不稳定，能自发放出某些粒子，然后变为其他元素的原子核，这个过程叫原子核的衰变。在衰变过程中电荷数和质量数都守恒。
β
衰变：原子核放出
β
粒子的衰变叫做
β
衰变
?
衰变：原子核放出
?
粒子的衰变叫做
?
衰变
γ
衰变：伴随
?
射线或
β
射线产生
原子核里没有电子，β
衰变中的电子来自哪里？
思考：不同原子核衰变的快慢一样吗？
2.
意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。
1.
定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
m/m0
11.4
7.6
3.8
1/2
1/4
1/8
t
/天
0
氡的衰变
四、衰变的快慢---半衰期
经过
n
个半衰期(
T
)，其剩余原子核的质量为
质量与原子个数相对应，故经过
n
个半衰期后剩余的原子核数为
1.
半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关。
2.
半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。
例1.
关于放射性元素的半衰期
(
)
A.
是原子核质量减少一半所需的时间
B.
是原子核有半数发生衰变所需的时间
C.
与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关
D.
可以用于测定地质年代、生物年代等
BD
例2.
某放射性元素原为
8
g，经
6
天时间已有
6
g
发生了衰变，此后它再衰变
1
g，还需要几天？
得
由半衰期公式
因为
t＝
6
天，所以
T
＝
3
天，即半衰期是
3
天，而余下的
2
g
衰变
1
g
需
1
个半衰期
T
＝
3
天。
238
=
206
+4x
x
=
8
y
=
6
例3.
经过一系列
?
衰变和
?
衰变后，可以变成稳定的元素铅
206
，问这一过程
?
衰变和
?
衰变次数？
一、原子核的衰变
2.
衰变原则：
质量数守恒，电荷数守恒。
1.
原子核的衰变：
二、半衰期
1.
半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需
的时间，叫做这种元素的半衰期。
2.
不同的放射性元素，半衰期不同
