《原子核的組成》優(yōu)秀課件

1、原子核的組成優(yōu)秀課 件 原子核的組成優(yōu)秀課 件 1. 放射性和放射性元素放射性和放射性元素 1896年，法國(guó)物理學(xué)家年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的 礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使 照相底片感光，物照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。具有。具有 發(fā)射性的元素稱為發(fā)射性的元素稱為放射性元素放射性元素。 2. 天然放射性現(xiàn)象天然放射性現(xiàn)象 元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象，叫做天然放射現(xiàn)元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象，叫做天然放射現(xiàn) 象。象。 一、天然放射現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)

2、象 原子核的組成優(yōu)秀課 件 放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)， 原子序數(shù)大于等于原子序數(shù)大于等于83的所有元素，都能自發(fā)的放的所有元素，都能自發(fā)的放 出射線，原子序數(shù)小于出射線，原子序數(shù)小于 83 的元素，有的也具有的元素，有的也具有 放射性。放射性。 放大了放大了1000 1000 倍倍 的鈾礦石的鈾礦石 天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象 原子核的組成優(yōu)秀課 件 二、射線到底是什么二、射線到底是什么 在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？ 這些射線帶不帶電呢？這些射線帶不帶電呢？ 它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性

3、質(zhì)以它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以 外，還有些什么性質(zhì)呢？外，還有些什么性質(zhì)呢？ 原子核的組成優(yōu)秀課 件 原子核的組成優(yōu)秀課 件 射線射線 射線射線 射線射線 如果如果 射線、射線、 射線、射線、 射線都是帶電粒子流，按照射線都是帶電粒子流，按照 它們?cè)诖艌?chǎng)中的徑跡判斷，它們非別帶什么電荷？它們?cè)诖艌?chǎng)中的徑跡判斷，它們非別帶什么電荷？ 原子核的組成優(yōu)秀課 件 根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系可以確定，根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系可以確定， 偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫作偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫作 射線，射線， 射線由帶正電的射線由帶正電

4、的 粒子組成粒子組成?？茖W(xué)家們研究?？茖W(xué)家們研究 發(fā)現(xiàn)每個(gè)發(fā)現(xiàn)每個(gè) 粒子帶的正電荷是電子電荷的粒子帶的正電荷是電子電荷的 2 倍，倍， 粒子粒子 質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量。進(jìn)一步研究表明質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量。進(jìn)一步研究表明 粒子就粒子就 是氦原子核是氦原子核。 由于由于 粒子的質(zhì)量較大，所以粒子的質(zhì)量較大，所以 射線的穿透本領(lǐng)最射線的穿透本領(lǐng)最 小小，我們用，我們用一張厚紙一張厚紙就能把它擋住。就能把它擋住。 原子核的組成優(yōu)秀課 件 與與 射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負(fù)電荷，我們射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負(fù)電荷，我們 把它叫做把它叫做 射線。研究射線。研究發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 射線由帶負(fù)電的粒子（射

5、線由帶負(fù)電的粒子（ 粒子）組成粒子）組成。進(jìn)一步研究表明。進(jìn)一步研究表明 粒子就是電子粒子就是電子。 射線的射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，還，很容易穿透黑紙，還能穿能穿 透幾厘米厚的鋁板透幾厘米厚的鋁板。 原子核的組成優(yōu)秀課 件 中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做 射線，研究表明，射線，研究表明， 射線的實(shí)質(zhì)是一種波長(zhǎng)極短的電磁波射線的實(shí)質(zhì)是一種波長(zhǎng)極短的電磁波，它不帶電，是，它不帶電，是 中性的。中性的。 射線的射線的穿透本領(lǐng)極強(qiáng)穿透本領(lǐng)極強(qiáng)，一般薄金屬板都擋不住它，一般薄金屬板都擋不住它， 它能它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板穿透幾十厘米厚

6、的水泥墻和幾厘米厚的鉛板。 原子核的組成優(yōu)秀課 件 原子核的組成優(yōu)秀課 件 種類種類射線射線射線射線射線射線 組成組成高速氦核流高速氦核流高速電子流高速電子流 光子流光子流(高頻高頻 電磁波電磁波) 帶電荷量帶電荷量2ee0 質(zhì)量質(zhì)量 4mp 靜止質(zhì)量為零靜止質(zhì)量為零 mp 1.6710 27 kg 速度速度0.1c0.99cc 在電場(chǎng)在電場(chǎng) 或磁或磁 場(chǎng)中場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 與與射線反向射線反向 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn) 貫穿本貫穿本 領(lǐng)領(lǐng)最弱用紙能擋住最弱用紙能擋住 較強(qiáng)穿透幾毫較強(qiáng)穿透幾毫 米厚的鋁板米厚的鋁板 最強(qiáng)穿透幾厘最強(qiáng)穿透幾厘 米厚的鉛米厚的鉛 板板 電離作用電離作用很強(qiáng)很強(qiáng)較弱較弱很弱

7、很弱 原子核的組成優(yōu)秀課 件 例例1. 如圖所示，一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過(guò)一如圖所示，一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過(guò)一 個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域(方向如圖所示方向如圖所示)，調(diào)整電，調(diào)整電 場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小，使得在的大小，使得在 MN 上只有兩個(gè)上只有兩個(gè) 點(diǎn)受到射線照射。下列判斷是正確的是點(diǎn)受到射線照射。下列判斷是正確的是 ( ) A. 射到射到 b 點(diǎn)的一定是點(diǎn)的一定是 射線射線 B. 射到射到 b 點(diǎn)的一定是點(diǎn)的一定是 射線射線 C. 射到射到 b 點(diǎn)的一定是點(diǎn)的一定是 射線或射線或 射線射線 D.

8、射到射到 b 點(diǎn)的一定是點(diǎn)的一定是 射線射線 C 原子核的組成優(yōu)秀課 件 三、質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)三、質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn) 1919年，盧瑟福用年，盧瑟福用 粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)粒子轟擊氮核，得到了質(zhì) 子。經(jīng)過(guò)研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個(gè)子。經(jīng)過(guò)研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個(gè) 電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個(gè)電子質(zhì)量的電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個(gè)電子質(zhì)量的 1836 倍。進(jìn)一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核倍。進(jìn)一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核 的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。 27 p 1.6726231 10kgm 原子核的組成優(yōu)秀

9、課 件 同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì) 子。子。 質(zhì)子是原子核的組成部分。質(zhì)子是原子核的組成部分。 原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？ 盧瑟福進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一盧瑟福進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一 猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)。猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)。 原子核的組成優(yōu)秀課 件 盧瑟福的猜想：原子核內(nèi)可能還存在著另一種粒子盧瑟福的猜想：原子核內(nèi)可能還存在著另一種粒子 它的質(zhì)量與質(zhì)子相同，但是不帶電。他把這種粒子叫它的質(zhì)量與質(zhì)子相同，但是不帶電。他把這種粒子

10、叫 作中子。作中子。 1932 年英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子年英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子 原子核的組成優(yōu)秀課 件 四、原子核的組成四、原子核的組成 原子核的組成優(yōu)秀課 件 (1) 核子數(shù)：核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量相差很小，統(tǒng)稱為核子。質(zhì)質(zhì)子和中子質(zhì)量相差很小，統(tǒng)稱為核子。質(zhì) 子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。 (2) 電荷數(shù)電荷數(shù) ( Z )：原子核所帶的電核總是質(zhì)子數(shù)的整數(shù)倍，原子核所帶的電核總是質(zhì)子數(shù)的整數(shù)倍， 用這個(gè)整數(shù)表示電荷量。用這個(gè)整數(shù)表示電荷量。 (3) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)( A )：原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量和，原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量和， 所以

11、原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè) 整數(shù)，叫質(zhì)量數(shù)。整數(shù)，叫質(zhì)量數(shù)。 X A Z 原子核的組成優(yōu)秀課 件 (1) 核電荷數(shù)核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) = 元素的原子序數(shù)元素的原子序數(shù) = 荷外電子數(shù)荷外電子數(shù) (2) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) = 核子數(shù)核子數(shù) = 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)中子數(shù) 12 6 C 612 (6) 表表示示碳碳原原子子核核 有有 個(gè)個(gè)質(zhì)質(zhì)子子，質(zhì)質(zhì)量量數(shù)數(shù)為為 即即有有 個(gè)個(gè)中中子子 原子核的組成優(yōu)秀課 件 例例2. 鐳的原子序數(shù)是鐳的原子序數(shù)是 88，原子核質(zhì)量數(shù)是，原子核質(zhì)量數(shù)是 226。試問(wèn)：。試問(wèn)： (1)

12、鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子？幾個(gè)中子？鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子？幾個(gè)中子？ (2) 鐳核所帶電荷量是多少？鐳核所帶電荷量是多少？ (3) 若鐳原子呈中性，它核外有幾個(gè)電子？若鐳原子呈中性，它核外有幾個(gè)電子？ (4) 是鐳的一種同位素，讓是鐳的一種同位素，讓 和和 以相同速以相同速 度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們運(yùn)動(dòng)的軌的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們運(yùn)動(dòng)的軌 道半徑之比是多少？道半徑之比是多少？ 228 88 Ra 226 88 Ra 228 88 Ra 原子核的組成優(yōu)秀課 件 解：解：(1) 鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為 88，中，中

13、 子數(shù)子數(shù) N 等于原子核的質(zhì)量數(shù)等于原子核的質(zhì)量數(shù) A 與質(zhì)子數(shù)與質(zhì)子數(shù) Z 之差，即之差，即 NAZ22688138。 (2) 鐳核所帶電量鐳核所帶電量 Q Ze 881.610 19 C 1.4110 17 C。 。 (3) 核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為 88。 (4) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為洛倫茲帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為洛倫茲 力，故有力，故有 qvB mv2/r r mv/qB 兩種同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，故兩種同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，故 228 226 2281

14、14 226113 r r 原子核的組成優(yōu)秀課 件 如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同(質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同)，則互，則互 為同位素。為同位素。 1 1 H()氕氕 2 1 H()氘氘 1 1 H()氚氚 原子核的組成優(yōu)秀課 件 例例3. 氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下 列說(shuō)法正確的是列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù) B. 具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù) C. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù) D. 具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子數(shù) C 原子核的組成優(yōu)秀課 件 一、天然放射現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象 1. 放射性和放射性元素放射性和放射性元素 2. 天然放射性現(xiàn)象天然放射性現(xiàn)象 二、射線到底是什么二、射線到底是什么 三