第十九章學案1

1、1原子核的組成學習目標 1.了解什么是放射性、天然放射現(xiàn)象和衰變.2.知道原子核的組成及三種射線的特征.3.理解衰變和衰變的規(guī)律及實質，并能熟練書寫衰變方程.4.理解半衰期的概念，學會利用半衰期解決相關問題一、天然放射現(xiàn)象和三種射線導學探究(1)1896年法國科學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象是否所有的元素都具有放射性？放射性物質發(fā)出的射線有哪些種類？答案原子序數大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數小于83的元素，有的也能放出射線放射性物質發(fā)出的射線有三種：射線、射線、射線(2)怎樣用電場或磁場判斷三種射線粒子的帶電性質？答案讓三種射線通過勻強電場

2、，則射線不偏轉，說明射線不帶電射線偏轉方向和電場方向相同，帶正電，射線偏轉方向和電場方向相反，帶負電或者讓三種射線通過勻強磁場，則射線不偏轉，說明射線不帶電，射線和射線可根據偏轉方向和左手定則確定帶電性質(3)三種射線的本質是什么？有哪些特點呢？答案見知識梳理知識梳理對天然放射現(xiàn)象及三種射線的認識1對天然放射現(xiàn)象的認識(1)1896年，法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質具有放射性(2)物質發(fā)射射線的性質稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象(3)原子序數大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數小于83的元素，有的也能放出射線2對三種射

3、線的認識種類射線射線射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0速率0.1c0.99cc貫穿本領最弱，用一張紙就能擋住較強，能穿透幾毫米厚的鋁板最強，能穿透幾厘米厚的鉛板或幾十厘米厚的混凝土電離作用很強較強很弱即學即用下列說法正確的是()A射線是由高速運動的氦核組成的，其運行速度接近光速B射線能穿透幾毫米厚的鉛板C射線的穿透能力最強，電離能力最弱D射線的粒子和電子是兩種不同的粒子E粒子不同于氦原子核答案C解析19世紀末20世紀初，人們發(fā)現(xiàn)了X、射線，經研究知道，X、射線均為電磁波，只是波長不同射線是電子流，粒子是氦核，就、三種射線的貫穿本領而言，射線最強，射線最弱二、原子核

4、的組成知識梳理(1)質子的發(fā)現(xiàn)1919年，盧瑟福用鐳放射出的粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新的粒子，測定了它的電荷和質量，確定它是氫原子核，叫做質子，用p或H表示，其質量為mp1.671027_kg.(2)中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福的預言：原子核內可能還有一種不帶電的粒子，名字叫中子查德威克的發(fā)現(xiàn)：用實驗證明了中子的存在，用n表示，中子的質量非常接近于質子的質量(3)原子核的組成核子數：質子和中子質量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以質子數和中子數之和叫核子數電荷數(Z)：原子核所帶的電荷總是質子電荷的整數倍，通常用這個整數表示原子核的電荷量，叫做原子核的電荷數質量數(A)：原子核的質量等于核內質

5、子和中子的質量的總和，而質子與中子的質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個倍數叫做原子核的質量數原子核的符號(4)同位素具有相同的質子數而中子數不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為同位素例如：氫有三種同位素分別是H、H、H.即學即用在粒子轟擊金箔的散射實驗中，粒子可以表示為He，He中的4和2分別表示()A4為核子數，2為中子數B4為質子數和中子數之和，2為質子數C4為核外電子數，2為中子數D4為中子數，2為質子數答案B解析根據X所表示的物理意義，原子核的質子數決定核外電子數，原子核的電荷數就是核內的質子數，也就是這種元素的原子序數原子核的質量數就是核

6、內質子數和中子數之和，即為核內的核子數.He符號的左下角表示的是質子數或核外電子數，即為2，He符號左上角表示的是核子數，即為4，故選項B正確.一、天然放射現(xiàn)象和三種射線例1如圖1所示，R是一種放射性物質，虛線框內是勻強磁場，LL是厚紙板，MM是熒光屏，實驗時，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩點處有亮斑，由此可知磁場的方向、到達O點的射線種類、到達P點的射線種類應屬于下表中的()圖1選項磁場方向到達O點的射線到達P點的射線A豎直向上B豎直向下C垂直紙面向里D垂直紙面向外解析R放射出來的射線共有、三種，其中、射線垂直于磁場方向進入磁場區(qū)域時將受到洛倫茲力作用而偏轉，射線不偏轉，故打在O點的應為射線；由于射

7、線貫穿本領弱，不能射穿厚紙板，故到達P點的應是射線；依據射線的偏轉方向及左手定則可知磁場方向垂直紙面向里答案C歸納總結1對放射性和射線的理解：(1)一種元素的放射性，與其是單質還是化合物無關，這說明一種元素的放射性和核外電子無關(2)射線來自于原子核，說明原子核是可以再分的2對三種射線性質的理解：(1)射線帶正電、射線帶負電、射線不帶電射線、射線是實物粒子，而射線是光子流，屬于電磁波的一種(2)射線、射線都可以在電場或磁場中偏轉，但偏轉方向不同，射線則不發(fā)生偏轉(3)射線穿透能力弱，射線穿透能力較強，射線穿透能力最強，而電離本領相反針對訓練1如圖2所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線，

8、分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是()圖2A表示射線，表示射線B表示射線，表示射線C表示射線，表示射線D表示射線，表示射線答案C解析根據三種射線的偏轉軌跡可知表示射線，表示射線，表示射線選項C正確二、原子核的組成例2已知鐳的原子序數是88，原子核的質量數是226.試問：(1)鐳核中有幾個質子？幾個中子？(2)鐳核所帶電荷量是多少？(保留三位有效數字)(3)呈電中性的鐳原子，核外有幾個電子？解析(1)鐳核中的質子數等于其原子序數，故質子數為88，中子數N等于原子核的質量數A與質子數Z之差，即NAZ22688138.(2)鐳核所帶電荷量QZe881.61019 C1.411017 C.

9、(3)核外電子數等于核電荷數，故核外電子數為88.答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88歸納總結理解熟記以下幾點是解題關鍵：(1)原子核的質子數與原子序數相等(2)原子核的質量數等于質子數與中子數之和(3)對呈電中性的原子，核外電子數等于核內質子數針對訓練2據最新報道，放射性同位素鈥Ho，可有效治療癌癥，該同位素原子核內中子數與核外電子數之差是()A32 B67 C99 D166答案A解析根據原子核的表示方法得核外電子數質子數67，中子數為1666799，故核內中子數與核外電子數之差為996732，故A對1最早發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的科學家為()A盧瑟福 B貝可勒爾C愛因斯坦 D查

10、德威克答案B解析盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子，查德威克發(fā)現(xiàn)中子，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應，貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故B正確，A、C、D錯誤2(多選)下列關于放射性元素發(fā)出的三種射線的說法中正確的是()A粒子就是氫原子核，它的穿透本領和電離本領都很強B射線是電子流，其速度接近光速C射線是一種頻率很高的電磁波，它可以穿過幾厘米厚的鉛板D以上三種說法均正確答案BC解析粒子是氦原子核，它的穿透本領很弱而電離本領很強，A項錯誤；射線是電子流，其速度接近光速，B項正確；射線的穿透能力很強，可以穿透幾厘米厚的鉛板，C項正確3(多選)氫有三種同位素，分別是氕(H)、氘(H)、氚(H)，則()A它們的質子數相等B它們的核外電

11、子數相等C它們的核子數相等D它們的中子數相等答案AB解析氕、氘、氚的核子數分別為1、2、3，質子數和核外電子數相同，都為1，中子數等于核子數減去質子數，故中子數各不相同，所以A、B選項正確4以下說法正確的是()A.Rn為氡核，由此可知，氡核的質量數為86，氡核的質子數為222B.Be為鈹核，由此可知，鈹核的質量數為9，鈹核的中子數為4C同一元素的兩種同位素具有相同的質量數D同一元素的兩種同位素具有不同的中子數答案D解析A項氡核的質量數為222，質子數為86，所以A錯誤；B項鈹核的質量數為9，中子數為5，所以B錯誤；由于同位素是指質子數相同而中子數不同，即質量數不同，因而C錯誤，D正確一、選擇題

12、(15為單選題，69為多選題)1在天然放射性物質附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是()A射線的貫穿作用 B射線的電離作用C射線的貫穿作用 D射線的中和作用答案B解析由于粒子電離作用較強，能使空氣分子電離，電離產生的電荷與帶電體的電荷中和，使帶電體所帶的電荷很快消失2放射性元素放出的射線，在電場中分成A、B、C三束，如圖1所示，其中()圖1AC為氦原子核組成的粒子流BB為比X射線波長更長的光子流CB為比X射線波長更短的光子流DA為高速電子組成的電子流答案C解析根據射線在電場中的偏轉情況，可以判斷，A射線向電場線方向偏轉，應為帶正電的粒子組成的射線，所以是射線；B射線在電場中不

13、偏轉，所以是射線；C射線在電場中受到與電場方向相反的作用力，應為帶負電的粒子，所以是射線3若用x代表一個中性原子中核外的電子數，y代表此原子的原子核內的質子數，z代表此原子的原子核內的中子數，則對U的原子來說()Ax92y92z235Bx92y92z143Cx143y143z92Dx235y235z325答案B解析在U中，左下標為質子數，左上標為質量數，則y92；中性原子的核外電子數等于質子數，所以x92；中子數等于質量數減去質子數，z23592143，所以B選項正確4下列關于He的敘述正確的是()A.He與H互為同位素B.He原子核內中子數為2C.He原子核內質子數為2D.He代表原子核內有

14、2個質子和3個中子的氦原子核答案C解析He核內質子數為2，H核內質子數為1.兩者質子數不等，不是同位素，A錯誤；He原子核內中子數為1，B錯誤；He代表原子核內有2個質子和1個中子的氦原子核，核外電子數為2，故C正確，D錯誤5人類探測月球時發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質量數為3的氦，它可作為未來核聚變的重要原料之一氦的該種同位素應表示為()A.HeB.HeC.He D.He答案B解析氦的同位素質子數一定相同，質量數為3，故應表示為He，因此B正確6關于射線，下列說法中正確的是()A它是高速電子流B粒子是放射出來的原子內層電子C粒子是從原子核中放射出來的D它的電離作用比較弱，但它的穿透能力很

15、強，能穿透幾厘米厚的鉛板答案AC解析射線是高速電子流，它是從原子核內部放射出來的，電離作用較弱，穿透能力較強，能穿透幾毫米厚的鋁板，故選項A、C正確7關于 射線，下列說法正確的是()A它是處于激發(fā)狀態(tài)的原子核放射的B它是原子內層電子受到激發(fā)時產生的C它是一種不帶電的光子流D它是波長極短的電磁波答案ACD解析射線是激發(fā)狀態(tài)的原子核發(fā)出的波長極短的電磁波，是一種光子，故A、C、D正確8對天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A粒子帶正電，所以射線一定是從原子核中射出的B粒子帶負電，所以射線有可能是核外電子C粒子是光子，所以射線有可能是由原子發(fā)光產生的D射線、射線、射線都是從原子核內部釋放出來的答案A

16、D解析衰變的實質是原子核中的兩個質子和兩個中子結合成一個氦核放出的，衰變的實質是一個中子變成一個質子和一個電子，然后釋放出電子，射線是伴隨衰變和衰變而產生的所以這三種射線都是從原子核內部釋放出來的9如圖2所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，則下列說法中正確的是()圖2A打在圖中a、b、c三點的依次是射線、射線和射線B射線和射線的軌跡是拋物線C射線和射線的軌跡是圓弧D如果在鉛盒和熒光屏間再加一個豎直向下的場強適當的勻強電場，可能使屏上的亮斑只剩下b答案AC解析由左手定則可知粒子向右射出，在勻強磁場中粒子受到的洛倫茲力向

17、上，粒子受到的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧由于粒子速度的是光速的，而粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動，本題應選A、C.二、非選擇題10有關O、O、O三種同位素的比較，試回答下列問題：(1)三種同位素中哪一種粒子數是不相同的？_.A質子 B中子 C電子(2)三種同位素中，哪一個質量最大？_.(3)三種同位素的化學性質是否相同？_.答案(1)B(2) O(3)相同解析(1)同位素質子數相同，中子數不同，核外電子數與質子數相同，故不相同的是中子(2) O、O、O的質量數分別是16、17、18、，故O質量最大(3)三種同位素質子數相同，故化學性質相同11在暗室的真空裝置中做如下實驗：在豎直放置的平行金屬板間的勻強電場中，有一個能產生、三種射線的放射源從放射源射出的一束射線垂直于電場方向射入電場，如圖3所示，在與放射源距離為H高處，水平放置兩張疊放著的、涂藥品面朝下的印像紙(比一般紙厚且涂有感光藥品的紙)，經射線照射一段時間后兩張印像紙顯影(已知m4 u，mu，v，vc)圖3(1)上面的印像紙有幾個暗斑？各是什么射線的痕跡？(2)下面的印像紙顯出一串三個暗斑，試估算