原子核的組成

1、關(guān)于原子核的組成現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共45頁我國第一顆氫彈爆炸現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共45頁 萬有引力，電的相互作用和磁的相互作用，可以在很遠的地方，明顯的表現(xiàn)出來，因此，用肉眼就可以觀察到；但也許從在著另一些相互作用力，它們作用的距離如此之小，以致無法觀察。 牛頓引言現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共45頁 我們已經(jīng)知道原子由原子核和核外電子組成，而且關(guān)于原子核內(nèi)部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象。人們從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核的秘密。那原子核內(nèi)部又是什么結(jié)構(gòu)呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒組成？用什么方法來研究原子核呢？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共45頁第十九章原子核第一節(jié)原子核的組成現(xiàn)在

2、學(xué)習(xí)的是第五頁，共45頁教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能 了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。 知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們。 知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共45頁2、過程與方法 通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會探究的方法。 通過對知識的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共45頁3、情感態(tài)度與價值觀樹立正確的，嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共45頁教學(xué)重難點重點 天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。難點 知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共45頁本節(jié)導(dǎo)航一、天然放射現(xiàn)象二、射線到

3、底是什么三、原子核的組成現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共45頁一、天然放射現(xiàn)象現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共45頁 1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(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照相底片感光。 居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下，對鈾和鈾的各種礦石進行了深入研究，又發(fā)現(xiàn)了發(fā)射性更強的新元素。其中一種，為了紀(jì)念她的祖國波蘭而命名為釙（Po），另一種命名為鐳（Ra）。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共45頁貝可勒爾 1903年諾貝爾物理學(xué)獎一半授予法國物理學(xué)家亨利貝克勒爾，以表彰他發(fā)現(xiàn)了自發(fā)放射性；另一半授予法國物理學(xué)家皮埃爾居里（Pierre Curie，18591906）和瑪麗斯可羅夫

4、斯卡居里（Marie Sklodowska，18671934）,以表彰他們對貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的輻射現(xiàn)象所作的卓越貢獻。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共45頁居里夫人 瑪麗居里（Marie Curie），（1867.11.71934.7.4），出生于波蘭，因當(dāng)時波蘭被占領(lǐng)，轉(zhuǎn)入法國國籍。是法國的物理學(xué)家、化學(xué)家。世界著名科學(xué)家，研究放射性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種天然放射性元素，一生兩度獲諾貝爾獎?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共45頁1天然放射現(xiàn)象 （1）物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象具有放射性的元素稱為放射性元素。 （2）放射性不是少數(shù)幾種元

5、素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共45頁二、射線到底是什么現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共45頁 在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？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？這些射線帶不帶電呢？ 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共45頁 把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示 實驗三種射線在磁場中的運動軌跡不同現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共45頁 （1）射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是受到力的作用。這個力是洛倫茲力

6、，說明其中的兩束射線是帶電粒子。 （2）根據(jù)左手定則，可以判斷射線是正電荷，射線是負電荷。 （3）帶電粒子在電場中要受電場力作用，可以加一偏轉(zhuǎn)電場，也能判斷三種射線的帶電性質(zhì)。 現(xiàn)象現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共45頁 1、射線根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做射線，射線由帶正電的粒子組成?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)每個粒子帶的正電荷是電子電荷的2倍，粒子質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量。進一步研究表明粒子就是氦原子核。射線的實質(zhì)就是高速運動的氦核流由于粒子的質(zhì)量較大，所以射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共45頁2、 射線

7、 偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電荷，我們把它叫做射線。研究發(fā)現(xiàn)射線由帶負電的粒子（粒子）組成。進一步研究表明粒子就是電子。射線的實質(zhì)就是高速運動的電子流實驗還表明：射線的穿透本領(lǐng)較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共45頁3、 射線中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做射線，研究表明，射線的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的。 射線是一種電磁波。 射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透水泥墻和幾厘米厚的鉛板。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁，共45頁 4、射線的應(yīng)用和防護由于射線穿透性極強，照到動、植物上還能對細胞發(fā)生生物化學(xué)作用，因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上

8、都有重要應(yīng)用。在工業(yè)上可用它作金屬探傷，或檢查金屬板的厚度。 例如飛機、火車、輪船上的主軸是用鋼材鍛壓而成的，用射線來探查里面有沒有砂眼或裂縫， 射線探查準(zhǔn)確度高，又不損耗材料；在農(nóng)業(yè)上用射線來適當(dāng)照射種子，能使農(nóng)作物增產(chǎn)，還能增強某些作物的抗病能力，改良農(nóng)作物的品質(zhì)；在醫(yī)學(xué)上還可用射線作“放療”，醫(yī)治惡性腫瘤?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁，共45頁 事物總是一分為二的，射線能殺死癌細胞，也能殺死正常細胞，或使正常細胞癌變，因此在使用放射性元素時，要注意射線的防護，要防止放射性物質(zhì)泄漏，以免對水源、空氣和工作場所造成污染。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁，共45頁三、原子核的組成現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁，共45

9、頁 深入研究表明，放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？這是個很復(fù)雜的問題，直到目前原子核內(nèi)部的細微組成情況仍是科學(xué)研究的尖端項目之一?，F(xiàn)在我們只是粗淺地、簡單地介紹原子核內(nèi)部的基本組成情況。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁，共45頁1、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 英國物理學(xué)家盧瑟福在1919年做核反應(yīng)實驗時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的1836倍。進一步研究表明，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。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁

10、，共45頁2、中子的發(fā)現(xiàn) 1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電。是中性粒子。在對各種原子核進行的實驗中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和電子是組成原子核的兩種基本粒子?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁，共45頁結(jié)論：原子核是由質(zhì)子和中子組成的 質(zhì)子(proton)帶正電荷，電荷量與一個電子所帶電荷量相等 271.6726231 10pmkg中子(nucleon)不帶電， 271.6749286 10nmkg 質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁，共45頁 （1）原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù) （2）原子核的質(zhì)量數(shù)=

11、核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) （3）符號AZX表示原子核，X：元素符號；A：核的質(zhì)量數(shù)；Z：核電荷數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁，共45頁 3、同位素(isotope) （1）定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。 （2）性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁，共45頁 氫有三種同位素：氕（通常所說的氫），氘（也叫重氫），氚（也叫超重氫），符號分別是： 123111,HHH碳有兩種同位素，符號分別是 121466,CC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁

12、，共45頁課堂小結(jié) 1、物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象具有放射性的元素稱為放射性元素。 2、原子核是由質(zhì)子和中子組成的?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁，共45頁 （1）質(zhì)子帶正電，中子帶負電 （2）原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù) （3）原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) （4）符號AZX表示原子核，X：元素符號；A：核的質(zhì)量數(shù)；Z：核電荷數(shù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁，共45頁三種射線的性質(zhì)：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁，共45頁高考鏈接 1、（1994上海）、提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是（ ） A.湯姆遜 B.玻爾 C

13、.盧瑟福 D.查德威爾C現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁，共45頁 2、（1996上海）、根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法正確的是（ ） A.原子核中的正電荷均勻分布在整個原子范圍內(nèi)。 B.原子中的質(zhì)量均勻分布在整個原子范圍內(nèi) C.原子中的正電荷和質(zhì)量都均勻分布在整個原子范圍內(nèi) D.原子中的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在很小的區(qū)域范圍內(nèi)D現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十七頁，共45頁 3、（1999全國一）在盧瑟福的粒子散射實驗中，有少數(shù)粒子大角度偏轉(zhuǎn)，原因是 （ ） A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上。 B.正電荷在原子核中是均勻發(fā)分布的 C.原子中從在著帶負電的電子。 D.原子只能處于一系列

14、不連續(xù)的能量狀態(tài)中。D現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十八頁，共45頁 1.有關(guān)科學(xué)家和涉及的事實，正確的說法是（ ） A.居里夫婦用粒子轟擊鋁箔時發(fā)現(xiàn)了正電子 B.盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說成功地解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象 C.麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗方法給予了證實 D.玻爾建立了量子理論，解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象課堂練習(xí)AC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁，共45頁2.放射性元素的半衰期是（ ）A.質(zhì)量減小一半需要的時間B.原子量減少一半需要的時間C.原子核全部衰變所需時間的一半D.原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間D現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十頁，共45頁 4、下面哪些事實證明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu) （ ） A.粒子的

15、散射實驗 B.天然放射現(xiàn)象 C.陰極射線的發(fā)現(xiàn) D.倫琴射線的發(fā)現(xiàn)B 3.射線的本質(zhì)是（ ） A.電子流 B.高速電子流 C.光子流 D.高速氦核流D現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁，共45頁5、下列說法正確的是（ ）A射線粒子和電子是兩種不同的粒子B紅外線的波長比X射線的波長長C粒子不同于氦原子核D射線的貫穿本領(lǐng)比粒子強BD現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁，共45頁教材習(xí)題解答 1、答：實驗發(fā)現(xiàn)，如果一種元素具有放射性，那么無論它是以單質(zhì)存在，還是以化合物形式存在，都具有放射性，而且放射性的強度也不受溫度、外界壓強的影響。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子，這說明射線與核外電子無關(guān)，也就是說，射線來自原子核內(nèi)。 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核內(nèi)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且