【同步】物理人教2019版選擇性必修3：第五章原子核5“基本”粒子課件

第五章原子核5“基本”粒子學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法與考法1．了解構(gòu)成物質(zhì)的“基本粒子”(重點(diǎn))2．知道粒子的分類及其應(yīng)用，了解夸克模型(難點(diǎn))3．了解粒子物理的發(fā)展史

學(xué)法：①通過查閱資料了解構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，感知人類(科學(xué)家)探究宇宙奧秘的過程和方法．②通過學(xué)習(xí)粒子的分類和夸克模型，學(xué)會突破傳統(tǒng)思維，重新認(rèn)識客觀物質(zhì)世界考法：①考查新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)．②考查對夸克模型的理解知識導(dǎo)圖

課前?自主預(yù)習(xí)

“基本”粒子1．“基本”粒子不基本(1)直到19世紀(jì)末，人們都認(rèn)為光子、電子、________和________是基本粒子．(2)隨著科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多的新粒子并不是由以上___________組成的，并發(fā)現(xiàn)_______、________等本身也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．質(zhì)子中子基本粒子質(zhì)子中子2．發(fā)現(xiàn)新粒子(1)新粒子：1932年發(fā)現(xiàn)了________，1937年發(fā)現(xiàn)了______，1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子及以后的超子等．(2)粒子的分類：按照粒子與各種相互作用的關(guān)系，可將粒子分為三大類：________、_______、______________和________________．3．夸克模型的提出：1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由_______構(gòu)成的，帶電量為_______或_______．正電子μ子強(qiáng)子輕子規(guī)范玻色子希格斯玻色子

夸克夸克模型的提出有什么重大意義？【答案】電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分?jǐn)?shù)電荷．

(多選)關(guān)于人們發(fā)現(xiàn)的新粒子，下列說法正確的是

(

)A．許多粒子都有自己的反粒子B．把粒子分為強(qiáng)子、輕子、玻色子，分類依據(jù)是粒子與各種相互作用的關(guān)系C．質(zhì)子屬于強(qiáng)子D．光子屬于輕子【答案】ABC【解析】根據(jù)粒子的分類、粒子與反粒子描述知A、B、C正確；光子屬媒介子，D錯誤．課堂?重難探究對“基本”粒子的理解1．新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀(jì)60年代后新粒子反粒子μ子K介子與π介子超子基本特點(diǎn)質(zhì)量與相對應(yīng)的粒子相同而電荷及其他一些物理性質(zhì)相反比質(zhì)子的質(zhì)量小質(zhì)量介于電子與核子之間質(zhì)量比質(zhì)子大2．粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強(qiáng)子參與強(qiáng)相互作用質(zhì)子、中子、介子、超子強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成；強(qiáng)子又可分為介子和重子輕子不參與強(qiáng)相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子光子、中間玻色子、膠子分別傳遞電磁、弱、強(qiáng)相互作用3．夸克模型(1)夸克的提出：1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的．(2)夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t)．(4)意義：電子電荷不再是電荷的最小單位，即存在分?jǐn)?shù)電荷．【答案】AD變式(多選)下列敘述正確的是 (

)A．強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子B．輕子是不參與強(qiáng)相互作用的粒子C．目前發(fā)現(xiàn)的輕子只有4種【答案】ABD小練?隨堂鞏固1．貧鈾炸彈是一種殺傷力很強(qiáng)的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強(qiáng)的穿甲能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環(huán)境起破壞作用而造成污染．人長期生活在該環(huán)境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血?。铝袛⑹鲥e誤的是

(

)C．貧鈾炸彈會使人患皮膚癌和白血病，是因?yàn)楹溯椛鋵?dǎo)致了基因突變D．貧鈾彈的穿甲能力很強(qiáng)，也是因?yàn)樗姆派湫浴敬鸢浮緿【解析】鈾238具有放射性，放出一個α粒子，變成釷234，衰變方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，A正確，不符合題意；鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)不同，互為同位素，B正確，不符合題意；核輻射能導(dǎo)致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確，不符合題意；貧鈾彈的穿甲能力很強(qiáng)，是因?yàn)樗膹椥臼怯筛呙芏?、高?qiáng)度、高韌性的鈾合金組成，襲擊目標(biāo)時產(chǎn)生高溫化學(xué)反應(yīng)，所以其爆炸力、穿透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般炸彈，D錯誤，符合題意．2．正電子是電子的反粒子，它跟普通電子的電量相等，而電性相反，科學(xué)家設(shè)想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)——反物質(zhì)．1997年初和年底，歐洲和美國的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)先后宣布：他們分別制造出9個和7個反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步．你推測反氫原子的結(jié)構(gòu)是 (

)A．由一個帶正電荷的質(zhì)子與一個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成B．由一個帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個帶正電荷的電子構(gòu)成C．由一個不帶電的中子與一個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D．由一個帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成【答案】B【解析】反氫原子的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是反質(zhì)子與反電子組成，即一個帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個帶正電荷的電子構(gòu)成．3．(多選)下列說法中正確的是 (

)A．目前還未發(fā)現(xiàn)玻色子、輕子和夸克三類粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)B．自然界存在的能量守恒定律、動量守恒定律及電荷守恒定律，對基本粒子不適用C．反粒子與其對應(yīng)的正粒子相遇時，會發(fā)生湮滅現(xiàn)象D．強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子，質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子【答案】ACD【解析】玻色子、輕子和夸克在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)中還沒有發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，A正確；自然界三大守恒定律是普遍適用的基本規(guī)律，B錯誤；反粒子與其對應(yīng)的正粒子帶等量異種電荷，反粒子與其對應(yīng)的正粒子相遇時會發(fā)生湮滅現(xiàn)象，C正確；質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子，D正確．4．(多選)下列說法中正確的是

(

)A．質(zhì)量相同、電荷等值而電性相反的粒子叫作反粒子B．光子是傳遞電磁相互作用的，屬于媒介子C．輕子就是質(zhì)量很輕的粒子D．強(qiáng)子就是參與強(qiáng)相互作用的粒子【答案】ABD【解析】所謂反粒子，即質(zhì)量相同且電荷等值而電性及其他一些物理性質(zhì)相反的粒子；強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子；輕子的質(zhì)量不一定很輕，如τ子的質(zhì)量比核子的質(zhì)量還