原子核的組成+高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修3

選擇性必修三第五章原子核1原子核的組成原子核的認識原子核的聚變與裂變棗糕（西瓜）模型++核式結(jié)構(gòu)模型量子化軌道電子云基于實驗事實和邏輯推理逐步建立對原子結(jié)構(gòu)的認識始于實驗終于實驗關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現(xiàn)象。那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢？貝克勒爾，1852－1908，法國一、天然放射性的發(fā)現(xiàn)1896年為了研究X射線鈾鹽包著黑紙的底片X射線？再次實驗神秘射線其它鈾化合物公布發(fā)現(xiàn)確認了天然放射性的發(fā)現(xiàn)，指出發(fā)出射線是鈾原子自身性質(zhì)含鈾元素打開了微觀世界的大門，為原子核物理學和粒子物理學的誕生和發(fā)展奠定了實驗基礎(chǔ)。貝克勒爾獲得了1903年度諾貝爾物理學獎。1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1.貝克勒爾的工作猜想發(fā)現(xiàn)并命名兩種新元素：釙（Po）和鐳（Ra）。一、天然放射性的發(fā)現(xiàn)居里夫人寫論文研究貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的射線發(fā)現(xiàn)鈾鹽發(fā)出射線的強度只與化合物中鈾的含量成正比，而與化合物的種類無關(guān)，也不受光照、加熱、通電等因素的影響。確認起因在于原子內(nèi)部提出了“放射性”這個詞是否有其他元素呢？提出問題2.居里夫婦的工作檢查已知元素發(fā)現(xiàn)釷有放射性某些鈾釷混合物放射性特別強1903年、1911年兩獲諾貝爾物理學獎二、天然放射現(xiàn)象物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性。1.放射性放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象2.天然放射現(xiàn)象3.放射性元素具有放射性的元素稱為放射性元素放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于83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，有的也具有放射性三、射線的本質(zhì)思考：如何判斷射線是什么呢？1.研究方法α射線β射線γ射線γ射線Eβ射線××××××××××××××××××××B三、射線的本質(zhì)2.射線性質(zhì)比較三、射線的本質(zhì)幾厘米鉛板幾毫米幾十厘米3.三種射線穿透能力的比較威爾遜云室云室里面有干凈的空氣。實驗時，先往云室里加少量酒精，使室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸氣，然后迅速向下拉動活塞，室內(nèi)氣體膨脹，溫度降低，酒精蒸氣達到過飽和狀態(tài)。這時如果有粒子在室內(nèi)氣體中飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，于是顯示出粒子運動的徑跡。α粒子的質(zhì)量比較大，在氣體中飛行時不易改變方向。由于它的電離本領(lǐng)大，沿途產(chǎn)生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而清晰。高速β粒子的徑跡又細又直，低速β粒子的徑跡又短又粗而且是彎曲的。γ射線的電離本領(lǐng)很小，在云室中一般看不到它的徑跡三、射線的本質(zhì)3.射線來源2）放射性與元素所處的化學狀態(tài)無關(guān)與核外電子數(shù)無關(guān)1）放射性與元素存在的物理狀態(tài)（溫度、壓強）無關(guān)與原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)3）放射性是原子核的性質(zhì)4）天然放射性表明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子質(zhì)子：P后來，人們用同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子，由此斷定質(zhì)子是原子核的組成部分。盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程：四、原子核的組成1、發(fā)現(xiàn)質(zhì)子mp=1.672×10-27kg思考：如何分析原子核是否只由質(zhì)子組成的呢？如果原子核中內(nèi)只有質(zhì)子，則：核的質(zhì)量核的電荷量=質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子電荷量核的比荷=質(zhì)子的比荷實際情況：核的質(zhì)量核的電荷量>質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子電荷量說明原子核還有其他組成部分盧瑟福猜想原子核內(nèi)存在另一種不帶電的粒子，1920年，盧瑟福預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子。這一猜想被他的學生查德威克用實驗證實。查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程：中子的質(zhì)量：mn=1.674927471×10-27kgmp=1.672×10-27kg四、原子核的組成2、發(fā)現(xiàn)中子查德威克誤認為硬γ質(zhì)子能量大不可能是γ測質(zhì)量，確認中子1932年中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量非常接近不帶電，是中性粒子用符號n表示比質(zhì)子質(zhì)量約大千分之一四、原子核的組成3.原子核的組成質(zhì)子中子“+”核子——元素符號質(zhì)量數(shù)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù)核電荷數(shù)Z質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)4.原子核符號電荷數(shù)Z電荷量q≠質(zhì)量數(shù)A質(zhì)量m≠四、原子核的組成5.同位素具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核組成的元素，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。氕氘氚質(zhì)子數(shù)相同核外電子數(shù)相同有相同的化學性質(zhì)相同不同原子核具有結(jié)構(gòu)天然放射性現(xiàn)象原子核=質(zhì)子+中子原子具有核式結(jié)構(gòu)α粒子散射實驗原子具有結(jié)構(gòu)重要實驗結(jié)論原子=原子核+核外電子原子內(nèi)部存在電子陰極射線小結(jié)：1.如圖所示，在某次實驗中把放射源放入鉛制成的容器中，射線只能從容器的小孔射出。在小孔前Q處放置一張黑紙，在黑紙后P處放置照相機底片，QP之間為垂直紙(非黑紙)面的勻強磁場(圖中未畫出)，整個裝置放在暗室中.實驗中發(fā)現(xiàn)，在照相機底片的a、b兩處被感光(b點正對鉛盒的小孔)，則下列有關(guān)說法正確的是（）A.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B.QP之間的勻強磁場垂直紙面向里C.通過分析可知，打到a處的射線為β射線D.此放射性元素放出的射線中只有α射線和β射線C課堂練習2、(多選)天然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，下列說法正確的是()A、一張厚的黑紙能擋住α射線，但不能擋住β射線和γ射線B、某原子核在放出γ射線后會變成另一種元素的原子核C、三種射線中對氣體電離作用最強的是α射線D、β粒子是電子，但不是原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子ACD課