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1、第19章原子核 第1节原子核的组成 导学案 课前预习练 一、天然放射现象和三种射线 1.对天然放射现象的认识(1)1896 年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性.物质发射射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性元素,放射性元素自发地发出射线的现 象叫做天然放射现象.原子序数大于或等于 83 的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于 83 的元素，有的也能放出射线.2.对三种射线的认识.一 .1.(1)射线：实际上就是氮原子核，速度可达到光速的 土，其电离作用强，穿透能力较差，在空气中只能前 10 进几厘米，用一张纸就能把它挡住.窗寸线：是高速电子流、它的速度很大,可达光速的
2、99%,它的穿透能力较强，电离作用较弱，很容易 穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板(3)线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短,在 1010m 以下，它的电离作用更小，但穿透能力 更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或兀十厘米厚的混凝土.二、原子核的组成 1.质子的发现 1919 年，卢瑟福用镭放射出的 a粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质 量，确定它是氢原子核，叫做质子，用 p 或1H 表示、其质量为 mp=1.67 X 10 27kg.2.中子的发现(1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电的粒子,名字叫中子.(2)查德威克的发现：用实验证实了中子的存在，用
3、n 表示，中子的质量非常接近质子的质量.3.原子核的组成(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数.(2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的整数僮 通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子 核的电荷数.(3)质量数(A):原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和,而质子与中子的质量几乎相等，所以原子 核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数.厂原子核的质房数=质子数十中于数(4)元素符号 匚核电荷数=原子核的质于数,即元素的原子序数 4.同位素(1)潟寸线向左偏转,3射线向右偏转，丫射线不偏转说明了什么?(2)
4、粒子的速度约为 P 两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达。点的射线种类、到达 三种辨线纸铝相 t n n a粒子和6粒子沿相反方向做类平抛运动，在同 具有相同的质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素.例如：氢 有三种同位素，分别是1H、2H、1H.课堂探究练 知识点一天然放射现象和三种射线 规律探究：如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图.6粒子速度的十分之一，但 a射线的偏转半径大于 6射线的偏转半径说明什么问题?例 1.如图所示，R 是一种放射性物质，放出 3 种射线，虚线框内是匀强磁场，LL是厚纸板，MM是荧 光屏，实验时，发现在荧光屏的 O、P 点的
5、射线种类应属于下表中的(L i 瘙 T 卜一 p 1:|p 一竦扇、L 练习 1.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知()A.来自于原子核外的电子 B.的电离作用最强，是一种电磁波 C.的电离作用较强，是一种电磁波 D.的电离作用最弱，是一种电磁波【小结】：1.三种射线的性质、特征比较 射线种类 组成 带电荷量 质量 速度 贯穿本领 电离作用 a 射线 a 粒子是氮原子核 4He 2e 4mp mp=1.67 x 10 27 kg 约c 10c 很小，一张薄纸就 能挡住 很强 g 射线 6 粒子是高速 电子 We e mp 1 836 接近 c 很大，能穿过几毫
6、米厚的铝板 较弱 Y 射线 波长很短的电磁 波 0 静止质量为零 W c 取大，能务过几厘 米厚的铅板 很小 2.三种射线在电场中和磁场中的偏转(1)在匀强电场中，丫射线不发生偏转，做匀速直线运动，选项 磁场方向 到达 O 点 的射线 到达 P 点的 射线 A 竖直向上 3 a B 竖直向下 a 3 C 垂直纸面向里 丫 3 D 垂直纸面向外 丫 a)a粒子和 6粒子的轨道 a 粒子 3 的氮，它可作为未来核聚变的重 样的条件下，6粒子的偏移大，如图所示.(2)在匀强磁场中，丫射线不发生偏转，仍做匀速直线运动,6粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，半径小，如图所示.3.元素的放射性(
7、1)一种元素的放射性与是单质还是化合物无关，这就说明射线跟原子核外电子无关.(2)射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的.知识点二原子核的组成 规律探究：1919 年，卢瑟福用 a 粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为 轰击氮原子核示意图.人们用 a 粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？(2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？例 2.已知镭的原子序数是 88,原子核的质量数是 226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(保留三位有效数字)(3)呈电中性的镭原子，核外有几个电子？练习 2.人类探测月球时发现，在月球的土壤中含
8、有较丰富的质量数为 要原料之一，氮的该种同位素应表示为()A.4He B.2He C.4He D.3He【小结】：1.原子核(符号AX)大小：很小，半径的数量级为 10 一1510 14m 质子：电荷量e=+1.6 x 10 19C 质量 mp=1.672 623 1 X 10 27kg 原子核组成,土”曰业 c 中子：电荷量为 0 质量 mn=1.674 928 6 X 10 27kg 同位素：质子数相同、中子数不同的原子核 2.基本关系 核电荷数=质子数(Z)=元素的原子序数=核外电子数，质量数(A)=核子数=质子数+中子数.3.同位素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元
9、素的化学性质.同种元素的原子,a、$丫三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列 质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可能不同，所以它们的物理性 质不同.【课堂巩固练习】1.（多选）下列哪些现象能说明射线来自原子核（）A.三种射线的能量都很高 B.射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响 C.元素的放射性与所处的化学状态（单质、化合态）无关 D.a 射线、6 射线都是带电的粒子流 2.（多选）天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是（）A.a 射线的本质是高速氮核流 B.6 射线是不带电的光子流 C.三种射线中电离作用最强的是 丫射线 D.一张厚
10、的黑纸可以挡住 a 射线，但挡不住 6 射线和丫射线 3.下列说法正确的是（）A.质子和中子的质量不等，但质量数相等 B.质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和 C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D.中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和 4.以下说法正确的是（）A.28（2Rn 为氛核，由此可知，氛核的质量数为 86,氛核的质子数为 222 B.4Be 为皱核，由此可知，皱核的质量数为 9,皱核的中子数为 4 C.同一元素的两种同位素具有相同的质量数 D.同一元素的两种同位素具有不同的中子数 5.如图所示，放射性元素镭衰变过程
11、中释放出 说法正确的是（）A.表示丫射线，表示 a 射线 B.表示 6 射线，表示 a 射线 C.表示 a 射线，表示丫射线 D.表示 6 射线，表示 a 射线 6.如图所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域（方向如图所 示）.调整电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小，使得在 MN 上只有两个点受到射线的照射，则下列判断正 确的是（）b 点的.心曰 a 射线 A 刘土 7E正.心曰 B.射到 b 7E正 C.射到 b 点的.十曰 7E正 a 射线或 6 射线 D.射到 b 点的.十曰 7E正 丫射线 第19章原子核第1节原子核的组成导学案答案 知识点一天然放
12、射现象和三种射线 规律探究：(1)说明 a 射线带正电，6 射线带负电，丫射线不带电.(2)根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式 r=Y 可知，a 粒子的m应大于 6 粒子的m，即 a 粒子的质量 qB q q 应较大.例 1.答案 C 解析 R 放射出来的射线共有 a、体丫三种，其中赤6 射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹 力作用而偏转，丫射线不偏转，故打在。点的应为丫射线；由于 a 射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故 到达 P 点的应是 6 射线；依据 6 射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里.练习 1.答案 D 解析 射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较差，射线
13、是 a 射线，a 射线是高速运动的氮核流，它的穿透能力差，电离作用最强，选项 B 不正确；射线的穿透能力较强，能穿透纸和几毫米厚的铝板，说明它是 6 射线，6 射线是高速电子流，6 射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，选项 A 不正确；射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，射线是丫射线，丫射线的电离作用最弱，穿透能力 最强，它是能量很高的电磁波，故选项 C 错误，D 正确.知识点二原子核的组成 规律探究：(1)说明质子是原子核的组成部分.(2)说明原子核中除了质子外还有其他粒子.例 2.答案(1)88 138(2)1.41 X 10 17C(3)88 解析(1)镭核中的质子数等于其原
14、子序数，故质子数为 88,中子数 N 等于原子核的质量数 A 与质子数 Z 之差，即 N=A-Z=226-88=138.(2)镭核所带电荷量 Q=Ze=88 x 1.6 x 10 19 6 1.41 x 10 17C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为 88.练习 2.答案 B 解析 氮的同位素质子数一定相同，质量数为 3,故应表示为 2He,因此 B 正确.【课堂巩固练习】1.答案 BC 解析 能说明射线来自原子核的证据是元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关，B、C 正确.2.答案 AD 解析 a 射线的本质是高速氮核流，6 射线是高速电子流，A 正确，B 错误.三种射线中
15、电离作用最强的是 a 射线，C 错误；一张厚的黑纸可以挡住 a 射线，但挡不住 6 射线和丫射线，D 正确.3.答案 A 解析 质子和中子的质量不同，但质量数相同，A 对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子 数和中子数的总和，B 错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C 错；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D 错.4.答案 D 解析 A 项氛核的质量数为 222,质子数为 86,所以 A 错误；B 项皱核的质量数为 9,中子数为 5,所以 B 错误；由于质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，即它们的质量数不同，因而 C 错误，D 正 确.
16、5.答案 C 解析 丫射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故 和表示丫射线，A、B、D 项错；a 射线中的 a 粒子为氮的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故 表示 a 射线，由左手定则可知在匀强 磁场中 a 射线向左偏，故表示 a 射线，C 项对.6.答案 C 解析 丫射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到 a 点，选项 D 错误.调整 E 和 B 的大 小，既可以使带正电的 a 射线沿直线前进，也可以使带负电的 6 射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电 场力与洛伦兹力平衡，即 qE=qBv.已知 a 粒子的速度比。粒子的速度小得多，当 a 粒子沿直线前进时，速 度较大的 6 粒子向右偏转；当 6 粒子沿直线前进时，速度较小的 a 粒子也向右偏转，故选项 C 正确，A、B 错误.