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1、关于高中物理走进原子核粤教版选修现在学习的是第1页，共46页原子弹爆炸原子弹爆炸现在学习的是第2页，共46页现在学习的是第3页，共46页现在学习的是第4页，共46页现在学习的是第5页，共46页现在学习的是第6页，共46页 我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子直径的万分之一。是否这就是最小的物体了呢？直径的万分之一。是否这就是最小的物体了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的在着小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？结构？神秘的原子核内，究竟蕴藏着什神秘的原子核内，究竟蕴藏着什么样的奥秘呢？么样的奥秘呢？前言前言现在学习的是第7页，共46页
2、人们通过什么现象或实验发现原子人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？核是由更小的微粒构成的？人们认识人们认识原子原子核核的结构就是的结构就是从从天然放射性天然放射性开始的。开始的。现在学习的是第8页，共46页 虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探知放射线的存在，这些现象主要是：探测射线探测射线的方法的方法1 1、使气体电离、使气体电离2
3、2、使照相底片感光、使照相底片感光3 3 3 3、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光现在学习的是第9页，共46页威耳孙云室威耳孙云室观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：射线径迹 径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负 射线径迹现在学习的是第10页，共46页+r 电子云现在学习的是第11页，共46页 1896年，法国科学家年，法国科学家贝克贝克勒尔勒尔发现了铀的放射性现象。发现了铀的放射性现象。发出不可发出不可见的射线见的射线穿透黑纸穿透黑纸使底片感使底片感光
4、光一、放射性的发现一、放射性的发现天然放射现象：天然放射现象：某些物质自发地放射出看不见的某些物质自发地放射出看不见的射线的现象。射线的现象。放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石天然放射现象的天然放射现象的发现说明原子核发现说明原子核具有复杂结构具有复杂结构现在学习的是第12页，共46页铅盒铅盒放射源放射源射射线线 天然放射性元素的原子核发出的射天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光线可使照相底片感光照相底片照相底片现在学习的是第13页，共46页1898年，波兰籍的法国科年，波兰籍的法国科学家居里夫人发现比铀强学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性万倍的放射性元素镭和钋
5、，元素镭和钋，1903年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。现在学习的是第14页，共46页放射性放射性放射性元素放射性元素发射射线的性质发射射线的性质具有放射性的元素具有放射性的元素放出射线后，元素的性质发生变化放出射线后，元素的性质发生变化天然放射性元素天然放射性元素大于大于83的元素的元素 原子序数小于原子序数小于8383的一些天然元素也有的一些天然元素也有具有放具有放射性射性。例：例：Na,PNa,P等。等。现在学习的是第15页，共46页放射性物质发出的射线有三种：放射性物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象现在学习的是第16页，共46页射线射线射线射线高速氦核流高速氦核流(24He)高速
6、电子流高速电子流(0-1e)射线射线高频电磁波（高能光子流）高频电磁波（高能光子流）天然放射线有哪几种？其性质如何？天然放射线有哪几种？其性质如何？现在学习的是第17页，共46页现在学习的是第18页，共46页氦核氦核电子电子电磁波电磁波 利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？以鉴别？法一：利用磁场法一：利用磁场 法二：利用电场法二：利用电场现在学习的是第19页，共46页 检验检验放射性射线的电性放射性射线的电性电电+不带电的是射线带正电是 a射线带负电是 射线射线射线a射线 射线现在学习的是第20页，共46页天然放射线的性质及其比较天然放射
7、线的性质及其比较名称名称构成构成电量电量（e e）质量质量(u)(u)射出射出速度速度电离电离能力能力贯穿贯穿本领本领氦核氦核+2+24 40.1c0.1c最强最强最弱最弱电子电子-1-11/18401/18400.9c0.9c较强较强较强较强光子光子0 0无静止无静止质量质量c c最弱最弱最强最强空空气气中的射程：中的射程：射线 5 cm 射线5 m 射线100 m 现在学习的是第21页，共46页电离本领和贯穿本领之间的关系：电离本领和贯穿本领之间的关系：粒子是氦原子核，所以有很强的夺粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失动取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能
8、为代价换得原子电离，所以电离能力最强能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的的粒子，贯穿本领最弱；而粒子，贯穿本领最弱；而光子不带电，光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。所以电离能力最弱而贯穿本领最强。现在学习的是第22页，共46页放射性的特点、本质及其意义放射性的特点、本质及其意义特点：特点：与元素所处的化学状态无关与元素所处的化学状态无关本质：本质：是原子核的性质，而不是原子的性质是原子核的性质，而不是原子的性质意义：意义：表明原子核是可以变化的，原子核也有其内表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构部
9、结构.天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。变为另一种原子核。现在学习的是第23页，共46页二、原子核的组成二、原子核的组成 19191919年，卢瑟福用年，卢瑟福用a a粒子轰击氦核时，发现了一粒子轰击氦核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近。随后人们又用类似的方法从氟、与氢原子的质量相近。随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子
10、，人们把这种粒钠、铝等原子核中打出了同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此可以断定，子命名为质子，并由此可以断定，质子质子是原子核的是原子核的组成部分。组成部分。从从19111911年，卢瑟福提出的原子核式结构年，卢瑟福提出的原子核式结构起到起到19321932年初步完成对原子核组成的正确认识，年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了经历了2121年年 。1 1、质子的发现：、质子的发现：现在学习的是第24页，共46页19191919年年 卢瑟福用卢瑟福用 粒子轰击氮核，发现了质子。粒子轰击氮核，发现了质子。原子核由质子组成原子核由质子组成？中子、质子的发现19321932年年 查德威得
11、发现了中子。查德威得发现了中子。19201920年年 卢瑟福预言中子的存在卢瑟福预言中子的存在 现在学习的是第25页，共46页 人工转变人工转变 用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发生变化的方法，称为人工转变生变化的方法，称为人工转变装置装置：放射性物质：容器：阀门：放射性物质：容器：阀门：铝箔：荧光屏：显微镜：铝箔：荧光屏：显微镜氮气氮气FA现在学习的是第26页，共46页N2 粒子粒子粒子粒子 卢瑟福的卢瑟福的 粒子轰击氮核实验粒子轰击氮核实验 质子的发现质子的发现 粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子 14 1
12、4 7 7 N 17 17 8 8 O4 4 2 2 HeH1 1 1 1 卢瑟福的卢瑟福的 粒子轰击氮核实验粒子轰击氮核实验现在学习的是第27页，共46页 现象现象:容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光 推理推理:闪光是由于闪光是由于粒子击中氦核后产生的新粒子形成粒子击中氦核后产生的新粒子形成的的 测量测量:测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为质质子子 问题问题:质子是质子是粒子直接从氮核打出的？还是粒子直接从
13、氮核打出的？还是粒子进粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？检验检验:根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰变时放出的核衰变时放出的 现在学习的是第28页，共46页 原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。数知识质量数
14、的一半或者还少一些。2 2、中子的发现、中子的发现 因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为中中子子。后来他的学生。后来他的学生查德威克查德威克在研究用射线轰击而产生的在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的这就是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量，只比后者大千分之一。质量非常接近于质子的质量，只比
15、后者大千分之一。现在学习的是第29页，共46页现在学习的是第30页，共46页实验实验测量测量:(1)(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；不带电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢核，即与氢核(质质子子)质量相当质量相当 现在学习的是第31页，共46页查得威克查得威克（18561940）质子质子质子质子质子质子钋钋o铍铍石蜡石蜡不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可
16、见粒子粒子粒子粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？核反应方程式测量测量:(1)(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢核，即与氢核(质子质子)质量质量相当相当 现在学习的是第32页，共46页核子核子质子和中子的统称。质子和中子的统称。质子数质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质子原子核中的质子个数，叫做原子核
17、的质子数，数，用用Z Z表示表示。电荷数电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。这个整数叫做原子核的电荷数。质量数质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，原子核的质量数，用用A A表示表示。原子核的组成原子核
18、的组成现在学习的是第33页，共46页原子核的组成中子中子中子中子 质子质子质子质子 统称统称核子核子核子核子 原子核的组成电荷数电荷数 =电子数电子数 =原子序数原子序数 U He H 1142235 92X AZ（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数质量数质量数质量数质量数 =电荷数中子数电荷数中子数电荷数中子数电荷数中子数 质量数质量数质量数质量数 原原 子子 核核 的的 组组 成成 1014m 元素符号元素符号元素符号元素符号 现在学习的是第34页，共46页氢的同位素氢的同位素具有相同质具有相同质子数而中子子数而中子数不同的原数不同的原子子,在元素周在元素周期表中处于期表中处于
19、同一位置同一位置,因因而互称为同位而互称为同位数数同位数同位数现在学习的是第35页，共46页 同位素同位素现在学习的是第36页，共46页现在学习的是第37页，共46页现在学习的是第38页，共46页你知道的微粒有哪些？你知道的微粒有哪些？质质 子子分分 子子电电 子子原原 子子离离 子子中中 子子三、补充内容三、补充内容现在学习的是第39页，共46页原子原子分子分子原子核原子核电子电子质子质子中子中子离子离子正电负电不带电明确这些关系！明确这些关系！现在学习的是第40页，共46页原子：原子：化学变化中的最小微粒。化学变化中的最小微粒。现在学习的是第41页，共46页 原子核：原子核：原子的原子的组
20、成部分，位于原子的组成部分，位于原子的中心，由质子和中子构中心，由质子和中子构成，带正电的小微粒。成，带正电的小微粒。原子核原子核现在学习的是第42页，共46页电子电子电子：原子电子：原子的组成部分，的组成部分，位于原子的位于原子的外围，带负外围，带负电的小微粒。电的小微粒。质子质子质子：原子核质子：原子核的组成部分，的组成部分，带正电的小微带正电的小微粒，一个质子粒，一个质子带一个单位的带一个单位的正电荷。正电荷。中子中子 原子核的原子核的组成部分，组成部分，不带电的不带电的小微粒。小微粒。现在学习的是第43页，共46页原子核组成符号：原子核组成符号：M MX XZ Z质子数质子数质量数质量
21、数元素元素离子组成符号：离子组成符号：M Mx xn-n-Z Z质量数质量数质子数质子数所带所带电荷电荷离子离子离子：带电的原子或原子团。离子：带电的原子或原子团。分子分子分子：保持物质化学性质的一种微粒。分子：保持物质化学性质的一种微粒。现在学习的是第44页，共46页 例例1 1 关于天然放射现象，下列说法正确关于天然放射现象，下列说法正确的是的是:():()A A、是玛丽、是玛丽*居里夫妇发现的居里夫妇发现的 B B、首先说明了原子核不是单一的粒子首先说明了原子核不是单一的粒子 C C、射线必须伴随着射线必须伴随着或或射线而产生射线而产生 D D、任何放射性元素都能同时发出三种射线、任何放射性元素都能同时发出三种射线 BCBC思考与研讨思考与研讨现在学习的是第45页，共46页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第46页，共46页