资源简介 第1节 认识原子核A级 必备知识基础练1.如图所示,曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里(图中未画出)。以下判断可能正确的是( )A.a、b为β粒子的径迹B.a、b为γ粒子的径迹C.c、d为α粒子的径迹D.c、d为β粒子的径迹2.查德威克实验示意图如图所示,由天然放射性元素钋放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道( )A.A为中子,B为质子B.A为质子,B为中子C.A为γ射线,B为中子D.A为中子,B为γ射线3.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.②来自原子核外的电子B.①的电离作用最强,是一种电磁波C.②的电离作用较弱,是一种电磁波D.③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子4.如图所示,x为未知放射源,它向右方发射放射线,p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有较强磁场,q为荧光屏,h是观察装置。实验时,若将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,则可知放射源x可能为( )A.α和β的混合放射源B.α和γ的混合放射源C.β和γ的混合放射源D.α、β和γ的混合放射源5.(多选)下列说法正确的是( )AX与Y互为同位素BX与Y互为同位素CX与Y中子数相同DU核内有92个质子、235个中子6.(多选)下列关于放射性元素发出的三种射线的说法正确的是( )A.α粒子就是氢原子核,它的穿透本领和电离本领都很强B.β射线是电子流,其速度接近光速C.γ射线是一种频率很高的电磁波,它可以穿过几厘米厚的铅板D.以上三种说法均正确B级 关键能力提升练7.(多选Ra是镭Ra的一种同位素,对于这两种镭的原子核而言,下列说法正确的是( )A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质8.(多选)某空间内可能存在磁场或电场,可能磁场和电场同时存在或都不存在,一束包含α射线、β射线和γ射线的射线束以同方向进入此空间,如它们的运动轨迹仍为一束,则此空间可能的情形是( )A.存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场B.磁场及电场都存在C.有电场,无磁场D.有磁场,无电场9.两个同位素原子核的符号分别是X和Y,那么( )A.M=N B.A=BC.M-A=N-B D.M+N=A+B10.若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对Th的原子x= ,y= ,z= 。 11.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看成为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x。(1)设离子质量为m、电荷量为q、加速电压为U、磁感应强度大小为B,求x的大小;(2)氢的三种同位素H从离子源S出发,到达照相底片的位置距入口处S1的距离之比xH∶xD∶xT为多少 第1节 认识原子核1.D 由于α粒子带正电,β粒子带负电,γ粒子不带电,据左手定则可判断a、b可能为α粒子的径迹,c、d可能为β粒子的径迹,选项D正确。2.A 用放射源钋的α射线轰击铍时能发射出一种穿透力极强的中性射线,即中子流,中子轰击石蜡,将氢中的质子打出,即形成质子流。故A正确。3.D 三种射线的特点:α射线是He原子核,电离作用最强,穿透本领最弱;β射线是e,电离作用较弱,穿透本领较强;γ射线是光子,不带电,电离作用最弱,穿透本领最强。三种射线都来自原子核。故D正确。4.B 将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数没有变化,说明磁场对射线粒子没有影响,可知射到屏上的是不带电的γ射线;再将厚0.5mm左右的薄铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,说明除接收到γ射线外,又收到了原来被铝箔p挡住的射线,而厚度为0.5mm左右的铝箔能挡住的只有α射线,所以此放射源应是α和γ的混合放射源。故B正确。5.BC A选项中X与Y的质子数不同,不是互为同位素;B选项中X与Y的质子数都为m,而质量数不同,所以互为同位素;C选项中X内中子数为n-mY内中子数为(n-2)-(m-2)=n-m,所以中子数相同;D选项中U核内有143个中子,而不是235个中子。故B、C正确。6.BC α粒子是氦原子核,它的穿透本领很弱而电离本领很强,A项错误;β射线是电子流,其速度接近光速,B项正确;γ射线的穿透能力很强,可以穿透几厘米厚的铅板,C项正确。7.AC 原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的,且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此知这两种镭的同位素,核内的质子数均为88,核子数分别为228和226,中子数分别为140和138;原子的化学性质由核外电子数决定,因它们的核外电子数相同,故它们的化学性质也相同。故A、C正确。8.BCD α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电,它们以同方向不同速度进入某空间,运动轨迹仍为一束,则它们不受力作用或受力方向与运动方向一致。空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时,三种粒子不可能向同一方向运动,A错误;空间中可有与运动方向平行的电场、磁场,B正确;空间中可有与运动方向平行的电场,无磁场,C正确;空间中可有与运动方向平行的磁场,无电场,D正确。9.B 具有相同质子数,不同中子数的同一元素互称同位素,所以A=B、M≠N,故B正确。10.答案 90 90 144解析 质量数=质子数+中子数,在中性原子中,质子数=核外电子数。11.答案 (1) (2)1∶解析 (1)离子在电场中被加速时,由动能定理qU=mv2进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB=,又x=2r由以上三式得x=。(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3,由(1)结果知,xH∶xD∶xT==1∶。(共17张PPT)第5章第1节 认识原子核1234567891011A 级 必备知识基础练1.如图所示,曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里(图中未画出)。以下判断可能正确的是( )A.a、b为β粒子的径迹B.a、b为γ粒子的径迹C.c、d为α粒子的径迹D.c、d为β粒子的径迹D解析 由于α粒子带正电,β粒子带负电,γ粒子不带电,据左手定则可判断a、b可能为α粒子的径迹,c、d可能为β粒子的径迹,选项D正确。12345678910112.查德威克实验示意图如图所示,由天然放射性元素钋放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道( )A.A为中子,B为质子B.A为质子,B为中子C.A为γ射线,B为中子D.A为中子,B为γ射线A解析 用放射源钋的α射线轰击铍时能发射出一种穿透力极强的中性射线,即中子流,中子轰击石蜡,将氢中的质子打出,即形成质子流。故A正确。12345678910113.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.②来自原子核外的电子B.①的电离作用最强,是一种电磁波C.②的电离作用较弱,是一种电磁波D.③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子D解析 三种射线的特点:α射线是 原子核,电离作用最强,穿透本领最弱;β射线是 ,电离作用较弱,穿透本领较强;γ射线是光子,不带电,电离作用最弱,穿透本领最强。三种射线都来自原子核。故D正确。12345678910114.如图所示,x为未知放射源,它向右方发射放射线,p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有较强磁场,q为荧光屏,h是观察装置。实验时,若将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,则可知放射源x可能为( )A.α和β的混合放射源B.α和γ的混合放射源C.β和γ的混合放射源D.α、β和γ的混合放射源B1234567891011解析 将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数没有变化,说明磁场对射线粒子没有影响,可知射到屏上的是不带电的γ射线;再将厚0.5 mm左右的薄铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,说明除接收到γ射线外,又收到了原来被铝箔p挡住的射线,而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有α射线,所以此放射源应是α和γ的混合放射源。故B正确。12345678910115.(多选)下列说法正确的是( )BC123456789101112345678910116.(多选)下列关于放射性元素发出的三种射线的说法正确的是( )A.α粒子就是氢原子核,它的穿透本领和电离本领都很强B.β射线是电子流,其速度接近光速C.γ射线是一种频率很高的电磁波,它可以穿过几厘米厚的铅板D.以上三种说法均正确BC解析 α粒子是氦原子核,它的穿透本领很弱而电离本领很强,A项错误;β射线是电子流,其速度接近光速,B项正确;γ射线的穿透能力很强,可以穿透几厘米厚的铅板,C项正确。1234567891011B 级 关键能力提升练法正确的是( )A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质AC1234567891011解析 原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的,且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此知这两种镭的同位素,核内的质子数均为88,核子数分别为228和226,中子数分别为140和138;原子的化学性质由核外电子数决定,因它们的核外电子数相同,故它们的化学性质也相同。故A、C正确。12345678910118.(多选)某空间内可能存在磁场或电场,可能磁场和电场同时存在或都不存在,一束包含α射线、β射线和γ射线的射线束以同方向进入此空间,如它们的运动轨迹仍为一束,则此空间可能的情形是( )A.存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场B.磁场及电场都存在C.有电场,无磁场D.有磁场,无电场BCD1234567891011解析 α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电,它们以同方向不同速度进入某空间,运动轨迹仍为一束,则它们不受力作用或受力方向与运动方向一致。空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时,三种粒子不可能向同一方向运动,A错误;空间中可有与运动方向平行的电场、磁场,B正确;空间中可有与运动方向平行的电场,无磁场,C正确;空间中可有与运动方向平行的磁场,无电场,D正确。1234567891011A.M=N B.A=BC.M-A=N-B D.M+N=A+BB解析 具有相同质子数,不同中子数的同一元素互称同位素,所以A=B、M≠N,故B正确。123456789101110.若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对 的原子x= ,y= ,z= 。 9090144解析 质量数=质子数+中子数,在中性原子中,质子数=核外电子数。123456789101111.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看成为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x。(1)设离子质量为m、电荷量为q、加速电压为U、磁感应强度大小为B,求x的大小;(2)氢的三种同位素 H从离子源S出发,到达照相底片的位置距入口处S1的距离之比xH∶xD∶xT为多少 1234567891011(共40张PPT)第5章第1节 认识原子核课标要求1.知道什么是放射性及放射性元素。(物理观念)2.了解三种射线的本质,知道其特点。(物理观念)3.了解原子核的组成,知道原子核的表示方法,理解原子序数、核电荷数、质量数之间的关系。(物理观念)4.了解同位素的概念。(物理观念)基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、天然放射现象的发现1.物质能自发地放出 的现象称为天然放射现象。物质放出 的这种性质,称为放射性。具有放射性的元素,称为放射性元素。 2.玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素,即 和 。 射线射线钋(Po)镭(Ra)二、认识三种放射线1.α射线:是高速运动的 粒子流,射出的速率可达到0.1c,α射线有很强的 作用,很容易使空气电离,使照相底片感光的作用增强,但它的 能力很弱,在空气中只能飞行几厘米,用__________________ 就能将它挡住。 2.β射线:是 ,射出的速率可达0.99c,穿透能力较强,能穿透几毫米厚的铝板,但 作用较弱。 3.γ射线:是波长很短的电磁波, 很强,能穿透几厘米厚的 ,但电离作用很弱。 氦原子核电离穿透一张铝箔或一张薄纸高速运动的电子流 电离穿透能力铅板三、质子和中子的发现1.质子的发现:1919年,卢瑟福用 轰击氮原子核发现了质子,质子是原子核的组成部分。 2.中子的发现:卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相近,但 的粒子,称为中子。查德威克利用云室进行实验验证了______ 的存在,中子是原子核的组成部分。 中子α粒子不带电四、原子核的组成1.原子核的组成:原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为 。 2.原子核的符号3.同位素:具有相同 、不同 的原子核互称同位素。例如,氢有3种同位素 。 核子质子数中子数4.核反应:在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程称为核反应,用原子核符号描述核反应过程的式子称为核反应方程。核反应中,质量数和核电荷数守恒,即核反应后的质量数等于核反应前的质量数,核反应后的核电荷数等于核反应前的核电荷数。卢瑟福发现质子的核反应: ; 查德威克发现中子的核反应: 。 易错辨析 判一判(1)β射线是高速电子流,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板。( )(2)γ射线是能量很高的电磁波,电离作用很强。( )(3)质子和中子都不带电,是原子核的组成成分,统称为核子。( )(4)原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数。( )√×提示 γ射线是能量很高的电磁波,电离作用很弱。×提示 质子带正电。√(5)同位素具有不同的化学性质。( )(6)α射线实际上就是氦原子核,α射线具有较强的穿透能力。( )×提示 同位素具有相同的化学性质。提示 α射线具有较强的电离能力,但它的穿透能力很弱。×即学即用 练一练以下说法正确的是( )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D解析 钍核的质量数为234,质子数为90,所以A错误;铍核的质子数为4,中子数为5,所以B错误;由于同位素是指质子数相同而中子数不同,即质量数不同,因而C错误,D正确。重难探究·能力素养全提升探究一 对三种射线性质的理解情境探究如图所示为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。(1)α射线向左偏转,β射线向右偏转,γ射线不偏转说明了什么 (2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一,但α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题 要点提示 (1)说明α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。知识归纳α、β、γ三种射线的比较 本质不同种类 α射线 β射线 γ射线组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波)质量 4mp(mp=1.67×10-27 kg) 静止质量为零带电荷量 2e -e 0速率 0.1c 0.99c c种类 α射线 β射线 γ射线穿透能力 最弱,用一张纸就能挡住 较强,能穿透几毫米厚的铝板 最强,能穿透几厘米厚的铅板电离作用 很强 较弱 很弱在电磁场中 偏转 与α射线反向偏转 不偏转应用体验能力点1 对射线性质的比较典例1 如图所示,R是一种放射性物质,虚线框内是匀强磁场B,LL'是一厚纸板,MN是荧光屏。实验时,发现在荧光屏O、P两处有亮斑,则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断,与实验相符的是( )选项 磁场方向 到达O点射线 到达P点射线A 竖直向上 β射线 α射线B 竖直向下 α射线 β射线C 垂直纸面向内 γ射线 β射线D 垂直线面向外 β射线 γ射线C解析 (比较法)由三种射线的本质知,γ射线在磁场中不偏转,O处亮斑为γ射线;能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线,再根据偏转方向,结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内,正确选项为C。针对训练1如图所示,X为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则X可能是( )A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源C解析 由三种射线的本质和性质可以判断:在放射源和计数器之间加上铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,故只有γ射线。因此放射源可能是α和γ的混合放射源。能力点2 三种射线在电磁场中偏转情况的分析典例2 (多选)原子和原子核物理是从射线的研究开始的,如图所示,放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线(其中α、β速度分别为0.1c、0.99c,质量分别为4mp、 ,电荷量分别为+2e、-e),让三种射线分别进入匀强磁场B和匀强电场E中,下列表示射线偏转情况正确的是( )AD解析 已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向,可知A、B、C、D四幅图中,α、β粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需进一步针对训练2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a、b两个点受到射线的照射,则下面判断正确的是( )A.射到b点的一定是α射线B.射到b点的一定是β射线C.射到b点的一定是α射线或β射线D.射到b点的一定是γ射线C解析 γ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α射线沿直线前进,也可以使带负电的β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=qvB;已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多,当α粒子沿直线前进时,速度较大的β粒子向右偏转,当β粒子沿直线前进时,速度较小的α粒子也向右偏转,故选项C正确,A、B错误。探究二 原子核的组成情境探究1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,如图所示为α粒子轰击氮原子核示意图。(1)人们用α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 要点提示 (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。知识归纳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(1)同位素指质子数相同、中子数不同的原子核。(2)原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也决定了元素的化学性质。同种元素的原子,质子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质,但它们的中子数不同,所以它们的物理性质不同。应用体验典例3 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 (3)若镭原子呈现中性,它核外有几个电子 答案 (1)88 138 (2)1.408×10-17 C (3)88(4)113∶114解析 (1)镭核中的质子数等于其原子序数,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=88×1.6×10-19 C=1.408×10-17 C。(3)镭原子呈中性,则核外电子数等于质子数,故核外电子数为88。规律方法 原子核的“数”与“量”的辨析技巧(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的,组成原子核的质子的电荷量都是相同的,所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍,我们把核内的质子数叫核电荷数,而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。(2)原子核的质量数与质量是不同的,也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数,原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。针对训练3(2023全国甲卷)在下列两个核反应方程中X和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则( )A.Z=1,A=1 B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3 D.Z=2,A=4D解析 设Y的电荷数为Z1,质量数为A1,由质量数守恒和电荷数守恒得A+14=A1+17,Z+7=Z1+8,A1+7=2A,Z1+3=2Z,解得Z=2,A=4,选项D正确。学以致用·随堂检测全达标123451.关于三种射线的说法正确的是( )A.γ射线就是中子流B.α射线有较强的穿透能力C.电离作用最强的是γ射线D.β射线是高速电子流D解析 γ射线是高频率的电磁波,它是伴随α或β衰变放出的,故A错误;三种射线中穿透能力最强的是γ射线,α射线穿透能力最弱,电离作用最强的是α射线,γ射线电离作用最弱,故B、C错误;β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子,是高速的电子流,故D正确。12345分别表示( )A.4为核子数,2为中子数B.4为质子数和中子数之和,2为质子数C.4为核外电子数,2为中子数D.4为中子数,2为质子数B1234512345生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2×104 s时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A。已知电子电荷量为1.6×10-19 C,在这段时间内发生β衰变A.5.0×1014 B.1.0×1016C.2.0×1016 D.1.0×1018B12345123454.(2021全国甲卷)如图所示,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为( )A.6 B.8C.10 D.14A123455.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出,则a为电源 极,到达A板的为 。 正 β射线12345解析 β射线为高速电子流,质量约为质子质量的 ,速度接近光速;α射线为氦核流,速度约为光速的 。在同一电场中,β射线的偏转程度大于α射线的偏转程度,由题图知,向左偏的为β射线;因β射线带负电,说明电场方向水平向右,a为电源正极。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 新教材2023_2024学年高中物理第5章原子核与核能第1节认识原子核分层作业课件鲁科版选择性必修第三册.pptx 新教材2023_2024学年高中物理第5章原子核与核能第1节认识原子核分层作业鲁科版选择性必修第三册.doc 新教材2023_2024学年高中物理第5章原子核与核能第1节认识原子核课件鲁科版选择性必修第三册.pptx