5.1 原子核的组成(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册

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5.1 原子核的组成(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册

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第五章
课时1 原子核的组成
原子核
核心 目标 1.了解放射性现象和放射性元素.知道三种射线的特性,了解原子核的组成,会正确书写原子核符号.
2.通过对原子核结构的探究,感悟探索微观世界的研究方法,强化推理能力.
必备知识 记忆理解
要点
1
天然放射现象
1.史实:1896年,法国物理学家____________发现铀和含铀的矿物质能使用黑纸包住的照相底片感光,发现了天然放射现象.居里夫妇发现了更强射线的新元素,居里夫人把其中一种元素命名为钋 (Po),另一种元素命名为镭(Ra).
2.概念:放射性元素________地发出射线的现象,叫天然放射现象.
(1) 放射性:物质发射________的性质.
(2) 放射性元素:具有__________的元素.
贝克勒尔
自发
射线
放射性
3.原子序数大于或等于______的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于______的元素,有的也能放出射线.
4.天然放射现象的意义:射线是从原子核内部发出的,说明原子核不是最小结构,原子核可以再分.实际上人们认识到原子核具有复杂的结构就是从发现________________开始的.
83
83
天然放射现象
要点
2
射线的本质
射线种类 组成 速度 贯穿本领 电离作用
α射线 α粒子是氦原子核He 约c 很小,一张________就能挡住,在空气中只能前进几厘米 很强
β射线 β粒子是高速电子流e 可达0.99c 很大,很容易穿透黑纸,也能穿透__________厚的铝板 较弱
γ射线 波长很短的电磁波 等于c 最大,能穿过几厘米厚的铅板或____________厚的混凝土 很小
薄纸
几毫米
几十厘米
特别提醒:
(1) 元素的放射性与元素存在的状态无关,且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响.
(2) 放射性仅与原子核有关,说明原子核不是组成物质的最小微粒,原子核也存在着一定结构.
要点
3
原子核的组成
1.质子的发现
(1) 史实:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,从氮原子核中打出了________;用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中也都打出了质子,
(2) 结论:质子是原子核的组成部分.
2.中子的发现
(1) 史实:1932年,卢瑟福的学生查德威克用α粒子轰击铍原子核,从铍原子核中打出了________.从气体核中也能打出中子.
(2) 结论:中子也是原子核的组成部分.
质子
中子
3.原子核由________和________组成,它们统称为________.
4.原子核的符号
质子
中子
核子
质子数
质子数
5.同位素
具有相同__________而__________不同的__________,在元素周期表中处于____________,它们互称同位素.例如氢有三种同位素分别为H、、.
(1) 同位素的化学性质相同.因为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,同种元素的质子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质.
(2) 同位素的物理性质一般不同.因为它们的中子数不同.
质子数
中子数
原子核
同一位置
1.易错辨析
(1) 原子序数小于83的元素都不能放出射线. (  )
(2) α射线具有较强的穿透能力. (  )
(3) β射线能穿透几毫米厚的铅板. (  )
(4) 质子和中子都不带电,是原子核的组成成分,统称为核子. (  )
(5) 质量数就是原子核的质量. (  )
×
×
×
×
×
2.在元素周期表中查到铅的原子序数为82,一个铅原子质量数为207,下列说法中正确的是 (  )
A.核外有82个电子,核内有207个质子
B.核内有82个电子、125个中子
C.核内有82个质子、207个中子
D.核内有82个质子、207个核子
解析:在元素周期表中查到铅的原子序数为82,即一个铅原子中有82个质子,由于原子是电中性的,则核外电子数为82个.根据质量数(核子数)等于质子数与中子数之和可知,铅原子核的中子数为207-82=125个,D正确.
D
把握考向 各个击破
对三种射线的认知与理解
考向
1
1.在匀强磁场中,α射线偏转半径较大,β射线偏转半径较小,γ射线不偏转,如图所示.
2.在匀强电场中,α射线偏离较小,β射线偏离较大,γ射线不偏离,如图所示.
   如图所示,一天然放射性物质射出三种射线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域,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照射.下列说法中正确的是 (  )
A.射到b点的可能是α射线或β射线
B.射到b点的一定是α射线
C.射到b点的一定是β射线
D.射到b点的一定是γ射线
1
解析:因为γ射线不带电,所以射到b点的一定不是γ射线;α、β射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力,若电场力大于洛伦兹力,说明射线是α;若洛伦兹力大于电场力说明是β射线,A正确.
A
   如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E,通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数,若撤去电场后继续观察,发现每分钟的闪烁亮点数没有变化;如果再将薄铝片移开,观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为 (  )
A.α射线和γ射线
B.α射线和β射线
C.β射线和X射线
D.β射线和γ射线
2
A
解析:三种射线中α射线和β射线带电,进入电场后会发生偏转,而γ射线不带电,不受电场力,电场对它没有影响,在电场中不偏转.由题,将电场撤去,从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化,可知射线中含有γ射线.再将薄铝片移开,则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加,根据α射线的特性:穿透本领最弱,一张纸就能挡住,分析得知射线中含有α射线.故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线,A正确.
原子核的组成
考向
2
1.对核子数、电荷数、质量数的理解
(1) 核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,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倍,通常用这个整数表示原子核的电荷数.
(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,这个整数叫作原子核的质量数.
(4) 基本关系:电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=______________,质量数(A)=核子数=质子数+中子数.
核外电子数
2.注意区分原子核的“数”与“量”辨析
(1) 核电荷数与原子核的电荷量是不同的,核内的质子数叫核电荷数,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.
   (多选)下列说法中正确的是 (  )
A.X与Y互为同位素
B.X与Y互为同位素
C.X与Y中子数相同
D.U核内有92个质子,235个中子
3
解析:X与Y质子数不同,不是互为同位素,A错误;X与Y质子数相同,中子数不同,是互为同位素,B正确;X中子数是Y中子数是n-m,C正确;U核内有92个质子,143个中子,D错误.
BC
   已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是226.问:
(1) 镭核中有几个质子?几个中子?
答案:(1) 88 138 
4
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) 镭核所带电荷量是多少?(保留三位有效数字)
答案:(1) 88 138 
解析:(2) 镭核所带电荷量
Q=Ze=88×1.6×10-19 C≈1.41×10-17 C
(3) 呈电中性的镭原子,核外有几个电子?
答案:(3) 88
解析:(3) 核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88
随堂内化 即时巩固
1.下列说法中正确的是 (  )
A.氦4核中有4个质子,4个中子
B.氦4核与氦3核不是互为同位素
C.Be中的质子数比中子数少6
D.Si中的质子数比中子数少2
解析:氦4核中有2个质子,2个中子,A错误;氦4核与氦3核是互为同位素,B错误;Be中质子数为4,中子数为6,则质子数比中子数少2,C错误;Si的质子数比中子数少2,D正确.
D
2. 元素磷的一种同位素P具有放射性,对人体有害.则:
(1) 磷同位素P的原子核中有几个质子?几个中子?
答案:(1) 15 15 
解析:(1)P核中的质子数等于其原子序数,故质子数为15,中子数N等于原子核的质量数A与质子数(核电荷数Z)之差,即N=A-Z=30-15=15
(2) 磷同位素P核所带电荷量是多少?
答案:(2) 2.40×10-18 C 
解析:(2)P核所带电荷量
Q=Ze=15×1.60×10-19 C=2.40×10-18 C
(3) 若P原子呈中性,它的核外有几个电子?
答案:(3) 15 
解析:(3) 因磷P原子呈中性,故核外电子数等于核电荷数,则核外电子数为15
(4) 若让P和P原子核以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨道半径之比是多少?
答案:(4)
解析:(4) 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力,故有qvB=m,r=,因为两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等,故==课时1 原子核的组成
考向1 对三种射线的认知与理解
1. 天然放射现象的发现揭示了(  )
A. 原子是可分的
B. 原子的中心有一个很小的核
C. 原子核具有复杂的结构
D. 原子核由质子和中子组成
2. 关于天然放射现象,下列说法中正确的是(  )
A. γ射线在磁场中不能发生偏转
B. α射线是由氦原子核衰变产生的
C. β射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的
D. 工业上常用α射线来探测塑料板或金属板的厚度
3. 如图所示,某放射性元素衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强磁场和匀强电场中,关于三种射线,下列说法中正确的是(  )
A. ①④表示α射线,其速度最慢、电离能力最弱
B. ②⑤表示γ射线,其穿透能力和电离能力都很强
C. ②⑤表示γ射线,是原子核内释放出的高频电磁波
D. ③⑥表示β射线,是高速电子流,可以穿透几毫米厚的铝板
4. (2025·山东青岛中学)为了研究放射线的穿透能力,将α、β、γ三种射线射向前后依次排列在同一直线上的纸、铝板、铅板,穿透情况如图所示,则(  )
A. 射线1是γ射线
B. 射线2是β射线
C. 射线3是α射线
D. 工业上使用射线2来探查金属内部是否存在缺陷或裂纹
考向2 原子核的组成
5. 氢有三种同位素,分别是氕 H、氘 H、氚 H,则下列说法中正确的是(  )
A. 它们的质子数不相等
B. 它们的核外电子数不相等
C. 它们的核子数不相等
D. 它们的中子数相等
6. 从原子核中能放出α、β、γ射线,关于原子核的组成,下列说法中正确的是(  )
A. 原子核中有质子、中子,还有α粒子
B. 原子核中有质子、中子,还有β粒子
C. 原子核中有质子、中子,还有γ光子
D. 原子核中只有质子和中子
7. Th经过一系列α衰变和β衰变后变成 Pb,则 Pb比 Th少(  )
A. 16个中子,8个质子
B. 8个中子,16个质子
C. 24个中子,8个质子
D. 8个中子,24个质子
8. 如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而5 mm铅片下的照相底片未被感光时,则工作人员可能受到了辐射的射线是(  )
A. α和β B. α和γ
C. β和γ D. α、β和γ
9. (2025·湖南张家界二模)以下关于原子和原子核的认识,正确的是(  )
A. 汤姆孙研究阴极射线时发现电子,说明原子具有复杂结构
B. 卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子
C. 原子核每发生一次β衰变,原子核内就失去一个电子
D. 原子核的核子带正电
10. (多选)目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,放射出的α、β、γ射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病.根据有关放射性知识可知,下列说法中正确的是(  )
A. 将α、β、γ射线垂直射入匀强电场中,可以通过偏转的情况将它们分辨出来
B. 放射出的β射线的速度等于光速
C. γ射线一般伴随着α射线或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱
D. 三种射线中,电离能力和穿透能力最强的是α射线
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?
课时1 原子核的组成
1. C 解析:天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构.故选C.
2. A 解析:γ射线不带电,为电磁波,故其在磁场中运动时不会发生偏转,A正确;α射线是由α衰变产生的氦原子核组成的,B错误;β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子,即β粒子,C错误;γ射线的穿透性较强,工业上常用γ射线来探测塑料板或金属板的厚度,D错误.
3. C 解析:α射线是高速粒子流,粒子带正电,β射线为高速电子流,带负电,γ射线为高频电磁波,结合题图及左手定则可知:①④为β射线,②⑤为γ射线,③⑥为α射线.α射线的速度最小但电离能力最强,γ射线是由原子核内释放出的高频电磁波,其穿透能力很强,但电离能力很弱,故C正确,A、B、D错误.
4. B 解析:α射线实质为氦核,带正电,电离性较强,但是穿透性最弱;β射线为电子流,带负电,γ射线为高频电磁波,穿透性最强;由图示可知:射线1是α射线,射线2是β射线,射线3是γ射线;工业上使用γ射线来探查金属内部是否存在缺陷或裂纹,B正确.
5. C 解析:根据同位素定义,可知它们具有相同的质子数,但质量数不同,质量数等于质子数加中子数,则中子数不同,A、D错误;同位素的质子数相同,则核外电子数相同,B错误;核子数等于质子数加中子数,可知核子数不同,C正确.
6. D 解析:原子核内只有质子和中子、原子核放出的α粒子是核内两个质子和两个中子结合形成的;放出的β粒子是核内的一个中子转变成一个质子时产生的;原子核发生α衰变或β衰变时处于激发态,向低能级跃迁时,将多余的能量以γ光子的形式辐射出去.故选D.
7. A 解析:比 质子数少(90-82)=8个,核子数少(232-208)=24个,所以中子数少(24-8)=16个,故A正确.
8. A 解析:α射线贯穿能力很差,用一张纸就能把它挡住.β射线贯穿本领较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几厘米厚的铝板.γ贯穿本领更强,甚至能穿透几厘米厚的铅板.由于本题目中射线能穿透1 mm和3 mm的铝板,但不能穿透铅板,故一定不含γ射线,但一定含有β射线,可能含有α射线,A正确.
9. A 解析:汤姆孙发现电子,揭示了原子内部具有复杂结构,故A正确;卢瑟福用人工核反应的方法分别发现了质子,故B错误;β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,故C错误;核子包括质子和中子,中子不带电,故D错误.
10. AC 解析:α、β、γ射线分别带正电,带负电,不带电,则通过垂直射入匀强电场中,可以通过偏转的情况将它们分辨出来,A正确;放射出的β射线的速度接近光速,小于光速,B错误;根据衰变的特点可知,γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,α射线电离能力最强,穿透能力最弱,C正确,D错误.
11. (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∶∶课时1 原子核的组成
核心 目标 1.了解放射性现象和放射性元素.知道三种射线的特性,了解原子核的组成,会正确书写原子核符号.
2.通过对原子核结构的探究,感悟探索微观世界的研究方法,强化推理能力.
要点梳理
要点1 天然放射现象
1.史实:1896年,法国物理学家__贝克勒尔__发现铀和含铀的矿物质能使用黑纸包住的照相底片感光,发现了天然放射现象.居里夫妇发现了更强射线的新元素,居里夫人把其中一种元素命名为钋 (Po),另一种元素命名为镭(Ra).
2.概念:放射性元素__自发__地发出射线的现象,叫天然放射现象.
(1) 放射性:物质发射__射线__的性质.
(2) 放射性元素:具有__放射性__的元素.
3.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.
4.天然放射现象的意义:射线是从原子核内部发出的,说明原子核不是最小结构,原子核可以再分.实际上人们认识到原子核具有复杂的结构就是从发现__天然放射现象__开始的.
要点2 射线的本质
射线种类 组成 速度 贯穿本领 电离作用
α射线 α粒子是氦原子核He 约c 很小,一张__薄纸__就能挡住,在空气中只能前进几厘米 很强
β射线 β粒子是高速电子流e 可达0.99c 很大,很容易穿透黑纸,也能穿透__几毫米__厚的铝板 较弱
γ射线 波长很短的电磁波 等于c 最大,能穿过几厘米厚的铅板或__几十厘米__厚的混凝土 很小
特别提醒:
(1) 元素的放射性与元素存在的状态无关,且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响.
(2) 放射性仅与原子核有关,说明原子核不是组成物质的最小微粒,原子核也存在着一定结构.
要点3 原子核的组成
1.质子的发现
(1) 史实:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,从氮原子核中打出了__质子__;用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中也都打出了质子,
(2) 结论:质子是原子核的组成部分.
2.中子的发现
(1) 史实:1932年,卢瑟福的学生查德威克用α粒子轰击铍原子核,从铍原子核中打出了__中子__.从气体核中也能打出中子.
(2) 结论:中子也是原子核的组成部分.
3.原子核由__质子__和__中子__组成,它们统称为__核子__.
4.原子核的符号
5.同位素
具有相同__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__,它们互称同位素.例如氢有三种同位素分别为H、、.
(1) 同位素的化学性质相同.因为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,同种元素的质子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质.
(2) 同位素的物理性质一般不同.因为它们的中子数不同.
即学即用
1.易错辨析
(1) 原子序数小于83的元素都不能放出射线.( × )
(2) α射线具有较强的穿透能力.( × )
(3) β射线能穿透几毫米厚的铅板.( × )
(4) 质子和中子都不带电,是原子核的组成成分,统称为核子.( × )
(5) 质量数就是原子核的质量.( × )
2.在元素周期表中查到铅的原子序数为82,一个铅原子质量数为207,下列说法中正确的是( D )
A.核外有82个电子,核内有207个质子
B.核内有82个电子、125个中子
C.核内有82个质子、207个中子
D.核内有82个质子、207个核子
解析:在元素周期表中查到铅的原子序数为82,即一个铅原子中有82个质子,由于原子是电中性的,则核外电子数为82个.根据质量数(核子数)等于质子数与中子数之和可知,铅原子核的中子数为207-82=125个,D正确.
考向1 对三种射线的认知与理解
1.在匀强磁场中,α射线偏转半径较大,β射线偏转半径较小,γ射线不偏转,如图所示.
2.在匀强电场中,α射线偏离较小,β射线偏离较大,γ射线不偏离,如图所示.
 
 如图所示,一天然放射性物质射出三种射线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域,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照射.下列说法中正确的是( A )
A.射到b点的可能是α射线或β射线
B.射到b点的一定是α射线
C.射到b点的一定是β射线
D.射到b点的一定是γ射线
解析:因为γ射线不带电,所以射到b点的一定不是γ射线;α、β射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力,若电场力大于洛伦兹力,说明射线是α;若洛伦兹力大于电场力说明是β射线,A正确.
 如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E,通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数,若撤去电场后继续观察,发现每分钟的闪烁亮点数没有变化;如果再将薄铝片移开,观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为( A )
A.α射线和γ射线
B.α射线和β射线
C.β射线和X射线
D.β射线和γ射线
解析:三种射线中α射线和β射线带电,进入电场后会发生偏转,而γ射线不带电,不受电场力,电场对它没有影响,在电场中不偏转.由题,将电场撤去,从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化,可知射线中含有γ射线.再将薄铝片移开,则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加,根据α射线的特性:穿透本领最弱,一张纸就能挡住,分析得知射线中含有α射线.故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线,A正确.
考向2 原子核的组成
1.对核子数、电荷数、质量数的理解
(1) 核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,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倍,通常用这个整数表示原子核的电荷数.
(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,这个整数叫作原子核的质量数.
(4) 基本关系:电荷数(Z)=质子数=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.
2.注意区分原子核的“数”与“量”辨析
(1) 核电荷数与原子核的电荷量是不同的,核内的质子数叫核电荷数,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.
 (多选)下列说法中正确的是( BC )
A.X与Y互为同位素
B.X与Y互为同位素
C.X与Y中子数相同
D.U核内有92个质子,235个中子
解析:X与Y质子数不同,不是互为同位素,A错误;X与Y质子数相同,中子数不同,是互为同位素,B正确;X中子数是Y中子数是n-m,C正确;U核内有92个质子,143个中子,D错误.
 已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是226.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?
答案:(1) 88 138 (2) 1.41×10-17C (3) 88
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≈1.41×10-17 C
(3) 核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88
1.下列说法中正确的是( D )
A.氦4核中有4个质子,4个中子
B.氦4核与氦3核不是互为同位素
C.Be中的质子数比中子数少6
D.Si中的质子数比中子数少2
解析:氦4核中有2个质子,2个中子,A错误;氦4核与氦3核是互为同位素,B错误;Be中质子数为4,中子数为6,则质子数比中子数少2,C错误;Si的质子数比中子数少2,D正确.
2. 元素磷的一种同位素P具有放射性,对人体有害.则:
(1) 磷同位素P的原子核中有几个质子?几个中子?
(2) 磷同位素P核所带电荷量是多少?
(3) 若P原子呈中性,它的核外有几个电子?
(4) 若让P和P原子核以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨道半径之比是多少?
答案:(1) 15 15 (2) 2.40×10-18 C (3) 15 (4)
解析:P核中的质子数等于其原子序数,故质子数为15,中子数N等于原子核的质量数A与质子数(核电荷数Z)之差,即N=A-Z=30-15=15
P核所带电荷量
Q=Ze=15×1.60×10-19 C=2.40×10-18 C
(3) 因磷P原子呈中性,故核外电子数等于核电荷数,则核外电子数为15
(4) 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力,故有qvB=m,r=,因为两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等,故==

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