资源简介

(共32张PPT)
5.1 原子核的组成
高中物理选择性必修第三册课件
主讲老师：xxx
高中物理选择性必修第三册
天然放射现象
射线的本质
原子核的组成
总结提升
本章导引
01.
核能是蕴藏在原子核内部的能量。核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果。人类通过许多方式利用核能，主要的途径是发电。如今，全世界大约有 16% 的电能是由核反应堆生产的。核能的利用可以有效缓解常规能源的短缺。
科学家视角
02.
随着核能的出现，我们这一代人为世界带来了人类发现火以来最革命性的力量。
——爱因斯坦
学习目标
00.
高中物理选择性必修第三册
1.了解放射性现象和放射性元素；
2.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；
3.通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化证据意识和推理能力。
问题？
00.
高中物理选择性必修第三册
关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？
天然放射现象
第一部分
贝克勒尔的发现
01.
高中物理选择性必修第三册
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
贝克勒尔
居里夫妇的发现
02.
高中物理选择性必修第三册
受到贝克勒尔的发现的鼓舞，波兰裔法国物理学家玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。
发现这种沥青中还存在着两种能够发出更强射线的新元素，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）。
居里夫妇
天然放射现象
03.
高中物理选择性必修第三册
放射性：物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素。
天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象。
原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．
这些射线到底是什么呢？
射线的本质
第二部分
三种射线
01.
高中物理选择性必修第三册
把放射源铀、钋或镭放入用铅做成的容器中，射线只 能 从 容 器 的 小 孔 射 出， 成 为 细 细 的 一 束。 若 在 射 线经过的空间施加磁场，可以发现射线分裂成三束，其中两束在磁场中向不同
的方向偏转，这说明它们是带电粒子流；另一束在
磁场中不偏转，说明它不带电（图）。于 是， 人 们
把 这 三 种 射 线 分 别 叫 作α射 线、β射 线 和γ射线。
思考与讨论
02.
高中物理选择性必修第三册
如果α射线、β射线都是带电粒子流，按照图5.1-1中标出的径迹判断，它们分别带什么电荷？
正电
负电
高中物理选择性必修第三册
如果不用磁场而用电场判断它们带电的性质，两个电极怎样放置可以使三种射线大致沿图示的方向偏转？
电场E
+
-
思考与讨论
03.
三种射线及特征
04.
高中物理选择性必修第三册
成分 速度 电离能力 穿透能力
α 射线
β 射线
γ 射线
氦原子核
1/10光速
很强
较弱
电子流
接近光速
较弱
较强
电磁波
光速
更弱
很强
厚纸
铝板
厚铅板
α 射线
β 射线
γ 射线
射线的来源
05.
高中物理选择性必修第三册
实验发现，如果一种元素具有放射性，那么，无论它是以单质存在的，还是以化合物形式存在的，都具有放射性。放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。由于元素的化学性质决定于原子核外的电子，这就说明射线与这些电子无关，也就是说，射线来自原子核。这说明原子核内部是有结构的。
威耳逊云室
01.
高中物理选择性必修第三册
原子核的组成
第三部分
质子的发现
01.
高中物理选择性必修第三册
2.质子：带正电，与电子电荷量相同，质量为
mp=1.672621898×10-27kg
1.1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了质子。
问题与思考
02.
高中物理选择性必修第三册
若原子核内只有质子：
实际上：
核的质量
核的电量
质子质量
质子电量
=
核的质量
核的电量
质子质量
质子电量
>
说明原子核内存在其他组成部分
高中物理选择性必修第三册
中子的发现
03.
卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫作中子（neutron）。
查德威克
1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想。中子不带电，用 n 表示。中子的质量是
mn＝1.674927471×10-27 kg
只比质子质量约大千分之一
原子核的组成
04.
高中物理选择性必修第三册
质子和中子除了是否带电的差异以及质量上的微小差别外，其余性质十分相似，而且，都是原子核的组成成分，所以统称为核子（nucleon）。
高中物理选择性必修第三册
原子核的组成
05.
原子具有结构
原子内部存在电子
阴极射线实验
原子具有核式结构
α粒子散射实验
原子=原子核+核外电子
原子核具有结构
天然放射性现象
原子核=质子+中子
高中物理选择性必修第三册
原子序数Z=核电荷数=核外电子数=质子数
质量数A=质子数+中子数=核子数
电荷数≠电荷量 质量数≠质量
原子核的表示
06.
氢有三种同位素，分别叫作氕（也就是通常说的氢）、氘（也叫重氢）、氚（也叫超重氢），符号分别是 11 H、21 H、31 H（图 5.1-7）。
高中物理选择性必修第三册
同位素
07.
这些具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素（isotope）。
氢有三种同位素，分别叫作氕（也就是通常说的氢）、氘（也叫重氢）、氚（也叫超重氢）。
总结提升
第四部分
高中物理选择性必修第三册
课堂小结
放射性的元素自发地发出射线的现象
天然放射现象
射线的本质
原子核的组成
3C
α 射线：氦原子核
γ 射线：电磁波
β 射线：电子流
原子序数Z=核电荷数=核外电子数=质子数
例题1
例题精选
01.
高中物理选择性必修第三册
【参考答案】C
在研究原子核结构的过程中，人们首先发现了质子，之后就认定原子核中一定还存在另外不同种类的粒子（后来把它称为中子），理由是（　　）
A．质子不带电，原子核带正电
B．质子带正电，原子核也带正电
C．质子的质量小于原子核的质量
D．质子的电荷量小于原子核的电荷量
例题2
例题精选
02.
高中物理选择性必修第三册
【参考答案】ACD
（多选）质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样也是的镜像核。下列说法正确的是（　　）
A．和互为镜像核
B．和互为镜像核
C．和互为镜像核
D．互为镜像核的两个核质量数相同
例题3
例题精选
03.
高中物理选择性必修第三册
【参考答案】B
某原子核内有核子N个，其中包含中子n个，当该核俘获一个中子后，放出一个粒子，变成新的原子核，可知这个新的原子核（　　）
A．质量数是 B．原子序数是
C．有中子个 D．核子数是个
例题4
例题精选
04.
高中物理选择性必修第三册
【参考答案】B
如图，x为未知放射源，它向右方发射放射线，p为一张厚度为0.5mm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．和的混合放射源
B．和的混合放射源
C．和的混合放射源
D．、和的混合放射源
THANKS
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