1　原子核的组成第一课时导学案

19．1

原子核的组成教学设计

一、学习目标

1了解天然放射现象及其规律。

2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

3．知道原子核．的组成，知道核子和同位素的概念。

二、教学重点及难点

1.重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。

2.难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

三、教学方法及教学用具

1.通过启发、观察、思考、学生讨论、交流，初步学会探究的方法。

2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力

3.多媒体辅助教学设备

四、教学过程

（一）引入新课

本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！

我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？

学生回答：原子由原子核与核外电子组成。

点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。

教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。

点评：带着问题学习，激发学习热情

教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。

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。

居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po），另一种命名为镭（Ra）。学生一边听，一边看PPT。点评：配合PPT，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。

（二）进行新课

1．天然放射现象

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（1）物质发射射线的性质称为放射性。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素。

（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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．

学生一边听，一边看书。

2．射线到底是什么

教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案，把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示。

思考与讨论：

①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？

②如果射线，射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。

③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？

学生分组讨论，回答问题以及实验方案。

①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。

②根据左手定则，可以判断射线是正电荷，射线是负电荷。

③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能2

判断三种射线的带电性质，如图

点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力，用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。

3.三种放射线的性质

种类

比较项

本质

带电荷量

质

量

速

度

偏转情况

贯穿本领

对空气的电离作用

在空气中的径迹

α射线

高速氦核流

2e 4mp 0.1C 偏转

穿透能力最弱用纸能挡住

最强

粗、短、直

β射线

高速电子流

－e

0.99C 与α射线反向偏转

穿透能力较强穿透几毫米厚的铝板

较弱

细、较长、弯曲

γ射线

光子流(高频电磁波) 0 静止质量为零

C 不偏转

穿透能力最强穿透几厘米厚的铅板

最弱

最长

教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格，学生看书，进行总结。

点评：培养学生自学，总结的能力。

教师：（帮助小结）

①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。

学生对照表格，理解书本知识。

点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。

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4．原子核的组成

教师提问：

①质子：由谁发现的？怎样发现的？ ②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？

学生看书，然后回答问题

①卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。

②查德威克发现中子,发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。

教师：（帮助小结）

①质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp1.67262311027kg

中子不带电，mn1.67492861027kg

②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

教师：提问：

③原子核的电荷数是不是电荷量？

④原子荷的质量数是不是质量？

学生看书，然后回答问题：

③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

小结：

③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

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符号ZAX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

教师：给出思考与讨论题。

一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？

学生回答：核子数是235，质子数是92，中子数是143。

点评：学生回答调动他们学习的积极性。

5．同位素

（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期4

表中处于同一位置，因而互称同位素。

（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

学生一边听，一边看书。

提问：列举一些元素的同位素？

学生回答：

氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也123叫超重氢），符号分别是：1H,1H,1H。

14碳有两种同位素，符号分别是126C,6C。

点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。

6.

课堂合作探究(典型例题）

例1.下列说法正确的是（BD）

A．射线粒子和电子是两种不同的粒子

B．红外线的波长比X射线的波长长

C．粒子不同于氦原子核

D．射线的贯穿本领比粒子强

点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X，，，射线，经研究知道，X，射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，射线是电子流，粒子是氦核。从，，三者的穿透本领而言：射线最强，射线最弱，这些知识要牢记。

例2.氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，下列说法正确的是( C ) A. 具有相同的质子数、相同的中子数、相同的电子数

B. 具有不同的质子数、相同的中子数、相同的电子数

C. 具有相同的质子数、不同的中子数、相同的电子数

D. 具有相同的质子数、相同的中子数、不同的电子数

7.课堂合作探究(迁移训练）

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迁移训练1一放射源放射出某种或多种射线,当用一张薄纸放在放射源前面时,射线的强度减为原来的,而当用1

cm 厚的铝板放在放射源前面时,射线的强度减小到几乎为零。由此可知,该放射源所放射出的(

) A.仅是α射线 13C.是α射线和β射线

答案:C 解析:三种射线中,γ射线贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板。本题中用1 cm厚的铝板即能挡住射线,说明射线中不含γ射线,用薄纸便可挡住部分射线,说明射线中含有贯穿本领较小的α射线,同时有大部分射线穿过薄纸,说明含有β射线。

迁移训练2(多选)一个原子核为

83Bi,关于这个原子核,下列说法中正确的是(

) A.核外有83个电子,核内有127个质子

210B.仅是β射线

D.是α射线和γ射线

B.核外有83个电子,核内有83个质子

C.核内有83个质子,127个中子

D.核内有210个核子

答案:CD 解析:根据原子核的表示方法得质子数为83,质量数为210,故中子数为210-83=127,而质子和中子统称核子,故核子数为210,因此选项C、D正确。由于不知道原子的电性,就不能判断核外电子数,故选项A、B错误。

五、课堂小结

1．天然放射现象及其规律。

2．三种射线的性质。

3．原子核的组成。

学生总结，讨论。

六、课堂合作探究（当堂检测）

1.最早发现天然放射现象的科学家为(

) A.卢瑟福

B.贝可勒尔

C.爱因斯坦

D.查德威克

答案:B 解析:卢瑟福发现质子,查德威克发现中子,爱因斯坦发现了光电效应,贝可勒尔发现天然放射现象,故选项B正确,选项A、C、D错误。

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2.(多选)已知

88Ra是

88Ra的一种同位素,则下列说法正确的是(

) A.它们具有相同的质子数和不同的质量数

228226B.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

答案:AC 解析:同位素是同一种元素,故质子数相同,但中子数不同。

3.天然放射现象的发现揭示了(

) A.原子不可再分

B.原子的核式结构

C.原子核还可再分

D.原子核由质子和中子组成

答案:C 解析:汤姆孙发现了电子说明原子也可再分;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构;贝可勒尔发现了天然放射现象,说明了原子核也是有着复杂的结构的。天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了质子;查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子,使人们认识到原子核是由质子和中子组成的。所以正确选项为C。

4.(多选)下面关于β射线的说法正确的是(

) A.它是高速电子流

B.β粒子是放射出来的原子内层电子

C.β粒子是从原子核中放射出来的

D.它的电离作用比较弱,但它的穿透能力很强,能穿透几厘米厚的铅板

答案:AC 解析:β射线是高速的电子流,它是原子核内部放射出来的,电离作用较弱,穿透能力较强,能穿透几毫米的铝板,故选项A、C正确。

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5.(多选)如图中P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束,以下判断正确的是(

) A.a为α射线、b为β射线

B.a为β射线、b为γ射线

C.b为γ射线、c为α射线

D.b为α射线、c为γ射线

答案:BC 解析:由于γ射线不带电,所以在电场中不偏转,所以b为γ射线;由α射线为氦核流,带正电,在图示电场中受电场力向右,则应向右偏,故c为α射线,同理a为β射线,故选项B、C正确。

七、作业：

1．认真阅读课后的“科学足迹”,完成问题与练习。

2．探究活动：射线的来源,原子核内没有电子，射线如何而来？

点评：学生课后探究,激发学生学习的热情，为以后的学习作好准备。

八、教学总结

这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事实，是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见，摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的。

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