1　原子核的组成教学实录

第十九章

原子核组成

（一）知识与技能

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。[来源:Zxxk.Com]

（二）过程与方法

1．通过观察，思考，讨论，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。

（三）情感、态度与价值观

1．树立正确的，严谨的科学研究态度。

2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点

天然放射现象及其规律，原子核的组成。

教学难点

知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

教学方法

教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：

投影片，多媒体辅助教学设备

课时安排

1 课时

教学过程

（一）引入新课

教师：在前一章的学习中我们了解到原子的组成，是由原子核和绕原子核转动的的电子组成，本章我们将继续深入的了解原子内部的原子核深入结构。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。

点评：通过老师对前一章和本章知识的梳理，让学生明白学习本章的重要性。

教师：在前一章的已经对原子核的结构做过大概的介绍，知道质子和中子是组成原子核，那原子核是否可以再分呢？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。

点评：提出问题，激发学习热情。

教师：大家通过预习发现，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 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

（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。

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．

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：（投影）

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

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。

例：天然放射性物质的放射线包含三种成份，下面的说法中错误的是

（

）

A．一层厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线

B．γ射线在磁场中不偏转，速度为光速

C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线

D．β粒子是电子，是核外电子电离形成的

学生回答：D 点评：α射线穿透能力较弱，β射线是高速电子流，穿透能力较强，γ射线穿透能力更强，A正确；γ射线是能量很高的电磁波，速度为光速，因而在磁场中不偏转，B正确；三种射线中α射线是高速粒子流，对气体电离作用最强的，C正确；β粒子是电子，是由核内的中子转化为一个质子和一个电子得到的，D错误。

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。

3．原子核的组成

教师提问：

了解到了原子的的组成，现在我们继续深入学习，发现质子和中子还是可以继续分解，质子：由谁发现的？怎样发现的？

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(proton)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(nucleon)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：对原子的组成了解的基础之上，现在我们辨析两个新的概念，原子核的电荷数是不是电荷量？原子荷的质量数是不是质量？

学生看书，然后回答问题：

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。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

⑤

符号ZAX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

4．同位素(isotope) （1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，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（也叫超重氢），123符号分别是：1H,1H,1H。

14碳有两种同位素，符号分别是12C,66C。

点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。

教师：给出思考与讨论题。

例：已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：

(1)镭核中有几个质子？几个中子？

(2)镭核所带的电荷量是多少？

(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？

(4)是镭的一种同位素，让和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？

解：(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 (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

，

两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故

（三）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。

（四）作业：

1．探究活动：射线的来源：原子核内没有电子，射线如何而来？

2.同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗? 点评：必要的课后练习与思考，不仅可以达到知识巩固的效果还可以对后期

的学习奠定基础。