1　原子核的组成ppt配套的板书设计及意图

[教学目标]

1.知道什么是放射性及放射性元素. 2.知道三种射线的特征以及原子核的组成

.3.会正确书写原子核符号．

一、天然放射现象

1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．

2．物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象．

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．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，命名为钋(Po)和镭(Ra)．

二、射线到底是什么

1．α射线

实际上是氦原子核，速度为光速的十分之一，电离作用强，穿透能力很弱，一张纸就能把它挡住．

2．β射线

是高速电子流，速度很大，可达光速的99%，穿透能力较强，电离作用较弱，很容易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板．

3．γ射线

是能量很高的电磁波，波长很短，它的电离作用更小，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．

4．元素的放射性

如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质还是以某种化合物的形式存在，它放射性的强度不受影响．也就是说，射线来自原子核．这说明原子核内部是有结构的．

【深度思考】

三种射线组成和性质不同，若将放射源置于如图1所示的匀强电场和匀强磁场中，请根据三

种射线的特点，画出它们的大致轨迹．

图1 答案

(1)在匀强电场中，γ射线不发生偏转，做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，β粒子的偏移大，如图所示．

11qEy0q位移x可表示为x＝at2＝·v2∝2

22mmv所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为

1c210xβe4＝××≈37. xα2e199c21 836100(2)在匀强磁场中：γ射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，如图所示．

mv2mvmv根据qvB＝得R＝∝

RqBq所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为

199cRβ1 8361002e1＝××≈. Rα4ce37110

【例1】

如图2所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的(

)

图2 选项

A

B

C

D

磁场方向

竖直向上

竖直向下

垂直纸面向里

垂直纸面向外

到达O点的射线

β

α

γ

γ

到达P点的射线

α

β

β

α

解析

R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．

答案

C

1．对放射性和射线的理解：

(1)一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关．

(2)射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的．

2．对三种射线性质的理解：

(1)α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．

(2)α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转．

(3)α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反．

针对训练1

如图3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线(

)

图3 A．α射线

C．γ射线

B．β射线

D．三种射线都可以

答案

C 解析

由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，如题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透钢板，所以答案为C. 三、原子核的组成

1．质子的发现

1919年，卢瑟福用α粒子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同，但不带电的粒子，称为中子．查德威克利用云室进行实验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分．

3．原子核的组成

原子核由质子和中子组成．

4．原子核的符号

5．同位素

具有相同的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，它们互称为同位23素．例如：氢有三种同位素11H、1H、1H. 【深度思考】

原子核的电荷数与它所带电荷量，质量数与它的质量分别有什么关系？

答案

原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和，所以原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍，用这个倍数表示原子核的电荷数；原子核的质量等于质子和中子的质量总和，而质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数称为原子核的质量数．可见，电荷数与质量数是一个纯数字，与电荷量和质量是不同的．

【例2】

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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？

226228(4)

22888Ra是镭的一种同位素，让

88Ra和

88Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁

场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？

解析

因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：

(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)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88. v2mv(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Bqv＝m，r＝.两rqBr226226113种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故＝＝. r228228114答案

(1)88

138

(2)1.41×10

核子数、电荷数、质量数的基本关系：

电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝中性原子核外电子数

质量数＝核子数＝质子数＋中子数．

针对训练2

以下说法正确的是(

) A.

22286Rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222 B.94Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4 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

答案

D 解析

氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；铍核的质量数为9，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．

－17 C

(3)88

(4)113∶114

1．(三种射线的特性)(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是(

) A．α射线的本质是高速氦核流

B．α射线是不带电的光子流

C．三种射线中电离作用最强的是γ射线

D．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线

答案

AD 解析

α射线的本质是高速氦核流，β射线是高速电子流，A正确，B错误；三种射线中电离作用最强的是α射线，C错误；一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．

2．(三种射线的特性)(多选)图4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(

)

图4

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

由题图可知电场线方向向右，α射线带正电，所受电场力方向与电场线方向一致，故α射线向右偏转，即c为α射线；β射线带负电，所受电场力方向与电场线方向相反，故β射线向左偏转，即a为β射线；γ射线不带电，不发生偏转，即b为γ射线．故选项B、C正确．

3．(原子核的组成及同位素)下列说法正确的是(

) A．质子和中子的质量不等，但质量数相等

B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和

C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同

D．中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和

答案

A 解析

质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和，B错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D错．

4．(原子核的组成及同位素)(多选)氢有三种同位素，分别是氕(1氘(2氚(3则(

) 1H)、1H)、1H)，A．它们的质子数相等

B．若为中性原子它们的核外电子数相等

C．它们的核子数相等

D．它们的化学性质相同

答案

ABD 解析

氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．