1原子核的組成課前·基礎(chǔ)認知課堂·重難突破素養(yǎng)·目標(biāo)定位隨堂訓(xùn)練素養(yǎng)?目標(biāo)定位目標(biāo)素養(yǎng)1.通過了解天然放射現(xiàn)象的有關(guān)知識,正確理解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2.通過對三種射線本質(zhì)的了解,會利用電場、磁場區(qū)分它們。3.理解原子核的組成,會正確書寫原子核符號。知識概覽課前·基礎(chǔ)認知一、天然放射現(xiàn)象1.放射性:物質(zhì)發(fā)出

射線

的性質(zhì)。

2.放射性元素:具有

放射性

的元素。

3.天然放射現(xiàn)象:放射性元素

自發(fā)地

發(fā)出射線的現(xiàn)象。

微判斷

(1)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核可以再分。(

)(2)一定質(zhì)量放射性元素發(fā)出的射線的強度可以人工控制。(

)(3)放射性元素的放射性都是自發(fā)的現(xiàn)象。(

)(4)原子序數(shù)小于83的元素都不能放出射線。(

)√×√×二、射線的本質(zhì)1.α射線:實際上就是氦原子核,速度可達到光速的,其電離能力強,穿透能力較弱,在空氣中只能前進幾厘米,用

一張紙

就能把它擋住。

2.β射線:是高速電子流,速度可達光速的99%,它的穿透能力較強,電離能力較弱,很容易穿透黑紙,也能穿透幾毫米厚的

鋁板

。

3.γ射線:呈電中性,是能量很高的電磁波,波長很短,在10-10m以下,它的電離作用更小,但穿透能力更強,甚至能穿透幾厘米厚的

鉛板

或幾十厘米厚的混凝土。

微思考

β射線的本質(zhì)是高速電子流,示波器中的陰極射線的本質(zhì)也是高速電子流,這兩種射線的來源相同嗎?提示:不同。陰極射線的電子來源于核外電子,β射線的電子來源于原子核。三、原子核的組成1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)。1919年,盧瑟福用鐳放射出的

α粒子

轟擊氮原子核,從氮原子核中打出了質(zhì)子。

2.中子的發(fā)現(xiàn)。1932年,盧瑟福的學(xué)生

查德威克

通過實驗證實了中子的存在。

3.原子核的組成。原子核由質(zhì)子和中子組成,組成原子核的質(zhì)子和

中子

統(tǒng)稱為核子。

4.原子核的電荷數(shù)。原子核所帶的電荷總是

質(zhì)子

電荷的整數(shù)倍,通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量,叫作原子核的電荷數(shù),用字母Z表示。

5.原子核的質(zhì)量數(shù)。原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和

中子

的質(zhì)量的總和,而質(zhì)子與中子的質(zhì)量幾乎相等,所以原子核的質(zhì)量幾乎等于

單個核子

質(zhì)量的整數(shù)倍,這個倍數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù),用字母A表示。

6.原子核的符號。7.同位素。核中質(zhì)子數(shù)相同而

中子數(shù)

不同的原子,在元素周期表中處于

同一

位置,因而互稱同位素。

微訓(xùn)練

在元素周期表中查到鉛的原子序數(shù)為82,一個鉛原子質(zhì)量數(shù)為207,下列說法正確的是(

)A.核外有82個電子,核內(nèi)有207個質(zhì)子B.核外有82個電子,核內(nèi)有82個質(zhì)子C.核內(nèi)有82個質(zhì)子、207個中子D.核內(nèi)有125個核子答案:B課堂·重難突破重難歸納1.α、β、γ三種射線的比較。一

三種射線的理解與應(yīng)用種類α射線β射線γ射線穿透能力最弱,用一張紙就能擋住較強,能穿透幾毫米厚的鋁板最強,能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土電離作用很強較弱很弱在電場或磁場中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)2.三種射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)情況的分析。(1)γ射線不論在電場還是磁場中,總是做勻速直線運動,不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)α射線和β射線在電場中偏轉(zhuǎn)的特點:在同一勻強電場中,α粒子和β粒子垂直于電場方向進入電場,粒子偏向相反方向做類平拋運動,根據(jù)粒子在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動,偏移量可表示為(式中x為粒子在初速度方向上移動的距離)。(3)α射線和β射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)特點:在同一勻強磁場中,α粒子和β粒子垂直于磁場方向進入磁場,偏向相反方向做勻速如圖所示,R是一種放射性物質(zhì),虛線框內(nèi)是垂直于紙面的勻強磁場B,LL'是一厚紙板,MN是熒光屏,實驗時,發(fā)現(xiàn)在熒光屏O、P兩處有亮斑。(1)勻強磁場的方向是垂直于紙面向里還是向外?(2)到達O點和P點的分別是什么射線?提示:由三種射線的本質(zhì)知,γ射線在磁場中不偏轉(zhuǎn),O處亮斑為γ射線,能穿過厚紙板且在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的射線為β射線,再根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向,結(jié)合左手定則可知磁場方向垂直于紙面向里。典例剖析一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的α、β和γ射線,由鉛盒的小孔射出,在小孔外放一鋁箔,鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后,射線變?yōu)閍、b兩束,射線a沿原來方向行進,射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn),如圖所示,則圖中的射線a和射線b分別為(

)A.α射線β射線B.β射線γ射線C.γ射線α射線D.γ射線β射線D解析:放射源發(fā)射的α、β和γ三種射線中,α射線的穿透本領(lǐng)最弱,一張普通的紙就能擋住,不會穿過鋁箔;β射線的穿透本領(lǐng)較強,能穿透幾毫米的鋁箔;γ射線的穿透本領(lǐng)最強,能穿透幾厘米厚的鉛板,故穿過鋁箔的是β和γ射線,選項A、C錯誤。其中γ射線是光子流,不帶電(電中性),在電場中不偏轉(zhuǎn),是射線a,β射線帶負電,在電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn),是射線b,故選項B錯誤,D正確。規(guī)律總結(jié)三種射線的比較方法

1.知道三種射線帶電的性質(zhì),α射線帶正電,β射線帶負電,γ射線不帶電。α、β是實物粒子,而γ射線是光子流,屬于電磁波的一種。

2.在電場或磁場中,通過其受力及運動軌跡半徑的大小來判斷α和β射線偏轉(zhuǎn)方向,由于γ射線不帶電,故運動軌跡仍為直線。

3.α粒子穿透能力較弱,β粒子穿透能力較強,γ射線穿透能力最強,而電離作用相反。學(xué)以致用(多選)如圖所示,鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì),放射線從其右端小孔中水平向右射出,在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場,則下列說法正確的有(

)A.打在圖中a、b、c三點的依次是α射線、γ射線和β射線B.α射線和β射線的軌跡是拋物線C.α射線和β射線的軌跡是圓弧D.如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場,則屏上的亮斑可能只剩下bAC解析:由左手定則可知粒子向右射出后,在勻強磁場中帶正電的α粒子受的洛倫茲力向上,帶負電的β粒子受的洛倫茲力向下,軌跡都是圓弧,而γ射線不帶電,做直線運動,選項B錯誤,A、C正確;如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場時,由于α粒子速度約是光速的

,而β粒子速度接近光速,所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動,選項D錯誤。重難歸納

二

原子核和同位素的理解2.基本關(guān)系。核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)(Z)=元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)(A)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。3.同位素。(1)同位素指質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子核組成的元素。(2)原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目,進而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。同種元素的原子,質(zhì)子數(shù)相同,核外電子數(shù)也相同,所以有相同的化學(xué)性質(zhì),但它們的中子數(shù)不同,所以它們的物理性質(zhì)不同。1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,下圖為α粒子轟擊氮原子核示意圖。(1)人們用α粒子轟擊多種原子核,都打出了質(zhì)子,說明了什么問題?(2)絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量數(shù)都大于其質(zhì)子數(shù),說明了什么問題?提示:(1)質(zhì)子是原子核的組成部分。(2)說明原子核內(nèi)除質(zhì)子外,還有其他粒子存在。典例剖析(多選)下列說法正確的是(

)答案:BC特別提示1.核電荷數(shù)與原子核的電荷量是不同的,組成原子核的質(zhì)子的電荷量都是相同的,所以原子核的電荷量一定是質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍,我們把核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)叫核電荷數(shù),而這些質(zhì)子所帶電荷的總和才是原子核的電荷量。

2.原子核的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是不同的,也與元素的原子量不同。原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總數(shù)叫作核的質(zhì)量數(shù),原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和。學(xué)以致用據(jù)報道,放射性同位素鈥

在醫(yī)療領(lǐng)域有重要應(yīng)用,該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是(

)A.99 B.67C.32 D.166答案:C解析:根據(jù)原子核內(nèi)各量的關(guān)系可知核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=67,中子數(shù)為166-67=99,故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為99-67=32,故選項C正確,A、B、D錯誤。隨堂訓(xùn)練1.關(guān)于天然放射現(xiàn)象,下列說法正確的是(

)A.α射線是由氦原子核產(chǎn)生的B.β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生的C.γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生的D.通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性答案:D解析:α射線的本質(zhì)是氦核,選項A錯誤;β射線是在β衰變中產(chǎn)生的,本質(zhì)是高速電子束,選項B錯誤;γ射線是發(fā)生α衰變和β衰變時原子發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的電磁波,選項C錯誤;物質(zhì)的放射性由原子核內(nèi)部自身的因素決定,與原子的化學(xué)反應(yīng)和外部條件無關(guān),選項D正確。2.以下說法正確的是(

)C.同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù)D.同一元素的兩種同位素具有不同的中子數(shù)答案:D解析:釷核的質(zhì)量數(shù)為234,質(zhì)子數(shù)為90,選項A錯誤;鈹核的質(zhì)量數(shù)為9,中子數(shù)為5,選項B錯誤;由于同位素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同,即質(zhì)量數(shù)不同,選項C錯誤,D正確。3.原子核能放出α、β、γ射線,關(guān)于原子核的組成,下列說法正確的是(

)A.原子核中有質(zhì)子、中子,還有α粒子B.原子核中有質(zhì)子、中子,還有β粒子C.原子核中有質(zhì)子、中子,還有γ粒子D.原子核中只有質(zhì)子和中子答案:D解析:在放射性元素的原子核中,2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合得較緊密,有時作為一個整體放出,這就是α粒子的來源,不能據(jù)此認為α粒子是原子核的組成部分;原子核里是沒有電子的,但中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子,并向核外釋放一個電子,這就是β粒子;原子核發(fā)出射線后處于高能級,在回到低能級時多余的能量以γ光子的形式輻射出來,形成γ射線,故原子核里也沒有γ粒子,故選項D正確。4.(多選)氫有三種同位素分別為氕,下列說法不正確的是(

)A.它們的質(zhì)子數(shù)相同 B.它們的質(zhì)量數(shù)相同C.它們的核子數(shù)相同 D.它們的中子數(shù)相同答案:BCD解析:同位素的質(zhì)子數(shù)相同,核電荷數(shù)相同,中子數(shù)不同,質(zhì)量數(shù)、核子數(shù)不同,選項B、C、D錯誤,A正確。5.如圖所示,X為未知的放射源,L為薄鋁片,在放射源和計數(shù)器之間加上L后,計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小,