物理第五章原子核第1節原子核的組成01必備知識素養奠基02關鍵能力素養形成03分層演練素養達標[學習目標]1．知道天然放射現象及其規律。2．理解三種射線的本質，以及如何利用磁場區分它們。3．掌握原子核的組成，知道核子和同位素的概念。4．掌握質量數、電荷數和核子數間的關系。知識點1天然放射現象1．1896年，法國物理學家____________發現，鈾和含鈾的礦物能夠發出看不見的射線，它能穿透黑紙使照相底片感光。2．瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發現了兩種能夠發出更強射線的新元素，命名為釙(Po)和鐳(Ra)。貝克勒爾3．原子序數大于____的元素，都能自發地發出射線，原子序數小于或等于____的元素，有的也能發出射線。4．物質發出射線的性質稱為___________，具有放射性的元素稱為放射性元素。放射性元素__________發出射線的現象叫作天然放射現象。8383放射性自發地[判一判]1．(1)放射性元素發出的射線可以直接觀察到。(

)(2)放射性元素發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的現象。(

)××√氦原子核一張紙電子流電離鋁板3．γ射線：一種_________，波長很短的光子，波長在10－10m以下，它的______作用更弱，但穿透能力更強，甚至能穿透幾厘米厚的______或幾十厘米厚的混凝土。4．實驗發現，如果一種元素具有放射性，那么，無論它是以單質存在還是以化合物形式存在，都具有放射性。放射性的強弱也不受______、____________的影響。由于元素的化學性質決定于原子核外的電子，說明射線來自_________，說明原子核內部是_________的。電磁波電離鉛板溫度外界壓強原子核有結構[判一判]2．(1)α射線是由高速運動的氦核組成的，其運行速度接近光速。(

)(2)β射線能穿透幾毫米厚的鉛板。(

)(3)γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱。(

)××√知識點3原子核的組成1．質子的發現_________用α粒子轟擊____________獲得了質子。2．中子的發現(1)盧瑟福猜想：原子核內可能還存在另一種粒子，它的質量與質子相同,但是不帶電，他把這種粒子叫作中子。(2)查德威克通過實驗證實了這個猜想。盧瑟福氮原子核3．原子核的組成原子核由______、______組成，它們統稱為______。4．原子核的電荷數(Z)等于核內_________，等于____________。5．原子核的質量數(A)就是核內的核子數。質子中子核子質子數原子序數質量數電荷數質子數中子數1．(天然放射現象)天然放射現象的發現揭示了(

)A．原子是可分的B．原子的中心有一個很小的核C．原子核具有復雜的結構D．原子核由質子和中子組成解析：天然放射現象的發現揭示了原子核具有復雜的結構。√2．(三種射線的性質)(多選)

γ刀治療腦腫瘤主要是利用(

)A．γ射線具有很強的穿透能力B．γ射線具有很強的電離作用C．γ射線波長很短，具有很高的能量D．γ射線能很容易繞過阻礙物到達腦腫瘤位置√√解析：γ射線是波長很短、頻率很高的電磁波，具有很高的能量和很強的穿透能力，所以它能穿透皮肉和骨骼到達腫瘤位置并殺死腫瘤細胞，A、C正確；因γ射線不帶電，它的電離作用很弱；因波長很短，其衍射能力也很差，B、D錯誤。√√√探究一三種射線的性質1．α、β、γ三種射線的比較種類α射線β射線γ射線帶電荷量2e－e0速率0.1c0.99cc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磁場中偏轉偏轉不偏轉2.三種射線在磁場、電場中偏轉情況的比較(1)在勻強磁場中，α射線偏轉半徑較大，β射線偏轉半徑較小，γ射線不偏轉，如圖甲所示。(2)在勻強電場中，α射線偏離較小，β射線偏離較大，γ射線不偏離，如圖乙所示?！纠?】如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計數器之間加上L后，計數器的計數率將大幅度減小，在L和計數器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數器的計數率不變，則x可能是(

)A．α和β的混合放射源

B．純α放射源C．α和γ的混合放射源

D．純γ放射源√[解析]

在放射源和計數器之間加上鋁片后，計數器的計數率大幅度減小，說明射線中有穿透力很弱的粒子，即α粒子；在鋁片和計數器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數器的計數率不變，說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子，故只有γ射線，因此放射源可能是α和γ的混合放射源。[針對訓練1]如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線,分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是(

)A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線√解析：由放射現象中α射線帶正電、β射線帶負電、γ射線不帶電，結合在電場與磁場中的偏轉可知②⑤是γ射線，③④是α射線,①⑥是β射線，C正確。3．對核子數、電荷數、質量數的理解(1)核子數：質子和中子質量差別非常微小，二者統稱為核子，所以質子數和中子數之和叫核子數。(2)電荷數(Z)：原子核所帶的電荷等于質子電荷的整數倍，通常用這個數表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數。(3)質量數(A)：原子核的質量等于核內質子和中子的質量總和，而質子與中子質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個倍數叫作原子核的質量數?！纠?】已知鐳的原子序數是88，原子核質量數是226。試問：(1)鐳核中有多少個質子？多少個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)呈中性的鐳原子，核外有多少個電子？[解析]

(1)鐳核中的質子數等于其原子序數，故質子數為88，中子數N等于原子核的質量數A與質子數Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)鐳核所帶電荷量：Q＝Ze＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C。(3)核外電子數等于核電荷數，故核外電子數為88。[答案]

(1)88

138

(2)1.41×10－17C

(3)88√探究三同位素的特點【例3】據報道，俄科學家成功合成了具有極強放射性的117號新元素,該元素目前尚未被命名，是在實驗室人工創造的最新的超重元素。新元素有兩種同位素，其中一種有176個中子，而另一種有177個中子，則：(1)該元素兩種同位素的原子核的核電荷數各為多少？原子的核外電子數各為多少？(2)該元素兩種同位素的原子核的質量數各為多少？(3)若用X表示117號元素的元素符號，該元素的兩種同位素用原子核符號如何表示？[解析]

(1)元素的原子序數等于該元素原子核的核電荷數，等于核內質子數。故117號元素的核電荷數和核內質子數均為117，原子呈中性，故核外電子數等于核內質子數，也為117。(2)原子核的質量數等于質子數與中子數之和，故該元素中子數為176的原子核的質量數為117＋176＝293，中子數為177的原子核的質量數為117＋177＝294。√√√解析：氕、氘、氚的核子數分