1．原子核的組成第五章

原子核整體感知·自我新知初探[學習任務(wù)]

任務(wù)1．了解放射現(xiàn)象和放射性元素。任務(wù)2．知道三種射線的特性，了解原子核的組成，會正確書寫原子核符號。任務(wù)3．通過對原子核結(jié)構(gòu)的探究，感悟探索微觀世界的研究方法，強化證據(jù)意識和推理能力。[問題初探]

問題1．射線來自哪里？放射現(xiàn)象說明了什么？問題2．三種射線通過電(或磁)場時徑跡有何特點？問題3．三種射線的穿透能力有何特點？問題4．怎樣確定質(zhì)子是原子核的組成部分？[思維導圖]探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達成[鏈接教材]

1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，它能穿透黑紙使照相底片感光。思考一下，是太陽激發(fā)鈾發(fā)出熒光，還是鈾自身發(fā)出射線使底片感光呢？什么是天然放射現(xiàn)象呢？有的裝飾建材為什么會有放射性？是否可以用物理方法或化學方法消除其放射性呢？知識點一天然放射現(xiàn)象射線的本質(zhì)提示：是鈾元素自身發(fā)出射線使底片感光；物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為放射性，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象；裝飾建材中含有放射性物質(zhì)時就會發(fā)出射線，從而具有放射性；由于放射性是原子核本身的性質(zhì)，故不能用物理方法或化學方法消除其放射性。1．天然放射現(xiàn)象(1)1896年，法國物理學家________發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線。(2)放射性：物質(zhì)發(fā)出____的性質(zhì)。(3)放射性元素：具有放射性的元素。(4)原子序數(shù)大于___的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于___的元素，有的也能發(fā)出射線。(5)瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強的新元素，命名為______。貝克勒爾射線8383釙、鐳

氦原子核一張紙電離鋁板電磁波電離鉛板[微提醒]

三種射線的穿透能力示意圖放射性元素釋放出的α、β、γ三種射線進入帶異種電荷的兩板間的偏轉(zhuǎn)情況如圖所示。問題1．①、②、③分別是什么射線？問題2．α射線和β射線在電場中做哪種運動？問題3．在相同的條件下，為什么β射線的偏移量大。

1．三種射線的判斷方法(1)磁偏轉(zhuǎn)：放射源發(fā)出射線進入磁場后，出現(xiàn)三條不同的運動軌跡(如圖所示)，說明其中的兩束射線是帶電粒子。根據(jù)左手定則，可以判斷出向左偏的是α射線，向右偏的是β射線。(2)電偏轉(zhuǎn)：帶電粒子在電場中會受到電場力的作用(如圖所示)，沿電場線方向偏轉(zhuǎn)的是α射線，逆著電場線方向偏轉(zhuǎn)的是β射線。2．對元素的放射性的理解(1)元素的放射性與該元素的存在形式無關(guān)：放射性元素無論以單質(zhì)或化合物形式存在都具有放射性。(2)放射性的強度不受溫度、外界壓強的影響。(3)射線與原子核外的電子無關(guān)，射線來自原子核。(4)元素的放射性說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的?！镜淅?】

(射線的判斷)如圖所示，放射源放在鉛塊上的細孔中，鉛塊上方有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外。已知放射源放出的射線有α、β、γ三種，下列判斷正確的是(

)A．甲是α射線，乙是γ射線，丙是β射線B．甲是β射線，乙是γ射線，丙是α射線C．甲是γ射線，乙是α射線，丙是β射線D．甲是α射線，乙是β射線，丙是γ射線√

規(guī)律方法

判別三種射線的要點(1)三種射線的本質(zhì)特點①α射線帶正電、β射線帶負電、γ射線不帶電，α射線、β射線是實物粒子，而γ射線是光子流，屬于電磁波的一種。②α射線、β射線都可以在電場或磁場中偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向不同，γ射線則不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)三種射線在勻強電場和勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)特點①在同一勻強電場中，在相同條件下，α射線偏移量較小，β射線偏移量較大，γ射線不偏移。②在同一勻強磁場中，在相同條件下，α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，γ射線不偏轉(zhuǎn)。【典例2】

(射線的性質(zhì))如圖所示，x為未知放射源，它向右方放出射線，p為一張厚度為0.5mm左右的薄鋁箔，鋁箔右側(cè)是一真空區(qū)域，內(nèi)有較強磁場，q為熒光屏，h是觀察裝置。實驗時，若將磁場撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)基本沒有變化，再將鋁箔移開，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)明顯增加，則可知放射源x可能為(

)A．α射線和β射線的混合放射源B．α射線和γ射線的混合放射源C．β射線和γ射線的混合放射源D．α射線、β射線和γ射線的混合放射源√B

[將強磁場撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)基本沒有變化，說明磁場對穿過p的射線粒子沒有影響，可知射到屏上的是不帶電的γ射線；再將厚度為0.5mm左右的薄鋁箔移開，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)明顯增加，說明熒光屏除接收到γ射線外，又接收到了原來被薄鋁箔p擋住的射線，而厚度為0.5mm左右的鋁箔能擋住的只有α射線，所以此放射源可能是α射線和γ射線的混合放射源。故正確選項為B。]【典例3】

(射線性質(zhì)的應(yīng)用)圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，人們根據(jù)射線的特性設(shè)計了在不損壞工件的情況下利用射線的穿透性，來檢查金屬內(nèi)部傷痕的裝置，如圖乙所示。圖乙中檢查所利用的射線是(

)A．α射線

B．β射線C．γ射線

D．三種射線都可以√C

[α、β、γ三種射線中，α射線電離能力最強，γ射線穿透能力最強，要檢查金屬內(nèi)部傷痕的情況，應(yīng)選用穿透能力最強的射線，即γ射線。γ射線能穿透薄金屬板，當金屬內(nèi)部有傷痕時，透過鋼板的γ射線強度發(fā)生變化，計數(shù)器就能有不同的顯示，從而可知金屬內(nèi)部有傷痕。]1．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用鐳放射出的_____轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，質(zhì)子是______的組成部分。2．中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福猜想，原子核內(nèi)可能存在著一種質(zhì)量與質(zhì)子____，但______的粒子，稱為中子。查德威克通過實驗證實了這個猜想。3．原子核的組成：原子核由__________組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為____。知識點二原子核的組成α粒子原子核相同不帶電質(zhì)子和中子核子

質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)同一位置1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，如圖所示為α粒子轟擊氮原子核的示意圖。問題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？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．說明質(zhì)子是原子核的組成部分。2．說明原子核中除了質(zhì)子外還有其他粒子。

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。(2)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。

√√

應(yīng)用遷移·隨堂評估自測

√243題號1A

[新核素錒204的質(zhì)子數(shù)為89，質(zhì)量數(shù)為204，所以中子數(shù)為204－89＝115。]2．(多選)如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，射線從其右端小孔中水平向右射出，在鉛盒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．在鉛盒和熒光屏間再加一個方向豎直向下、電場強度大小適當?shù)膭驈婋妶?，可能使屏上的亮斑只剩下b23題號14√√

23題號143．(多選)科學家們發(fā)現(xiàn)一種只由四個中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱為“四中子”，也有人稱之為“零號元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說法正確的是(

)A．該粒子不顯電性B．在周期表中與氫元素占同一位置C．該粒子質(zhì)量比氫原子小D．該粒子質(zhì)量數(shù)為423題號41√√AD

[A正確，B錯誤：由題意可知，此粒子是由四個中子構(gòu)成的，所以它的電荷數(shù)為零，不顯電性。C錯誤，D正確：該粒子的質(zhì)量數(shù)為4，故質(zhì)量比氫原子大。]23題號414．α、β和γ射線穿透物質(zhì)的能力是不同的，為把輻射強度減到一半，所需鋁板的厚度分別為0.0005cm、0.05cm和8cm，而鋼板降低輻射強度的能力比鋁板強一些。工業(yè)部門可以使用射線來測厚度。如圖所示，軋鋼廠的熱軋機上可以安裝射線測厚儀，探測器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關(guān)，軋出的鋼板越厚，透過的射線越弱。因此，將射線測厚儀接收到的信號輸入計算機，就可以對鋼板的厚度進行自動控制。如果鋼板的厚度需要控制為5cm，請推測測厚儀使用的射線是(

)A．α射線

B．β射線C．γ射線

D．可見光243題號1√C

[根據(jù)α、β、γ三種射線的特點可知，γ射線穿透能力最強，電離作用最弱；α射線電離作用最強，穿透能力最弱，為了準確控制鋼板的厚度，探測射線應(yīng)該用γ射