第十九章

1原子核的組成知識內(nèi)容

考試要求必考加試原子核的組成

a課時要求1.了解什么是放射性和天然放射現(xiàn)象.2.知道原子核的組成及三種射線的特征.3.掌握原子核的符號表示，知道同位素的概念.內(nèi)容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究一、天然放射現(xiàn)象和三種射線1.1896年法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象.是否所有的元素都具有放射性？放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有哪些種類？導學探究答案

原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線.放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：α射線、β射線、γ射線.答案2.怎樣用電場或磁場判斷三種射線粒子的帶電性質(zhì)？答案

讓三種射線通過勻強電場，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說明γ射線不帶電.α射線偏轉(zhuǎn)方向和電場方向相同，帶正電，β射線偏轉(zhuǎn)方向和電場方向相反，帶負電.或者讓三種射線通過勻強磁場，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說明γ射線不帶電，α射線和β射線可根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向和左手定則確定帶電性質(zhì).答案知識梳理1.對天然放射現(xiàn)象的認識(1)1896年，法國物理學家

發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)具有放射性.(2)物質(zhì)發(fā)射

的性質(zhì)稱為放射性，具有

的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出

的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象.(3)原子序數(shù)

或

83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)

83的元素，有的也能放出射線.放射性貝可勒爾射線大于等于小于射線種類α射線β射線γ射線組成高速

流高速

流

流(高頻電磁波)帶電荷量2e－e0速率0.1c0.99c___貫穿本領最

，用一張紙就能擋住較強，能穿透幾毫米厚的_____最

，能穿透幾厘米厚的

和幾十厘米厚的混凝土電離作用很___較強很___2.對三種射線的認識電子氦核光子c鋁板鉛板強弱強弱即學即用判斷下列說法的正誤.(1)1896年，法國的瑪麗·居里首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象.(

)(2)原子序數(shù)大于83的元素都是放射性元素.(

)(3)原子序數(shù)小于83的元素都不能放出射線.(

)(4)α射線實際上就是氦原子核，α射線具有較強的穿透能力.(

)(5)γ射線是能量很高的電磁波，電離作用很強.(

)×√×××1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)1919年，

用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新的粒子，測定了它的電荷和質(zhì)量，確定它是氫原子核，叫做

，用

或

表示，其質(zhì)量約為mp＝

.2.中子的發(fā)現(xiàn)(1)盧瑟福的預言：原子核內(nèi)可能還有一種

的粒子，名字叫中子.1.67×10－27kgp盧瑟福不帶電知識梳理二、原子核的組成質(zhì)子(2)查德威克的發(fā)現(xiàn)：用實驗證明了中子的存在，用

表示，中子的質(zhì)量非常接近質(zhì)子的質(zhì)量.3.原子核的組成(1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以

數(shù)和

數(shù)之和叫核子數(shù).(2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的

倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的電荷數(shù).(3)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)

和

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)叫做原子核的

.n質(zhì)子中子整數(shù)質(zhì)子中子質(zhì)量數(shù)4.同位素具有相同的

而

不同的原子核，在元素周期表中處于

，它們互稱為同位素.例如：氫有三種同位素，分別是核電荷數(shù)=原子核的

，即元素的原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)(4)原子核的質(zhì)量數(shù)=

+_______元素符號中子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)同一位置即學即用判斷下列說法的正誤.(1)質(zhì)子和中子都不帶電，是原子核的組成成分，統(tǒng)稱為核子.(

)(2)原子核的電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù).(

)(3)同位素具有不同的化學性質(zhì).(

)(4)原子核內(nèi)的核子數(shù)與它的核電荷數(shù)不可能相等.(

)×√××題型探究一、天然放射現(xiàn)象和三種射線1.三種射線的實質(zhì)α射線：高速氦核流，帶2e的正電荷；β射線：高速電子流，帶e的負電荷；γ射線：光子流(高頻電磁波)，不帶電.2.三種射線在電場中和磁場中的偏轉(zhuǎn)(1)在勻強電場中，γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運動，α粒子和β粒子沿相反方向做類平拋運動，在同樣的條件下，β粒子的偏移大，如圖1所示.圖1(2)在勻強磁場中，γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍做勻速直線運動，α粒子和β粒子沿相反方向做勻速圓周運動，且在同樣條件下，β粒子的軌道半徑小，如圖2所示.圖23.元素的放射性(1)一種元素的放射性與是單質(zhì)還是化合物無關，這就說明射線跟原子核外電子無關.(2)射線來自于原子核說明原子核內(nèi)部是有結構的.例1如圖3所示，R是一種放射性物質(zhì)，虛線框內(nèi)是勻強磁場，LL′是厚紙板，MM′是熒光屏，實驗時，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩點處有亮斑，由此可知磁場的方向、到達O點的射線種類、到達P點的射線種類應屬于下表中的解析答案圖3選項磁場方向到達O點的射線到達P點的射線A豎直向上βαB豎直向下αβC垂直紙面向里γβD垂直紙面向外γα√解析

R放射出來的射線共有α、β、γ三種，其中α、β射線垂直于磁場方向進入磁場區(qū)域時將受到洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，γ射線不偏轉(zhuǎn)，故打在O點的應為γ射線；由于α射線貫穿本領弱，不能射穿厚紙板，故到達P點的應是β射線；依據(jù)β射線的偏轉(zhuǎn)方向及左手定則可知磁場方向垂直紙面向里.例2

(多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強磁場和勻強電場，圖中表示射線偏轉(zhuǎn)情況正確的是解析答案√√解析已知α粒子帶正電，β粒子帶負電，γ射線不帶電，根據(jù)正、負電荷在磁場中運動受洛倫茲力方向和正、負電荷在電場中受電場力方向可知，A、B、C、D四幅圖中α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的，但偏轉(zhuǎn)的程度需進一步判斷.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，其半徑

將數(shù)據(jù)代入，則α粒子與β粒子的半徑之比

A對，B錯；三種射線的鑒別：(1)α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.(2)α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).(3)α射線穿透能力弱，β射線穿透能力較強，γ射線穿透能力最強，而電離本領相反.歸納總結二、原子核的組成2.基本關系核電荷數(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).例3已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226.試問：(1)鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？答案

88

138解析

鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.解析答案(2)鐳核所帶電荷量是多少？(保留三位有效數(shù)字)答案

1.41×10－17C

解析

鐳核所帶電荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C.解析答案(3)呈電中性的鐳原子，核外有幾個電子？答案

88解析核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88.針對訓練

解析答案A.4為核子數(shù)，2為中子數(shù)B.4為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，2為質(zhì)子數(shù)C.4為核外電子數(shù)，2為中子數(shù)D.4為中子數(shù)，2為質(zhì)子數(shù)√解析根據(jù)

所表示的物理意義，原子核的質(zhì)子數(shù)決定核外電子數(shù)，原子核的核電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù).原子核的質(zhì)量數(shù)就是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，即為核內(nèi)的核子數(shù).

符號的左下角表示的是質(zhì)子數(shù)或核外電子數(shù)，即為2，

符號左上角表示的是核子數(shù)，即為4，故選項B正確.達標檢測1.下列說法正確的是A.α射線是由高速運動的氦核組成的，其運行速度接近光速B.某原子核在放出γ射線后會變成另一種元素的原子核C.γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱D.β射線的粒子和電子是兩種不同的粒子√1234答案2.(2016·湖州市高二下學期期中)為了探究放射性元素射線的性質(zhì)，小張將裝有放射性元素的鉛盒放入磁場B中，從云室中觀察到射線的徑跡如圖4所示，對這三種射線，下列說法正確的是A.射線甲是α射線

B.射線乙是γ射線C.射線乙的貫穿能力最弱

D.射線丙是高速電子流√123解析答案圖44解析

α射線是高速氦核流，一個α粒子帶兩個正電荷，根據(jù)左手定則，α射線受到的洛倫茲力向右，故丙是α射線.β射線是高速電子流，帶負電荷，根據(jù)左手定則，β射線受到的洛倫茲力向左，故甲是β射線.γ射線是電磁波，是中性的，在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故乙是γ射線，故A、D錯誤，B正確；γ射線貫穿能力最強，故C錯誤.1234123解析

氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3，質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為1，中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)各不相同，所以A、B選項正確.解析答案