2020高中物理 第十九章 原子核 第一节 原子核的组成学案 新人教版选修3-5 下载本文

2019年 速度 在电磁场中 0.1c 偏转 最弱 用纸能挡住 很强 粗、短、直 感光 0.99c 与α射线 反向偏转 较强 穿透几毫米的铝板 较弱 细、较长、曲折 感光 c 不偏转 最强 穿透几厘米的铅板 很弱 最长 感光 贯穿本领 对空气的电离作用 在空气中的径迹 通过胶片 特别提醒:(1)如果一种元素具有放射性,那么不论它是以单质的形式存在,还是以某种化合物的形式存在,放射性都不受影响。也就是说,放射性与元素存在的状态无关,放射性仅与原子核有关。因此,原子核不是组成物质的最小微粒,原子核也存在着一定结构。

(2)β射线的电子是从原子核中放出来的,并不是从原子核外的电子中放出来的。

Dian li pou xi

典例剖析

典例1 (多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,如下图表示射线偏转情况

中正确的是( AD )

解题指导:处理该类问题的实质是力学规律在电、磁场中的综合运用,解决该类问题的一般步骤是:①明确α、β、γ射线粒子的电性;②分析它们在电场和磁场中受到的力;③结合圆周运动、类平抛运动规律求解。

解析:已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向,可知A、B、C、D四幅图中,α、β粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需进一步判断。

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径r=,将其数据代入,则α粒子与β粒子的半径之比为:

mvBqrαmαvαqβ=·· rβmβvβqα

2019年

40.1c1××≈371.7 10.99c21840

由此可见,A项正确,B项错误;

带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为v0,垂直电场线方向位移为x,沿电场线方向位移为y,则有: 1qEx=v0t,y=·t2,

2mqEx2

消去t可得:y=2

2mv0

对某一确定的x值,α、β粒子沿电场线偏转距离之比为 1

2

yαqαmβv221840?0.99c?1β=··2=×× 2=yβqβmαvα14?0.1c?37.5由此可见,C项错误,D项正确。 故正确答案是A、D。

〔对点训练1〕 (新疆农大附中2015~2016学年高二下学期期中)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知( D )

A.②来自于原子核外的电子 B.①的电离作用最强,是一种电磁波 C.③的电离作用较强,是一种电磁波 D.③的电离作用最弱,是一种电磁波

解析:根据三种射线的贯穿本领,可知①为α射线,②为β射线,③为γ射线,α射线的电离作用最强是高速氦核流,β射线是高速电子流,γ射线是光子流(高频电磁波),综上所述D正确。

探究二 原子核的组成

Si kao tao lun

思考讨论

2

1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核,从氮核中打出了一种新的粒子(如图所示),叫质子。

2019年

(1)人们用α粒子轰击多种原子核,都打出了质子,说明了什么问题? (2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么问题? 提示:(1)说明质子是原子核的组成部分。 (2)说明原子核内除质子外,还有其他粒子存在。 Gui na zong jie

1.原子核(符号ZX)

A归纳总结

?质子:电量e=+1.6×10C原??组? 质量m=1.672 623 1×10kg子 ?成?中子:电量q=0核

? 质量m=1.674 928 6×10kg??

?同位素:质子数相同,中子数不同的原子核

-19

-27

p

-27

n

大小:很小,半径为10

-15

~10

-14

m

2.对核子数、电荷数、质量数的理解

(1)核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,质子数和中子数之和叫核子数。 (2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍,通常用这个整数表示原子核的电荷量,叫做原子核的电荷数。

(3)质量数(A):原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和,而质子与中子质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个整数叫做原子核的质量数。

3.同位素

原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进而也决定了元素的化学性质,同种元素的质子数相同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质,但它们的中子数可以不同,所以它们的物理性质不同。把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素。

特别提醒:(1)β射线是原子核变化时产生的,电子并不是原子核的组成部分。 (2)同位素的化学性质相同,但物理性质不同。

Dian li pou xi

典例剖析

典例2 已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,试问:

(1)镭核中有多少个质子?多少个中子? (2)镭核所带的电荷量是多少?

(3)若镭原子呈中性,它核外有多少个电子?

解题指导:核电荷数与原子核的电荷量是不同的,要理清他们的关系。

解析: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。

2019年

(2)镭核所带电荷量

Q=Ze=88×1.6×10-19C=1.41×10-17C

(3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88。 答案:(1)88 138 (2)1.41×10

16

17

-17

C (3)88,

〔对点训练2〕 有关 8O、 8O、 8O三种同位素的比较,试回答下列问题: (1)三种同位素中哪一种粒子是不相同的?__B__。 A.质子 C.电子

(2)三种同位素中,哪一个质量最大? 8O__。 (3)三种同位素的化学性质是否相同?相同__。

解析:(1)同位素质子数相同,中子数不同。核外电子数与质子数相同,故不相同的是中子。 (2) 8O、 8O、 8O的质量数分别是16、17、18,故 8O质量最大。 (3)三种同位素质子数相同,故化学性质相同。

原子核的“数”与“量”的辨析技巧

(1)核电荷数与原子核的电荷量是不同的,组成原子核的质子的电荷量都是相同的,所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍,我们把核内的质子数叫核电荷数,而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量。

(2)原子核的质量数与质量是不同的,也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数,原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。

(3)基本关系:核电荷数=质子数(Z)=元素的原子序数=核外电子数。质量数(A)=核子数=质子数+中子数。

案例 以下说法正确的是( D )

A. 90Th为钍核,由此可知,钍核的质量数为90,钍核的质子数为234 B.4Be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

解析:钍核的质量数为234,质子数为90,所以A错误;铍核的质子数为4,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。

1.(江西省上高二中2017~2018学年高二下学期期末)( B )

923416

17

18

18

18

18

B.中子