第十九章原子核
新课标要求
1．内容标准
（1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
（3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
（4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。
（5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。
（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
（7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2．活动建议：
（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。
（2）观看有关核能利用的录像片。
（3）举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习
19．1 原子核的组成
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解天然放射现象及其规律。
2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
（二）过程与方法
1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。
2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。（三）情感、态度与价值观
1．树立正确的，严谨的科学研究态度。
2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
★教学重点
天然放射现象及其规律，原子核的组成。
★教学难点
知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！
我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？
学生回答：原子由原子核与核外电子组成。
点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。
教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？
学生思考讨论。
点评：带着问题学习，激发学习热情
教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po），另一种命名为镭（Ra）。
学生一边听，一边看挂图。
点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。
（二）进行新课
1．天然放射现象
（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．
（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82
的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具
有放射性．
学生一边听，一边看书。
2．射线到底是什么
教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放
射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影）
思考与讨论：
①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？
②如果α射线，β射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。
③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？
学生分组讨论，回答问题以及实验方案。
①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断α射线是正电荷，β射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断
三种射线的带电性质，如图
点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养
学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力
用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。
教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格。
学生看书，进行总结。
点评：培养学生自学，总结的能力。
教师：（帮助小结）
①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。
②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。
学生对照表格，理解书本知识。
点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。
3．原子核的组成 教师提问：
①质子：由谁发现的？怎样发现的？
②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？
学生看书，然后回答问题
①卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。
②查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。
教师：（帮助小结）
①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，271.672623110p m kg -=?
中子(nucleon)不带电，271.674928610n m kg -=?
②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。
点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。
教师：提问：
③原子核的电荷数是不是电荷量？
④原子荷的质量数是不是质量？
学生看书，然后回答问题：
③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。 点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。
小结：
③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数
⑤ 符号A Z X 表示原子核，X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数
教师：给出思考与讨论题。
一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？
学生回答：核子数是235，质子数是92，中子数是143。
点评：学生回答调动他们学习的积极性。
4．同位素(isotope)
（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。
（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
学生一边听，一边看书。
提问：列举一些元素的同位素？
学生回答： 氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：123111,,H H H 。 碳有两种同位素，符号分别是121466,C C 。
点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。
例：下列说法正确的是（ ）
A ．β射线粒子和电子是两种不同的粒子
B ．红外线的波长比X 射线的波长长
C ．α粒子不同于氦原子核
D ．γ射线的贯穿本领比α粒子强
学生回答：BD 点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X ，α，β，γ射线，经研究知道，X ，γ射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，β射线是电子流，α粒子是氦核。从α，β，γ三者的穿透本领而言：γ射线最强，α射线最弱，这些知识要牢记。
（三）课堂小结
1．天然放射现象及其规律。
2．三种射线的性质。
3．原子核的组成。
学生总结，讨论。
（四）作业：
1．认真阅读课后的“科学足迹”。完成问题与练习。
2．探究活动：β射线的来源：原子核内没有电子，β射线如何而来？
点评：学生课后探究。激发学生学习的热情，为以后的学习作好准备。
★教学体会
这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事实，
是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见，摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的。
2017年01月19日阿甘的高中物理组卷 一．选择题（共30小题） 1．下列核反应方程中X代表质子的是（） A． B． C． D． 2．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（） A．→ B．→ C．→ D．→ 3．某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（） A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个 C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1） 4．下列说法正确的是（） A．当大批氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生3种频率的光子
B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少 5．居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（） A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了 B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱 D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4 6．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：→．下列判断正确的是（） A．n是质子B．n是电子 C．X是P的同位素 D．X是的同位素 7．下列说法正确的是（） A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B．β射线比α射线更容易使气体电离 C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
高二物理原子和原子核知识点总结 一、原子结构知识点： 1、电子的发现和汤姆生的原子模型： (1)电子的发现： 1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。 电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。 (2)汤姆生的原子模型： 1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。 2、α粒子散射实验和原子核结构模型 (1)α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成 ①装置： ②现象： a. 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。 b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转 c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。 (2)原子的核式结构模型： 由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。 原子核半径小于10-14m，原子轨道半径约10-10m。 3、玻尔的原子模型 (1)原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面) a. 电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。 b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。 (2)玻尔理论 上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设： ①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。 ②跃迁假设：原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即 hv=E2-E1 ③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2π的整数倍，即：轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/2π的整数倍，即
氢原子的能级图 n E /eV ∞ 0 1 -13.6 2 -3.4 3 4 -0.8 5 E 1 E 2 E 3 高考物理知识点总结24 原子、原子核 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、α粒子、γ光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。 卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n 叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的) ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) (终初E E h -=ν) 辐射(吸收)光子的能量为hf ＝E 初-E 末 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为()2 12-==n n C N n ]。 [ (大量)处于n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式] ⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量 状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的) (针对原子核式模型提出，是能级假设的补充) 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是: 【说明】氢原子跃迁 ① 轨道量子化r n =n 2r 1(n ＝1,2.3…) r 1=0.53×10-10m 能量量子化：21n E E n = E 1=－13.6eV ②
高中物理-原子核的组成课后练习 基础达标 1.使人类首次认识到原子核可变可分的事实依据是( ) A.电子的发现 B.α粒子散射实验 C.天然放射现象 D.原子核的人工转变 解析：电子的发现使人类认识到原子可分；α粒子散射实验确定了原子的核式结构模型；天然放射现象使人类首次认识到原子核是可变可分的；原子核的人工转变使人类开始掌握核变化. 答案：C 2.锶原子核的符号是Sr 95 38,那么它的原子( ) A.核外有38个电子、核内有95个质子 B.核外有38个电子、核内有57个中子 C.核外有57个电子、核内有57个质子 D.核外有57个电子、核内有38个质子 解析：元素符号的左下角表示的是质子数,原子核的电荷数就是核内的质子数；左上角表示的是核子数,中子数等于质量数(核子数)减质子数. 答案：B 3.下列关于α、β、γ射线的叙述中,正确的是…( ) A.α、β、γ射线都是电磁波 B.α射线由高速氦原子核组成 C.高速运动的电子流就是β射线 D.γ射线射入磁场时会发生偏转 解析：α射线是由氦核构成,β射线是高速电子流,γ射线是波长极短的电磁波. 答案：B 4.如图19-1-2所示,x 为未知放射源,若将磁铁移开后,计数器所得的计数率保持不变,其后将薄铝片L 移开,计数率大幅上升,则( ) 图19-1-2 A.纯β放射源 B.纯γ放射源 C.α、β混合放射源 D.α、γ混合放射源 解析：α射线是由氦核构成的,β射线是高速电子流,γ射线是波长极短的电磁波.α射线贯穿物质的本领最弱,不能透过薄铝片. 答案：D 5.下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是( ) A.α粒子散射实验 B.氢光谱实验 C.X 光的发现 D.天然放射现象 答案：D 6.下列说法中正确的是( ) A.氦4核中有4个质子,2个中子 B.氦4核与氦3核不是互为同位素 C.Be 10 4中的质子数比中子数少6 D.Si 30 14中的质子数比中子数少2
高中物理必背知识点原子和原子核公式 原子和原子核公式总结 1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数 粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的 偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小：10-15～10-14m，原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收：原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁｝ 4.原子核的组成：质子和中子(统称为核子)， {A=质量数=质子数+中子数，Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕｝ 5.天然放射现象：射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J)，m:质量(Kg)，c:光在真空中的速度｝ 7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时，E的单位为J;当m用原子质量单位u时，算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV｝〔见第三册P72〕。 注：
(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数; (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。 考生只要在全面复习的基础上，抓住重点、难点、易错点，各个击破，夯实基础，规范答题，一定会稳中求进，取得优异的成绩。为大家整理了高中物理必背知识点：原子和原子核公式
二、原子与原子核的结构 1.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是( ) A.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究 C.天然放射现象的发现 D.质子的发现 解析:卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果,提出原子的核式结构模型。故正确选项为A。答案:A 2. 如图为卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下述说法中正确的是( ) A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些 C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少 解析:α粒子散射实验现象是判断各选项是否正确的依据。大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子几乎返回去。A、B、D正确。 答案:ABD 3.一个原子核错误!未找到引用源。Bi,关于这个原子核,下列说法中正确的是( ) A.核外有83个电子,核内有127个质子 B.核外有83个电子,核内有83个质子 C.核内有83个质子、127个中子 D.核内有210个核子 解析:根据原子核的表示方法可知,这种原子核的电荷数为83,质量数为210。因为原子核的电荷数等于核内质子数,故该核内有83个质子。因为原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和,即等于核内核子数,故该核核内有210个核子,其中有127个中子。 答案:BCD 4.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,真空中光速为c,当质子和中子结合成氘核时,放出的能量是( ) A.m3c2 B.(m1+m2)c2 C.(m3-m1-m2)c2 D.(m1+m2-m3)c2 解析:根据ΔE=Δmc2,质子和中子结合成氘核放出的能量是ΔE=(m1+m2-m3)c2,D项正确。 答案:D 5.下列对原子结构的认识中,错误的是( ) A.原子中绝大部分是空的,原子核很小 B.电子在核外空间绕核运动,向心力为库仑力 C.原子的全部正电荷都集中在原子核内
《原子核的组成》教案 第一课时 一、教学目标 1．在物理知识方面要求． (1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程． (2)了解质子和中子是如何被发现的． (3)会写核反应方程式． (4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念． 2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力． 3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性． 二、重点、难点分析 1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础． 2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．三、教具 1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”． 2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”． 用投影幻灯、投影片． 四、主要教学过程 (一)引入新课 复习提问： 1．什么是天然放射现象？天然放射性元素放射出哪几种射线？这些射线的成分是什么？ 天然放射现象说明原子核存在着复杂的内部结构，为了了解原子核的组成，人们开始寻找研究原子核组成的有效方法，那就是原子核的人工转变． (二)教学过程设计 1．质子的发现． (1)原子核的人工转变． 是指为了了解原子核的组成，人们有目的的用高速粒子去轰击某些元素的原子核，通过对核反应过程及其产生的新粒子的研究，了解原子核的内部结构和粒子的本质及特点．
(2)α粒子轰击氮原子核的实验． 1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，第一次实现了原子核的人工转变，有了很重要的发现． 实验装置如图1所示(用投影幻灯打出装置的示意图)，容器C中放有放射性物质A，从A射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收而不能透过，在F 后面放一荧光屏S，用显微镜M观察荧光屏． 实验现象：当在荧光屏上恰好观察不到闪光后，通过阀门T往容器C里通入氮气，此时卢瑟福从荧光屏S上又观察到了闪光． 实验结论：实验表明，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的． (3)质子的发现． 讨论提问：引导学生用已经学过的知识分析怎样知道新粒子的性质． ①若想知道新粒子的性质，必须测出粒子的什么有关物理量？ 归纳得到：测出粒子的电性、电量、质量和速度等． ②用什么方法可以知道新粒子的电性？ 归纳得到：可将粒子引入电场或磁场中，观察粒子的偏转轨迹． 如图2所示，在匀强电场中粒子的轨道是抛物线，若粒子向下偏转，说明粒子带正电；若向上偏转，说明粒子带负电． 如图3所示，在匀强磁场中粒子的轨道是圆，若粒子向上做圆运动，说明粒子带正电，若粒子向下做圆运动，说明粒子带负电． 实验证明：这个新粒子带正电． ③用什么方法可测出粒子的速度？ 归纳得到：使粒子通过一个正交的电磁场，如图4所示，调节B或E的值，使粒子在正交场中，沿入射方向做匀速直线运动，则可知此时
高中物理原子与原子核知识点总结(必修三) 载自：搜高考网.soogk. 原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对大家有所帮助. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、粒子、光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的) ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) ( ) 辐射(吸收)光子的能量为hf＝E初-E末 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ]。
高中物理原子与原子核知识点总结(选修3－5) 原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对同学们有所帮助. 一波粒二象性 1光电效应的研究思路 (1)两条线索： 10 J·S h为普朗克常数 h=6.63×34 ν为光子频率 2．三个关系 (1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。 (3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc。 3波粒二象性 波动性和粒子性的对立与统一 (1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。 (2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。
(3)光子说并未否定波动说，E ＝h ν＝hc λ 中，ν（频率）和λ就是波的概念。 光速C=λν (4)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。 3．物质波 (1)定义：任何运动着的物体都有一种波与之对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。 (2)物质波的波长：λ＝h p ＝h mv ，h 是普朗克常量。 二 原子结构与原子核 （1）卢瑟福的核式结构模型 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、 粒子、 光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.(1)电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。电子的发现证明了原子是可再分的。 (2)汤姆孙原子模型：原子里面带正电荷的物质均匀分布在整个原
《原子核》知识梳理 【原子核的组成】 1．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。 2．卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。查德威克经过研究，证明：用天α射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强（10-20厘米的铅板）的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。 3．质子和中子统称核子，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同质子数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。 【放射性元素的衰变】 1．天然放射现象 人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现象开始的。 1896年贝克勒耳发现放射性，在他的建议下，玛丽·居里和皮埃尔·居里经过研究发现了新元素钋和镭。 用磁场来研究放射线的性质： α射线带正电，偏转较小，α粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强，使底片感光作用很强 β射线带负电，偏转较大，是高速电子流，贯穿本领很强（几毫米的铝板），电离作用较弱； γ射线中电中性的，无偏转，是波长极短的电磁波，贯穿本领最强（几厘米的铅板），电离作用很小。 2．原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的（注意：质量并不守恒。）。 3.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。 【放射性的应用与防护】 1．放射性同位素的应用： 利用它的射线（贯穿本领、电离作用、物理和化学效应） 做示踪原子。 2．放射性同位素的防护：过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，因此，在使用放射性同位素时，必须注意人身安全，同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。
高中物理原子与原子核知识点总结 1.汤姆生模型(枣糕模型) （）发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开人们认识原子的大门. 2.核式结构模型：（）通过α粒子散射实验,总结出核式结构学说。由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出（）大小的数量级是（）。 核式结构与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)，辐射(吸收)光子的能量为（） 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子从n激发态原子跃迁到基态时可能辐射的光谱线条数为（）。 ⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续; 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:（） 【说明】氢原子跃迁 ① 轨道量子化r n=n2r1(n＝1,2.3…)r1=0.53×10-10m
能量量子化：E1=－13.6eV ② ③氢原子跃迁时应明确： 一个氢原子直接跃迁向高（低）能级跃迁，吸收（放出）光子 ( 某一频率光子 ) 一群氢原子各种可能跃迁向低（高）能级跃迁放出（吸收）光子 (一系列频率光子) ④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量，要么不吸收光子 A光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时，该光子可被吸收。(即：光子和原子作用而使原子电离) B光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。 ⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量因此，能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收，从而使氢原子跃迁。 ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。
第十九章原子核 19．1 原子核的组成 ★学习目标 （一）知识与技能 1．了解天然放射现象及其规律。 2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。 （二）过程与方法 1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。 2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。 （三）情感、态度与价值观 1．树立正确的，严谨的科学研究态度。 2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。 ★学习重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。 ★学习难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 ★课时安排：1 课时 ★课前导学： 1、原子的组成： 2、电子是如何发现的 3、α粒子散射实验的现象是 α粒子散射实验得到的结论是 4、玻尔理论的基本假设是 玻尔理论的基本假设揭示氢原子核外的电子是如何运动的 ★学习过程 1．原子核内部是什么结构？原子核是否可以再分？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？
2．人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从开始的。① ② 3．天然放射现象 （1）放射性(radioactivity) 天然放射现象 放射性元素．（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现， 4．射线到底是什么 把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出， 成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示： 思考与讨论： ①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？ ②如果α射线，β射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们 分别带什么电荷。 ③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性 质？ 学生分组讨论 请同学们阅读课文后填写表格： 射线种类组成速度贯穿本领电离作用 α射线 β射线 γ射线
《原子核》教学设计 【新课标要求】 1．内容标准 （1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。 （2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。 例1 了解放射性在医学和农业中的应用。 例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。（3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 （4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。 （5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。 （6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。 例3 思考核能开发带来的社会问题。 （7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2．活动建议： （1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 （2）观看有关核能利用的录像片。 （3）举办有关核能利用的科普讲座。 新课程学习 9．1原子核的组成 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解天然放射现象及其规律。 2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
（二）过程与方法 1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。 2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。 （三）情感、态度与价值观 1．树立正确的，严谨的科学研究态度。 2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。 ★教学重点 天然放射现象及其规律，原子核的组成。 ★教学难点 知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！ 我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？ 学生回答：原子由原子核与核外电子组成。 点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。 教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？ 学生思考讨论。 点评：带着问题学习，激发学习热情
原子和原子核问题 一、氢原子光谱与能级跃迁 1．氢原子光谱 (1) 光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式 1 λ＝R ( 1 22－ 1 n2) (n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． 光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线，可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，它的优点是灵敏度高，样本中一种元素的含量达到10-10 g时就可以被检测到，这种方法称为光谱分析。(4)在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． 2．氢原子的能级结构、能级公式 (1) 玻尔理论 ①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量． ②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) ③轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．(2)几个概念
①能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级． ②基态：原子能量最低的状态． ③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态． ④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数． (3) 氢原子的能级公式：E n＝1 n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能 量，其数值为E1＝－13.6 eV. (4) 氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径， 又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.. 3．氢原子的能级图 【例题】 1 当用具有1.87eV能量的光子照射n＝3激发态的氢原子时，氢原 子（）
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 单元检测题十三——原子和原子核 一、单选题 1．下列叙述中，不符合物理学史的有 （Ａ）托马斯·杨通过对光的干涉研究，证实了光具有波动性 （Ｂ）爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 （Ｃ）卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说 （Ｄ）贝克勒耳通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 答：（） 2．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，下列说法中错误 ．．的是 ①α粒子的电势能最小②α粒子的动能最小 ③α粒子的动量最小④α粒子受到的斥力最小 （Ａ）①②（Ｂ）②③（Ｃ）③④（Ｄ）①④ 答：( ) 3．按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B跃迁到C时，吸收频率为ν2的光子，已知ν1＞ν2，则氢原子从能级C跃迁到能级A 时，将 （Ａ）吸收频率为ν2－ν1的光子（Ｂ）吸收频率为ν2＋ν1的光子 （Ｃ）吸收频率为ν1－ν2的光子（Ｄ）释放频率为ν2＋ν1的光子 答：( ) 4．一个原子核经历了2次α衰变，6次β衰变，在这过程中，它的电荷数、质量数、中子数、质子数的变化情况是
（Ａ）电荷数减少4，质量数减少2 （Ｂ）电荷数增加2，质量数减少8 （Ｃ）质量数增加2，中子数减少10 （Ｄ）质子数增加6，中子数减少4 答：（ ） 5．关于α、β、γ射线，下列说法正确的是 （Ａ）α、β、γ三种射线是波长不同的电磁波 （Ｂ）按电量由大到小排列的顺序是α、γ、β （Ｃ）按电离作用由强到弱排列的顺序是α、β、γ （Ｄ）按穿透作用由强到弱排列的顺序是α、β、γ 答：( ) 6．关于原子能量和原子核能量的变化，下列说法中正确的是 （Ａ）原子辐射出光子时，原子从低能级跃迁到高能级 （Ｂ）原子电离时，原子能量要减小 （C ）原子核辐射出γ射线时，原子核能量要减小 （Ｄ）核子结合成原子核过程中，要吸收能量 答：( ) 7．入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么 （Ａ）从光照到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加 （Ｂ）逸出的光电子的最大初动能将减少 （Ｃ）单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 （Ｄ）有可能不发生光电效应 答：( ) 8．下列核反应中，表示核聚变过程的是 （Ａ）e P P 0130143015-+→ （Ｂ）n He H H 10423121+→+ （Ｃ）e N C 01147146-+→ （Ｄ）He Th U 422349023892+→ 答：( ) 9．设氢核、中子、氘核的质量分别为M 1、M 2、M 3，当核子结合成氘核时，所释放的能量是(c 是真空中的光速) （Ａ）(M 1－M 2－M 3)ｃ2（Ｂ）（M 3－M 1－M 2）ｃ2
原子核的组成 教学目标 1．在物理知识方面要求． (1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程． (2)了解质子和中子是如何被发现的． (3)会写核反应方程式． (4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念． 2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力． 3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性． 重点、难点分析 1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础． 2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．教具准备 1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”． 2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”． 用投影幻灯、投影片． 引入新课 通过上一章的学习，我们已经知道，原子是由电子和原子核组成的，原子核处于原子的中心，体积很小，那么原子核有没有结构，它又是由什么组成的呢？下面我们就来学习这方面的知识． 教学过程 一、天然放射性现象 1.放射性 铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸箱里的照相底片感光.物体放射出射线的性质叫做放射性. 深化升华射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分. 2.放射性元素
具有放射性的元素叫做放射性元素. 放射性并不是少数几种元素才有的.研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素. 记忆要诀原子序数大于等于83的所有元素都有放射性.原子序数小于83的元素，有的也具有放射性. 3.天然放射性元素：能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素. 虽然具有天然放射性元素的种类很多，但它们在地球上的含量很少. 4.天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射性开始的. 联想发散原子核内部的消息，最早来自天然放射现象.人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密.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，也存在着一定结构. 二、射线到底是什么 1.研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质. 把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了.若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，由三种粒子组成，如图所示. 2.各种射线的本质和特性 (1)α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能. 特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离. (2)β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的90%. 特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱. (3)γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ＜10-10 m.
第一节原子核的组成 （一）教学目的 1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。 2．常识性了解原子核的组成。 3．进行物理学研究方法的启蒙教育。 （二）教具 录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替） （三）教学过程 进行新课 原子核的组成 (1)电子的发现和放射性现象的发现 我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。 〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉 在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。 〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉 (2)放射性现象 ①什么是放射性现象？ 像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。这些元素叫放射性元素。
②射线究竟是什么？ 在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。 我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。） 我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。从照相底片上看到，放射线分成了三束，其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线带异种电荷；中间一束不偏转，说明它不带电，是中性的。 这三种射线有哪些性质呢？它们的实质是什么呢？ 〈射线由两种带异种电荷的粒子和一种不带电的中性粒子组成〉 (3)三种射线 ①α射线 根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒子组成。科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原子的质量。进一步研究表明α粒子就是氦原子核。 〈α射线的实质就是高速运动的氦核流〉 由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住。 ②β射线 与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线。研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成。进一步研究表明β粒子就是电子。 〈β射线的实质就是高速运动的电子流〉 实验还表明，β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板。
高二上物理原子核知识点总结 导读：高二物理原子核知识点 一、原子的核式结构： 1、α粒子的散射实验： (1)绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进; (2)少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转; (3)极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回; 二、原子的核式结构模型： 原子中心有个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核做高速的圆周运动; 1、原子核又可分为质子和中子;(原子核的全部正电荷都集中在质子内)质子的质量约等于中子的质量; 2、质子数等于原子的核电荷数(Z);质子数加中子数等于质量数 (A) 三、波尔理论： 1、原子处于一系列不连续的能量状态中，每个状态原子的能量都是确定的，这些能量值叫做能级; 2、原子从一能级向另一能级跃迁时要吸收或放出光子; (1)从高能级向低能级跃迁放出光子; (2)从低能级向高能级跃迁要吸收光子; (3)吸收或放出光子的能量等于两个能级的能量差;hγ=E2-E1;
四、天然放射现象衰变 1、α射线：高速的氦核流，符号：42He; 2、β射线：高速的电子流，符号：0-1e; 3、γ射线：高速的光子流;符号：γ 4、衰变：原子核向外放出α射线、β射线后生成新的原子核，这种现象叫衰变;(衰变前后原子的核电荷数和质量数守恒) (1)α衰变：放出α射线的衰变：ZX=Z-2Y+2He; (2)β衰变：放出β射线的'衰变：AZX=AZ+1Y+0-1e; 五、核反应、核能、裂变、聚变： 1、所有核反应前后都遵守：核电荷数、质量数分别守恒; (1)卢瑟福发现质子：147N+42He→178 O+11H; (2)查德威克发现中子：94Be+42He→126C+10n; 2、核反应放出的能量较核能; (1)核能与质量间的关系：E=mc2 (2)爱因斯坦的质能亏损方程：△E=△mc2; 3、重核的裂变：质量较大和分裂成两个质量较小的核的反应;(原子弹、核反应堆) 4、轻核的聚变：两个质量较小的核变成质量较大的核的反应;(氢弹) 高二物理选修3-5知识点 1.黑体
原子核章末高考真题链接 1．(全国卷Ⅲ)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核1327Al，产生了第一个人工放射性同位素X：α＋1327Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为() A．15和28B．15和30 C．16和30 D．17和31 解析：选B因为α粒子是24He、中子是01n，所以根据反应方程式前后质量数、质子数相等得出24He＋1327Al→01n＋1530X.故选B. 2．(北京卷)在核反应方程24He＋147N→178O＋X中，X表示的是() A．质子B．中子 C．电子D．α粒子 解析：选A设X为A Z X，根据核反应的质量数守恒：4＋14＝17＋Z，则Z ＝1.电荷数守恒：2＋7＝8＋A，则A＝1， 即X为11H，即为质子，故选项A正确，B、C、D错误． 3．(天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是() A.147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子 B.1327Al俘获一个α粒子，产生1530P并放出一个粒子 C.115B俘获一个质子，产生48Be并放出一个粒子 D.36Li俘获一个质子，产生23He并放出一个粒子
解析：选B根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为147N＋24 He→178O＋11H、1327Al＋24He→1530P＋01n、115B＋11H→48Be＋24He、36Li＋11H→23He＋24He，故只有B项正确． 4．(江苏卷)已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为() A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 解析：选B经过2T，对A来说是2个半衰期，A的质量还剩1 4.经过2T， 对B来说是1个半衰期，B的质量还剩1 2.所以剩有的A和B质量之比为1∶2， 选项B正确． 5．(全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→90234 Th＋24He.下列说法正确的是() A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 解析：选B根据动量守恒定律可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动 量大小，B正确；根据E k＝p2 2m可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，A错误；半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，C错误；衰变后质量亏损，因此α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误．6．(全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是12H＋12H→23He＋01n.已知21H的质量为2.013 6 u，23He 的质量为3.015 0 u，01n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为() A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 解析：选B氘核聚变反应的质量亏损Δm＝2m 氘－m 氦 －m n＝0.003 5 u，则 该反应释放的核能为ΔE＝Δm×931 MeV＝3.258 5 MeV≈3.3 MeV.