新高中物理第四章原子核第一节走进原子核同步备课教学案粤教版选修3_5
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4.1 走进原子核课堂互动三点剖析一、天然放射现象(1)放射性:物质放出射线的性质叫放射性.(2)放射性元素:具有放射性的元素称为放射性元素.(3)天然放射现象:物质自发放出射线的现象叫天然放射现象,通过对天然放射现象的研究,人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性,原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性,它们放射出来的射线共有三种.(4)放射现象说明原子核有更复杂的结构.二、原子核的组成原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电.不同的原子核内质子和中子的个数并不相同.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.另外:(1)质子、中子统称为核子.(2)原子核的电荷都是质子电荷的整数倍,用Z 表示电荷数.(3)原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数.原子核的质量数就是核内的核子数.例如氦核的电荷数是2,表示氦核内有2个质子;氦核的质量数是4,表示氦核内有4个核子,其中2个是中子.通式可写为X AZ .其中X 为元素符号,Z 为电荷数,A 为质量数.各个击破【例1】 首先发现天然放射性现象的科学家是( )A.居里B.卢瑟福C.贝克勒尔D.查德威克 解析:法国物理学家贝克勒尔在1896年首先发现了天然放射性现象;居里夫妇在贝克勒尔的建议下,做了钋和镭的放射现象实验;卢瑟福发现的质子;查德威克发现的中子,故选项C 正确.答案:C类题演练1以下实验能说明原子核内有复杂结构的是( )A.光电效应实验B.原子发光产生明线光谱C.α粒子散射实验D.天然放射性现象解析:光电效应实验说明光有粒子性,发光产生明线光谱说明原子只能处于一系列不连续的能量状态中;α粒子散射实验说明原子具有核式结构;天然放射性现象中放射出的粒子是从原子核中放出的,说明原子核内有复杂结构.故仅D 项正确.答案:D【例2】 已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带电荷量是多少?(3)若镭原子呈中性,它核外有几个电子?解析:(1)由原子序数等于质子数,知质子数为88,由中子数等于质量数与质子数的差,得中子数为226-88=138.(2)镭核所带电荷量就是质子所带电荷量,为88e.(3)核外电子数等于质子数,所以核外有88个电子.答案:(1)88 138 (2)88e (3)88类题演练2关于X 2412下列说法正确的是( )A.它表示一个原子B.它表示一个原子核C.它表示原子核中有12个质子D.它表示原子核中有12个中子解析:X 2412表示一个原子核,说明电荷数12(即12个质子),质量数24(中子数24-12=12),故B 、C 、D 三项正确.答案:BCD。
学 习 资 料 汇编4.1 走进原子核课堂互动三点剖析一、天然放射现象(1)放射性:物质放出射线的性质叫放射性.(2)放射性元素:具有放射性的元素称为放射性元素.(3)天然放射现象:物质自发放出射线的现象叫天然放射现象,通过对天然放射现象的研究,人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性,原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性,它们放射出来的射线共有三种.(4)放射现象说明原子核有更复杂的结构.二、原子核的组成原子核是由质子、中子构成的,质子带正电,中子不带电.不同的原子核内质子和中子的个数并不相同.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.另外:(1)质子、中子统称为核子.(2)原子核的电荷都是质子电荷的整数倍,用Z 表示电荷数.(3)原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数.原子核的质量数就是核内的核子数.例如氦核的电荷数是2,表示氦核内有2个质子;氦核的质量数是4,表示氦核内有4个核子,其中2个是中子.通式可写为X A Z .其中X 为元素符号,Z 为电荷数,A 为质量数.各个击破【例1】 首先发现天然放射性现象的科学家是( )A.居里B.卢瑟福C.贝克勒尔D.查德威克 解析:法国物理学家贝克勒尔在1896年首先发现了天然放射性现象;居里夫妇在贝克勒尔的建议下,做了钋和镭的放射现象实验;卢瑟福发现的质子;查德威克发现的中子,故选项C 正确.答案:C类题演练1以下实验能说明原子核内有复杂结构的是( )A.光电效应实验B.原子发光产生明线光谱C.α粒子散射实验D.天然放射性现象解析:光电效应实验说明光有粒子性,发光产生明线光谱说明原子只能处于一系列不连续的能量状态中;α粒子散射实验说明原子具有核式结构;天然放射性现象中放射出的粒子是从原子核中放出的,说明原子核内有复杂结构.故仅D 项正确.答案:D【例2】 已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带电荷量是多少?(3)若镭原子呈中性,它核外有几个电子?解析:(1)由原子序数等于质子数,知质子数为88,由中子数等于质量数与质子数的差,学 习 资 料 汇编得中子数为226-88=138.(2)镭核所带电荷量就是质子所带电荷量,为88e.(3)核外电子数等于质子数,所以核外有88个电子.答案:(1)88 138 (2)88e (3)88类题演练2关于X 2412下列说法正确的是( )A.它表示一个原子B.它表示一个原子核C.它表示原子核中有12个质子D.它表示原子核中有12个中子解析:X 2412表示一个原子核,说明电荷数12(即12个质子),质量数24(中子数24-12=12),故B 、C 、D 三项正确.答案:BCD 敬请批评指正。
2019-2020年高中物理 第4章 第1节 走进原子核学案 粤教版选修3-5原子核⎩⎪⎨⎪⎧构成衰变规律三种射线的性质1.物体放射出射线的性质叫做放射性,具有放射性的元素叫做放射性元素.2.人们认识到原子核具有复杂的结构是从发现天然放射现象开始的.3.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核时,发现了一种新粒子,把它命名为质子.4.卢瑟福预言了原子核内中子的存在,被他的学生查德威克用实验所证实.5.原子核是由质子和中子组成的,组成原子核的质子和中子统称为核子.基础达标1.最早发现天然放射现象的科学家为(B )A .卢瑟福B .贝克勒尔C .爱因斯坦D .查德威克解析:卢瑟福发现质子,查德威克发现中子,爱因斯坦发现光电效应,贝克勒尔发现天然放射现象,故B 正确,A 、C 、D 不正确.2.天然放射现象的发现揭示了(C )A .原子不可再分B .原子的核式结构C .原子核还可再分D .原子核由质子和中子组成解析:天然放射现象说明原子核是有内部结构的,即原子核不是最小的结构,还可以再分,故选项C 对.3.(多选)元素X 的原子核可用符号表示,其中a 、b 为正整数,下列说法中正确的是(CD )A .a 等于此原子核内质子数,b 等于此原子核内中子数B .a 等于此原子核内中子数,b 等于此原子核内质子数C .a 等于此元素中性状态的原子的核外电子数,b 等于此原子核内质子数加中子数D .a 等于此原子核内质子数,b 等于此原子核内核子数解析:a 表示原子的电荷数或质子数,b 表示质量数或核子数,它等于质子数与中子数之和,故选项C 、D 对.4.同位素是指(A )A .质子数相同而核子数不同的原子B.核子数相同而中子数不同的原子C.核子数相同而质子数不同的原子D.中子数相同而核子数不同的原子解析:原子序数相同(即核电荷数、质子数相同)而质量数不同(即核子数不同)的元素互为同位素.5.(多选)下列说法正确的是(BC)解析:A选项中,X核与Y核的质子数不同,不是互为同位素.B选项中核质子数都为m,而质量数不同,所以互为同位素.C选项中核内中子数为n-m, 核内中子数为(n-2)-(m -2)=n-m,所以中子数相同.D选项中核内有143个中子,而不是235个中子.6.如图为查德威克实验示意图,用天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道(A)A.A为中子,B为质子 B.A为质子,B为中子C.A为γ射线,B为中子 D.A为中子,B为γ射线解析:不可见射线A,轰击石蜡时打出的应该是质子,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,轰击石蜡的不可见射线应该是中子.能力提升7.氢有三种同位素,分别是氕()、氘()、氚(),则下列说法不正确的是(C)A.它们的质子数相等B.它们的核外电子数相等C.它们的核子数相等D.它们的化学性质相同解析:氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,质子数和核外电子数均相同,都是1,中子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,A、B两项正确;同位素化学性质相同,只是物理性质不同,D正确.8.(多选)铀235的原子核符号常写成,由此可知(AD)A.铀235的原子核中有质子92个B.铀235的原子核中有电子92个C.铀235的原子核中有中子235个D.铀235的原子核中有中子143个解析:原子核符号中,X为元素符号,A为原子核的质量数,Z为核电荷数.核电荷数等于质子数,中子数等于质量数减去质子数,质子数等于核外电子数.因而,A、D正确.9.某种元素具有多种同位素,反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图(B)解析:元素质量数等于质子数与中子数之和,因此当中子数N增多时,质量数A也会增大,因此A、D两项错误,只能从B、C两项中选,又因为结构最简单的氢原子中也有一个质子,无中子,也就是当中子数N为零时,质量数A不为零,因此只有B项正确.10.已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带的电荷量是多少?(3)若镭原子呈中性,它核外有几个电子?解析:(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.(2)镭核所带电荷量Q=Ze=88×1.6× C≈1.41× C.(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× C(3)88。
走进原子核-粤教版选修3-5教案一、教材分析本教案是针对粤教版选修3-5中的“走近原子核”这一章节进行设计的。
本章围绕原子核的组成、稳定性、放射现象以及核能等方面进行了详细的讲解。
因此,在教学过程中应该注重学生对核的认知和理解,同时加强实践操作的环节,让学生真正体验到核的神秘与复杂。
二、教学目标1.能够正确描述原子核的组成结构和质子、中子的特点;2.能够解释原子核紧密结合的原因及其稳定性;3.能够了解放射现象的基本特征和分类,以及放射性的应用;4.能够对比核聚变和核裂变的异同点,并且了解核能的基本原理;5.能够通过实验操作,观察核的实际变化过程,提高核理论知识运用能力。
三、教学内容1. 原子核的组成原子核是原子的中心部分,由质子和中子构成。
在这一部分教学中,需要强调质子和中子的特点及其在核内的分布情况,同时,指出原子核是电中性的,不能直接参与化学反应。
2. 原子核的稳定性核的稳定性与核内质子和中子的比例有关。
在这一环节中,需要让学生了解什么是核力,以及核力是如何维持质子和中子之间的相互作用,使得核能够维持稳定的状态。
3. 放射现象放射现象指的是放射性核素在衰变过程中所释放的辐射。
学生需要明确放射源和辐射源的概念,了解三种放射性(α、β、γ)的特征,同时也需要提高学生的安全意识,注意到放射性辐射的危害。
4. 核能学生需要了解核聚变与核裂变的异同点,并且学习核能的基本原理。
同时,通过实验操作,加深学生对这一领域的认知和理解。
四、教学方法1.讲授法:针对核理论知识的基本讲解,让学生理解原子的基本组成结构、核的稳定性以及放射现象的基础知识。
2.实验操作法:通过实验环节,让学生亲身体验核的变化过程,并且加深理解核的稳定性、放射性以及核能的内在原理。
3.案例分析法:结合实际应用,让学生了解放射性的应用领域,同时也提醒学生注意放射性辐射的危害性。
五、实施步骤1. 阶段一-导学环节讲授根据课程的教学内容和学生的需要,设计有针对性的导学环节,让学生对本课内容有一个初步的了解和认知。
学 习 目 标知 识 脉 络1.知道天然放射现象,了解放射性及放射元素的概念.(重点)2.了解质子、中子的发现过程,知道原子核的组成.(重点、难点)放射性的发现[先填空]1.放射性:物质放射出射线的性质叫做放射性.2.放射性元素:具有放射性的元素叫放射性元素.能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.[再判断]1.放射性元素发出的射线可以使包在黑纸里的照相底片感光.(√)2.只有原子序数大于83的元素才具有放射性.(×)3.放射性的发现揭示了原子核结构的复杂性.(√)[后思考]天然放射现象说明了什么?【提示】天然放射现象说明了原子核具有复杂的内部结构.原子核的组成[先填空]1.质子的发现2.中子的发现3.原子核的组成由质子和中子组成,它们统称为核子.4.原子核的符号是:X.其中X是元素符号,A表示质量数,Z表示电荷数,中子数等于A-Z.[再判断]1.质子是卢瑟福用α粒子轰击铝核时发现的.(×)2.中子是查德威克用α粒子轰击铍核时发现的.(√)3.原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍.(√)[后思考]卢瑟福依据什么猜想原子核中存在着中子?【提示】元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍,但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或更少一些.1.原子核的表示方法质子数与中子数之和为质量数,即原子核的核子数,元素左下方数字表示质子数,与中性原子的核外电子数相等,也为该核的核电荷数,也是在元素周期表中的原子序数.即有:原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数.如:86Rn的质子数为86,中子数为136,质量数为222,核电荷数为86,在元素周期表中的原子序数为86.1.卢瑟福发现质子后,预想到原子核中还有中子的存在,其判断依据与下列事实相符的是( )A.电子数与质子数相等B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍C.原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D.质子和中子的质量几乎相等【解析】卢瑟福发现原子核的核电荷数与质子的质量数不相等,大约是原子核质量数的一半或少一些,因此预想到在原子核内还存在有质量而不带电的中性粒子,即中子,故选项A、B、D不符合事实.【答案】C2.(多选)元素X的原子核可用符号X表示,其中a、b为正整数,下列说法正确的是( )【导学号:55272109】A.a等于此原子核中的质子数,b等于此原子核中的中子数B.a等于此原子核中的中子数,b等于此原子核中的质子数C.a等于此元素的原子处于中性状态时核外电子数D.b等于此原子核中的质子数加中子数【解析】符号X中,b为质量数,a为核电荷数,中子数为b-a,故A、B均错;当X为中性状态时,核外电子数等于a,又因核子数等于质量数,C、D对.【答案】CD3.如图411所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍时会产生粒子流a,用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b,则粒子流a为________,粒子流b为________.图411【解析】不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,轰击石蜡的不可见粒子应该是中子,故a为中子,b为质子.【答案】中子质子4.已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226,试问:【导学号:55272110】(1)镭核中质子数和中子数分别是多少?(2)镭核的核电荷数和所带电荷量是多少?(3)若镭原子呈中性,它核外有多少电子?【解析】(1)镭核中的质子数等于其原子序数,其质子数为88,中子数N等于原子核的质量数与质子数之差,即N=226-88=138.(2)镭核的核电荷数和所带电荷量分别是Z=88,Q=88×1.6×10-19 C≈1.41×10-17 C.(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)88 1.41×10-17 C (3)88原子核的“数”与“量”辨析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.。
第一节走进原子核[学习目标] 1.了解天然放射现象及其意义.2.知道放射性及放射性元素的概念.3.了解质子的发现过程.4.了解卢瑟福对原子核内粒子的猜想,及中子的发现过程.5.知道原子核的组成.一、放射性的发现1.放射性:物质放射出射线的性质叫做放射性.2.放射性元素:具有放射性的元素叫放射性元素.能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.二、原子核的组成1.质子的发现2.中子的发现3.原子核的组成由质子和中子组成,它们统称为核子.4.原子核的符号是:A Z X.其中X是元素符号,A表示质量数,Z表示电荷数,中子数等于A-Z.1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)只有原子序数大于83的元素才具有放射性.(×)(2)放射性的发现揭示了原子核结构的复杂性.(√)(3)质子是卢瑟福用α粒子轰击铝核时发现的.(×)(4)中子是查德威克用α粒子轰击铍核时发现的.(√)(5)原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍.(√)2.与原子核内部变化有关的现象是( )A.电离现象B.光电效应现象C.天然放射现象D.α粒子散射现象C [电离现象是核外电子脱离原子核的束缚,光电效应是核外电子跃迁,α粒子散射现象也是在原子核外进行的,没有涉及原子核内部的变化,只有天然放射现象是在原子核内部发生的.]3.一个23491Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为( )A.91个、91个、234个B.143个、91个、234个C.91个、143个、234个D.234个、91个、143个C [原子核是由质子和中子组成的,质子和中子统称为核子,23491Pa的原子序数为91,即质子数为91,核子数为234,中子数等于核子数减去质子数,为234-91=143,C选项正确,A、B、D选项错误.](1)实验背景:电子的发现使人们认识到,原子不再是构成物质的基本单位.进一步研究发现,原子的中心有一个原子核,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量.原子核的结构如何?1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验.(2)实验装置(如图):T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜、C真空容器.(3)实验过程:容器C里放有放射性物质A,从A放射出的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的后面放一荧光屏S,M是显微镜,通过M可以观察到S是否有闪光.(4)实验现象:开始,S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔).打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光.(5)实验分析:容器C中通入氮气后,用显微镜观察到荧光屏上有闪光,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.(6)新粒子性质研究:①把这种粒子引进电磁场中,根据它在电磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符号表示为11H或11p.②1925年,英国物理学家布拉凯特通过云室照片分析表明,α粒子击中氮原子核后形成一个复核,而这个复核不稳定,生成后随即发生变化,放出一个质子.③人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子.(7)实验结论:质子是原子核的组成部分.2.中子的发现(1)发现背景:有人猜想原子核是由质子组成的,但人们发现除氢元素外,所有元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍,但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或者更少一些.(2)猜想:原子核不仅仅是由质子组成的,卢瑟福预想原子核内存在着质量跟质子相近的不带电的中性粒子,他将其称为中子.(3)研究过程.①科学家在1930年利用Po放出的α射线轰击铍原子核时,产生了一种看不见的贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线.②1932年,约里奥·居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡,能从石蜡中打出质子,如图所示.③1932年,查德威克进一步研究这种射线时发现,这种射线是一种不带电的、质量接近质子的粒子流,即是卢瑟福猜想的中子.④结论:中子是原子核的组成部分.【例1】如图所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍时会产生粒子流a,用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b,下列说法正确的是( )A.a为质子,b为中子B.a为γ射线,b为中子C.a为中子,b为γ射线D.a为中子,b为质子D [不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,轰击石蜡的不可见粒子应该是中子,故D正确.]1.卢瑟福发现质子后,预想到原子核中还有中子的存在,其判断依据与下列事实相符的是( )A.电子数与质子数相等B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍C.原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D.质子和中子的质量几乎相等C [ 卢瑟福发现原子核的核电荷数与原子核的质量数不相等,大约是原子核质量数的一半或少一些,因此预想到在原子核内还存在有质量而不带电的中性粒子,即中子,故符合事实的是C.]Z2.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.3.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等于核子数.(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,叫作原子核的电荷数.(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,这个整数叫作原子核的质量数.【例2】已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带的电荷量是多少?(3)呈中性的镭原子,核外有几个电子?[解析] (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.(2)镭核所带电荷量:Q=Ze=88×1.6×10-19C≈1.41×10-17 C.(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)1.41×10-17 C (3)88原子核的“数”与“量”辨析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.训练角度1:对原子核表示方法的理解2.(多选)元素X的原子核可用符号b a X表示,其中a、b为正整数,下列说法正确的是( ) A.a等于此原子核中的质子数,b等于此原子核中的中子数B.a等于此原子核中的中子数,b等于此原子核中的质子数C.a等于此元素的原子处于电中性状态时核外电子数D.b等于此原子核中的质子数加中子数CD [符号b a X中,b为质量数,a为核电荷数,中子数为b-a,故A、B均错;当X为中性状态时,核外电子数等于a,又因核子数等于质量数,C、D对.]训练角度2:对同位素的理解3.同位素是指( )A.质子数相同而核子数不同的原子B.核子数相同而中子数不同的原子C.核子数相同而质子数不同的原子D.中子数相同而核子数不同的原子A [原子序数相同(即核电荷数、质子数相同)而质量数不同(即核子数不同)的元素互为同位素.]1.天然放射现象的发现揭示了( )A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成C [本题涉及物理学史的一些知识.汤姆孙发现了电子说明原子也可再分;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构;贝可勒尔发现了天然放射现象,说明了原子核也是有着复杂的结构的;天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分;卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了质子,查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子,使人们认识到原子核是由质子和中子组成的.所以正确选项为C.]2.(多选)关于质子和中子,下列说法正确的是( )A.原子核由质子和中子组成B.质子和中子统称为核子C.质子带正电,中子不带电D.质子和中子都是卢瑟福通过实验发现的ABC [中子是由查德威克发现的.]3.(多选)22888Ra是镭22888Ra的一种同位素,对于这两种镭的原子而言,下列说法正确的是( )A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质AC [原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的,且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和.由此知这两种镭的原子,核内的质子数均为88,核子数分别为228和226,中子数分别为140和138;原子的化学性质由核外电子数决定,因它们的核外电子数相同,故它们的化学性质也相同.正确选项为A、C.] 4.某种元素具有多种同位素,能反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图( )B [质量数等于质子数与中子数之和,因此当中子数N增大时,质量数A也会增大,选项A、D错误;又因为中子数N为零时,质子数不为零,所以质量数A不为零,选项B正确,C错误.]。
走进原子核★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。
第一节 走进原子核 第二节 放射性元素的衰变一、放射性的发现二、原子核的组成 1.质子的发现2.中子的发现3.原子核的组成原子核由____和____组成,质子和中子统称为____. 4.原子核的符号预习交流1卢瑟福发现质子是原子核的组成部分和汤姆孙发现电子是原子的组成部分的科学思想有何共同点? 三、放射线的本质预习交流2若在射线经过的空间施加电场(方向与射线的出射方向垂直),射线能分成三束吗? 四、原子核的衰变1.原子核的衰变:原子核放出α粒子或β粒子,由于________变了,变成了另一种原子核. 2.预习交流3发生β衰变时,新核的核电荷数变化多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化? 五、半衰期1.定义:放射性元素的原子核数目因衰变减少到原来的____所经过的时间. 2.公式:m =m 0(错误!)12t T m 0表示放射性元素衰变前的质量,m 为经过时间t 后剩余的放射性元素的质量.3.影响因素:放射性元素衰变的速率由核本身的因素决定,与原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)____.预习交流4有10个镭226原子核,经过一个半衰期有5个发生衰变,这样理解对吗?答案:一、射线 原子核 物体 放射性 二、1.质子 原子核 2.中子 中子 原子核 3.质子 中子 核子4.质子数 中子数 质子数预习交流1:答案:汤姆生通过阴极射线,确定阴极射线的电性和电荷量,猜测电子来源于原子,通过换用不同的材料作阴极得到相同的阴极射线,证明了电子是原子的组成部分;卢瑟福通过α粒子轰击氮原子核得到质子,并确定了质子的电性和电荷量,猜测质子来源于原子核,通过用α粒子轰击不同原子的原子核都得到相同的质子,证明了质子是原子核的组成部分.卢瑟福和汤姆生都经历了“实验事实→猜想(预言)→实验验证”的过程.三、很弱很强氦核流很强很弱电子流较弱较强预习交流2:答案:能分成三束,三种射线的带电情况各不相同,它们在电场中的受力情况不同,故可分成三束.四、1.核电荷数2.α粒子电荷数质量数β粒子同时产生预习交流3:答案:根据β衰变方程错误!Th→错误!Pa+错误!e知道,新核核电荷数增加1,原子序数增加1,故在元素周期表上向后移了1位.五、1.一半3.无关预习交流4:答案:不对.10个原子核,数目太少,它们何时衰变是不可预测的,因为衰变规律是大量原子核的统计规律.一、原子核的组成1.质子是怎么发现的?它具有怎样的电荷和质量性质?2.中子是怎么发现的?它有什么特点?3.原子核的组成是怎样的?已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带的电荷量是多少?(3)呈中性的镭原子,核外有几个电子?原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数称为原子核的质量数.因此,质量数就是核子的个数,是一个纯数字,它与质量是不同的.如质子和中子的质量数相同均为1,但它们的质量不同,中子的质量比质子的质量约大一千八百分之一.二、三种射线的比较1.射线电性是怎样确定的?2.三种射线的本质及特性是什么?(双选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况正确的是().(1)知道三种射线带电的性质,α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电.α、β是实物粒子,而γ射线是光子流,属电磁波的一种.(2)在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线.(3)α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透能力最强,而电离作用相反.三、衰变的实质及其次数计算1.在α衰变中,原子核的质量数、核电荷数有什么变化规律?2.在β衰变中,新核的质量数与原来核的质量数有什么关系?相对于原来的核在周期表中的位置,新核在元素周期表中的位置是前移了还是后退了,要移几位?错误!U核经一系列的衰变后变为错误!Pb核,问:(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变?(2)错误!Pb与错误!U相比,质子数和中子数各少多少?(3)写出这一衰变过程的方程.(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒.(2)每发生一次α衰变质子数、中子数圴减少2.(3)每发生一次β衰变中子数减少1,质子数增加1.四、理解放射性元素的半衰期1.某种元素的半衰期为T,则该元素的原子核经过一个半衰期后,有一半该元素的原子核发生了衰变,再经过一个半衰期另一半也发生了衰变,由此可以得出该元素的寿命是2T.试分析以上说法是否正确?半衰期的公式及其意义是什么?2.试用半衰期的规律判断经过一个半衰期后,一块质量为4 kg的铋210的质量是否变为原来的一半?影响半衰期的因素是什么?目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是().A.氡的半衰期为3。
第一节走进原子核[学习目标]1。
了解天然放射现象及其意义.2.知道放射性及放射性元素的概念。
3。
了解质子的发现过程.4。
了解卢瑟福对原子核内粒子的猜想,及中子的发现过程。
5。
知道原子核的组成.一、放射性的发现1.放射性:物质放射出射线的性质叫做放射性.2.放射性元素:具有放射性的元素叫放射性元素.能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.二、原子核的组成1.质子的发现2.中子的发现3.原子核的组成由质子和中子组成,它们统称为核子.4.原子核的符号是:错误!X。
其中X是元素符号,A表示质量数,Z表示电荷数,中子数等于A-Z.1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)只有原子序数大于83的元素才具有放射性.(2)放射性的发现揭示了原子核结构的复杂性.(3)质子是卢瑟福用α粒子轰击铝核时发现的.(4)中子是查德威克用α粒子轰击铍核时发现的.(5)原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍.2.与原子核内部变化有关的现象是()A.电离现象B.光电效应现象C.天然放射现象D.α粒子散射现象C [电离现象是核外电子脱离原子核的束缚,光电效应是核外电子跃迁,α粒子散射现象也是在原子核外进行的,没有涉及原子核内部的变化,只有天然放射现象是在原子核内部发生的.] 3.一个错误!Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为() A.91个、91个、234个B.143个、91个、234个C.91个、143个、234个D.234个、91个、143个C [原子核是由质子和中子组成的,质子和中子统称为核子,错误! Pa的原子序数为91,即质子数为91,核子数为234,中子数等于核子数减去质子数,为234-91=143,C选项正确,A、B、D选项错误.]质子和中子的发现1.质子的发现(1)实验背景:电子的发现使人们认识到,原子不再是构成物质的基本单位.进一步研究发现,原子的中心有一个原子核,原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量.原子核的结构如何?1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验.(2)实验装置(如图):T进气孔、A放射源、F铝箔、S荧光屏、M显微镜、C真空容器.(3)实验过程:容器C里放有放射性物质A,从A 放射出的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的后面放一荧光屏S,M是显微镜,通过M可以观察到S是否有闪光.(4)实验现象:开始,S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔).打开进气孔T的阀门,通入氮气,可以观察到S上有闪光.(5)实验分析:容器C中通入氮气后,用显微镜观察到荧光屏上有闪光,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.(6)新粒子性质研究:①把这种粒子引进电磁场中,根据它在电磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,进而确定它就是氢原子核,又叫质子.用符号表示为错误!H或错误!p。
新高中物理第四章原子核第一节走进原子核同步备课教学案粤教版
选修3_5
[学习目标] 1.了解什么是放射性和天然放射现象.2.知道原子核的组成.
一、放射性的发现
[导学探究] 1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象,即天然放射现象.是否所有的元素都具有放射性?
答案原子序数大于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于等于83的元素,有的也能放出射线.
[知识梳理] 对天然放射现象的认识
1.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性.
2.物质发射射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性元素,放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象.
3.原子序数大于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于等于83的元素,有的也能放出射线.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)1896年,法国的玛丽·居里首先发现了天然放射现象.( ×)
(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素.( √)
(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线.( ×)
二、原子核的组成
1.质子的发现
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,测定了它的电荷和质量,确定它是氢原子核,叫做质子,用p或11H表示,其质量为m p=1.67×10-27_kg.
2.中子的发现
(1)卢瑟福的预言:原子核内可能还有一种不带电的粒子,名字叫中子.
(2)查德威克的发现:用实验证明了中子的存在,用n表示,中子的质量非常接近质子的质量.3.原子核的组成
(1)核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子,所以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,而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这个倍数叫做原子核的质量数.
(4)
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)质子和中子都不带电,是原子核的组成成分,统称为核子.( ×)
(2)原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数.( √)
(3)原子核内的核子数与它的核电荷数不可能相等.( ×)
一、天然放射现象
元素的放射性
(1)一种元素的放射性与是单质还是化合物无关,这就说明射线跟原子核外电子无关.
(2)射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的.
例1物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是( )
A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
答案 A
解析放射现象中释放出了其他粒子,说明原子核内部具有一定的结构,A正确;电子的发现使人们认识到原子是可以分割的,是由更小的微粒组成的,B错误;α粒子散射实验否定了汤姆生提出的葡萄布丁模型,建立了核式结构模型,C错误;密立根油滴实验测定了电子的电荷量,D错误.
二、原子核的组成
1.原子核(符号A Z X)
原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 大小:很小,半径为10-15~10-14 m 组成⎩⎪⎨⎪⎧ 质子:电荷量e =+1.6×10-19 C 质量m p
=1.672 623 1×10-27 kg 中子:电荷量e =0 质量m n =1.674 928 6×10-27 kg
2.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.
例2 已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是226.试问:
(1)镭核中有几个质子?几个中子?
(2)镭核所带电荷量是多少?(保留三位有效数字)
(3)呈电中性的镭原子,核外有几个电子?
答案 (1)88 138 (2)1.41×10-17 C (3)88
解析 (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.
(2)镭核所带电荷量
Q =Ze =88×1.6×10-19 C≈1.41×10-17 C.
(3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88.
针对训练 在α粒子轰击金箔的散射实验中,α粒子可以表示为42He ,42He 中的4和2分别表示( )
A .4为核子数,2为中子数
B .4为质子数和中子数之和,2为质子数
C .4为核外电子数,2为中子数
D .4为中子数,2为质子数
答案 B
解析 根据A
Z X 所表示的物理意义,原子核的质子数决定核外电子数,原子核的核电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数.原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和,即为核内的核子数.42He 符号的左下角表示的是质子数或核外电子数,即为2,42He 符号左上角表示的是核子数,即为4,故选项B 正确.
1.下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A.α粒子散射现象B.天然放射现象
C.光电效应现象D.原子发光现象
答案 B
解析α粒子散射现象说明了金箔原子中有一个很小的核;光电效应现象说明了光的粒子性,原子发光现象说明核外电子跃迁具有量子化的特征;只有天然放射现象才能说明原子核具有内部结构,选项B正确.
2.卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子,此后他预言:在原子核内,除了质子外,还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子),他的主要依据是( )
A.核的质量大于核外电子的质量
B.核的质量大于核内质子的质量
C.核电荷数与核内质子数相等
D.核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些
答案 D
3.下列各种粒子中,属于一切原子核组成部分的是( )
A.质子B.电子
C.α粒子D.中子
答案 A
解析原子是由原子核和核外电子组成的,而原子核还可以再分,它是由更小的粒子:质子和中子组成的,但氢原子核中没有中子,所以属于一切原子核组成部分的是质子.
4.(多选)关于质子与中子,下列说法正确的是( )
A.原子核(除氢核外)由质子和中子构成
B.质子和中子统称为核子
C.卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在
D.卢瑟福发现了中子,并预言了质子的存在
答案ABC
解析原子核内存在质子和中子,中子和质子统称为核子,卢瑟福只发现了质子,以后又预言了中子的存在.
5.若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对235 92U的原子来说( )
A.x=92 y=92 z=235
B.x=92 y=92 z=143
C.x=143 y=143 z=92
D.x=235 y=235 z=325
答案 B
解析在235 92U中,左下标为质子数,左上标为质量数,则y=92;中性原子的核外电子数等于质子数,所以x=92;中子数等于质量数减去质子数,z=235-92=143,所以B选项正确.6.222 86Rn核的质子数为________,中子数为________,质量数为________,核电荷数为________.
答案86 136 222 86。