高中物理选修--原子核的组成

原子核的组成时间：45分钟一、选择题(1～6题为单选，7～9题为多选)1．关于γ射线，下列说法不正确的是( B )A．它是处于激发态的原子核放射的B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流D．它是波长极短的电磁波解析：γ射线是处于激发态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．2．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(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：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A 为中子，B为质子，所以A正确．3.32He可以作为核聚变材料(核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源)，下列关于32He的叙述正确的是( C )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：32He核内质子数为2，31H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误.32 He核内中子数为1，B错误，C正确.32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误．4.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中( C )A．C为氦原子核组成的粒子流B．B为比X射线波长更长的光子流C．B为比X射线波长更短的光子流D．A为高速电子组成的电子流解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．5.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子不带电，不会发生偏转，故B错．由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．6．若用x代表一个中性原子的核外电子数，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234 90Th的原子来说( B )A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144.所以B项正确．7.在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①②③各代表一种射线，以下说法正确的是( ADE )A．三种射线均来源于原子核B．射线①的电离能力最弱C．射线②为高速的质子流D．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹E．射线③是一种高能的电磁波解析：α、β、γ三种射线均来源于原子核，其中γ射线是原子核从较高能级向较低能级跃迁时发出的，故A正确；射线①用纸可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，B错误；射线②是高速电子流，故C错误；射线③是γ射线，γ射线是能量很高的电磁波，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，故D、E正确．8.228 88Ra是镭226 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法中正确的是( AC )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解析：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．由此知这两种镭的同位素，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．故正确选项为A 、C.9.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种质谱仪的原理图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的三种同位素从容器A 下方的小孔无初速度飘入电势差为U 的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打在照相底片D 上，形成a 、b 、c 三条光谱线．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和三条光谱的排列顺序，下列判断正确的是( BD )A ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕B ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚C ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕 解析：加速过程中由动能定理得qU ＝12mv 2，则有v ＝2qUm，三种同位素电荷量q 相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，选项A错误，B 正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2r ，并把v 代入，得r ＝1B2mUq，由于它们的电荷量均相同，则氚核的偏转半径最大，所以a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故选项C 错误，D 正确．二、非选择题10．有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表格.原子核 原子序数质量数 质子数 中子数 J91899K ZA10 8 L1019109解析：原子核的质量数是质子和中子的总和．11.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)若离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小． (2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片 的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案：(1)2B2mUq(2)1∶2∶ 3解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB＝mv 2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq.(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3.由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。

第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。

放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。

2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。

3．原子核由质子和中子组成。

1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。

4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。

一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可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．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。

4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。

二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。

2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。

3．γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。

三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。

2．中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。

(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)原子核获得了中子。

3．原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。

4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。

5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。

6．原子核的符号表示A X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。

选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成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】D【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。

选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(? )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。

选择题原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(? )A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中，只有质子和中子【答案】D【解析】在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题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(? )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，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，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【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。

《原子核的组成》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《原子核的组成》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《原子核的组成》是高中物理选修 3-5 中的重要内容。

这部分知识是原子物理学的基础，对于学生理解物质的微观结构和核反应等具有重要意义。

教材通过对原子核的发现历程的介绍，引导学生逐步认识原子核的组成，培养学生的科学思维和探究精神。

在教材编排上，先介绍了天然放射现象，为引入原子核的组成奠定了基础。

然后通过对α粒子散射实验的分析，得出了原子核式结构模型。

在此基础上，进一步探讨了原子核的组成成分——质子和中子，并介绍了它们的性质和特点。

二、学情分析学生在之前的学习中已经对原子的结构有了一定的了解，知道原子由原子核和核外电子组成。

但对于原子核的内部结构和组成成分，学生还比较陌生。

同时，学生在数学和物理知识的储备上，已经具备了一定的分析和解决问题的能力，但对于微观领域的抽象概念和复杂的物理过程，理解起来可能会有一定的困难。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解天然放射现象，知道三种射线的本质和特点。

（2）理解原子核的组成，掌握质子数、中子数和质量数的关系。

（3）了解同位素的概念，能举例说明同位素的应用。

2、过程与方法目标（1）通过对天然放射现象和α粒子散射实验的分析，培养学生的观察能力、分析能力和推理能力。

（2）通过对原子核组成的探究，培养学生的科学探究精神和实验设计能力。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受科学家在探索原子核奥秘过程中的艰辛和执着，培养学生的科学态度和科学精神。

（2）激发学生对微观世界的好奇心和求知欲，培养学生学习物理的兴趣。

四、教学重难点1、教学重点（1）天然放射现象和三种射线的本质和特点。

（2）原子核的组成和质子数、中子数、质量数的关系。

2、教学难点（1）α粒子散射实验的现象和结论。

第五章原子核1 原子核的组成同步练习一、单选题1．卢瑟福通过原子核人工转变实验发现了质子，它的符号是（）A．11H B．42He C．01eD．1n2．以下说法正确的是（）A．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子内部有复杂结构B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性C．德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应的规律D．按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上3．下列叙述中符合物理学史的有（）A．玻尔提出了原子核式结构学说B．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C．爱迪生通过对阴极射线的实验研究，发现了电子和质子D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）4．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对微观世界的认识。

对下列实验描述正确的是（）A．甲图中只增大光照强度，电流表的示数一定不变B．乙图中用紫外灯照射锌板，验电器指针因带负电张开C．丙图的理论说明氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的D．丁图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强5．下列现象中，与原子核内部变化有关是（）A． 粒子散射B．光电效应C．天然放射现象D．氢原子光谱6．下列说法正确的是（）A．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的C．卢瑟福的原子核式结构模型解释了α粒子散射实验D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构7．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

下列表述符合物理学史实的是（）A．麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型D．贝克勒尔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8．下列叙述中正确的是（）A．对α粒子散射实验的研究使人们认识到中子是原子核的组成部分B．电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持C．电子的发现使人们认识到原子核具有复杂的结构D．天然放射现象的发现使人们认识到原子有复杂的结构9．在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，下列说法正确的是（）A．核外有82个电子，核内有207个质子B．核外有82个电子，核内有82个质子C．核内有82个质子，207个中子D．核内有125个核子二、多选题10．下列说法不正确的是（）A．α粒子散射实验现象说明原子核是可以再分的B．压强和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响C．光电效应实验显示了光的粒子性D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大11．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。

5.1原子核的组成〖教材分析〗本节教材从放射性物质的的射线分成三束的实验事实出发，分别介绍了a 射线，β射线和γ射线。

通过研究这三种射线，确定了原子核内是由结构的。

最后有卢瑟福和它的学生共同完成了原子核构造的猜想与验证，知道原子核由中子和质子组成。

〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道三种射线的特性，原子核的组成及其表示符号。

科学思维∶通过一些宏观实验，去猜测、探究微观结构，建立微观模型。

科学探究：分析天然放射现象和a粒子散射实验培养学生分析能力，揭示原子核的科学本质。

科学态度与责任∶尊重客观实验事实，认识到原子核可以再分。

体会到极大极小的原理，感悟生命的渺小，更加的热爱生命。

〖教学重难点〗教学重点：三种射线的本质，原子核的组成及表示方法，同位素的概念。

教学难点：原子核的组成及表示方法。

〖教学准备〗多媒体课件等。

〖教学过程〗核能是人类第一次利用除太阳以外的能量。

（动图展示核电站）核能是蕴藏在原子核内部的能量。

核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果。

人类通过许多方式利用核能，主要的途径是发电。

一、新课引入关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。

那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢?二、新课教学（一）天然放射现象1.贝克勒尔的早期研究1896年，贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使底片感光。

这是铀原子本身的性质。

（视频介绍新中国发现的铀矿，增加爱国主义教育。

）2.居里夫妇的研究居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究。

他们研究了一种沥青铀矿，根据它的含铀量计算发出的射线不会太强。

①居里夫妇对最早提出了放射性的概念②命名两种新元素：钋（Po）和镭（Ra）3.放射性的概念①放射性：物质发射射线的性质②放射性元素：具有放射性的元素③天然放射现象：放射性的元素自发地发出射线的现象放射性并不是少数元素的专利，所有原子序数大于等于83的元素以及部分原子序数小于83的元素都具有放射性。

高中原子物理知识点归纳
1.原子结构
-原子是由带正电的原子核和围绕核运动的电子组成的。

-原子核由质子和中子构成，质子带有正电荷，中子则是中性的。

-电子分布在不同的能级上，每个能级对应一定的能量。

-能级结构可以用波尔模型或者量子力学的薛定谔方程来描述，能级之间的跃迁伴随着能量的变化，这对应着原子光谱的现象。

-核内的质子和中子可以通过核反应（如裂变、聚变）释放或吸收能量。

2.原子核的特性
-原子核的质量远大于电子，集中在原子的中心部位。

-原子核大小与原子整体相比很小，但密度极高。

-卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，即大部分空间是空的，电子在核外空间运动。

3.原子序数与核电荷数
-原子序数等于原子核内质子的数量，决定了元素的化学性质。

-原子的核电荷数等于质子数，也等于核外电子总数（在中性原子中）。

4.放射性衰变
-放射性元素自发发生核转变，释放出α粒子、β粒子（电子或正电子）或γ射线等形式的能量。

-放射性衰变遵循一定的半衰期规律。

5.核能与核反应
-核能来源于核子重组过程中释放的能量，如核裂变（如铀-235的链式反应）和核聚变（如氢弹中的氘氚反应）。

6.量子数与电子排布
-电子在原子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则等，形成了元素周期表中的电子构型。

7.原子光谱
-当电子在不同能级之间跃迁时，会发射或吸收特定波长的光，形成原子的发射光谱和吸收光谱。

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.特征:贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用最弱.学法一得 三种射线的区分：让三种射线同时穿过磁场，不发生偏转的是γ射线，因为其不带电，不受磁场的影响；偏转角度较小的是α射线，因为其质荷比q m 较大，根据公式r=qBmv可知偏转半径大，在磁场中的偏转角度较小.同理可知偏转角度较大的是β射线，因为其质荷比qm较小.并且它们的偏转方向不同，还可以根据左手定则和偏转方向判定其射线属于哪种射线.辨析比较 三种射线的比较三、原子核的组成 1.探究过程(1)卢瑟福的实验结论：卢瑟福用α粒子轰击氮核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近.随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子(质子).(2)结论：质子是原子核的组成部分. (3)猜测：原子核只由质子组成.分析论证：如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等.这和绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些的事实相矛盾，说明猜测错误.再猜测：原子核内还应该存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，即中子. 实验验证：卢瑟福的学生在研究用射线轰击铍而产生的一种能量极高、贯穿能力很强的中性粒子时，证实中性粒子的质量与质子的质量近似相等，就是猜测的中子.构建模型：原子核由质子和中子组成.联想发散 中子的发现不仅使人们了解到原子核是由质子和中子组成，而且为科学家提供了轰击其他原子核时，不受静电斥力的最佳“炮弹”，使它有更多的机会和带电核发生碰撞.中子“炮弹”的利用，不仅为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，也为后来核能的利用打下了基础.2.原子核的组成原子核由质子和中子组成.组成原子核的质子和中子通称为核子.质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位.学法一得 原子核的结构无法通过实验直接观察，只能通过科学的思维和研究方法进行间接研究.由实验结果→分析猜测→提出模型→实验验证→建立新理论→构建正确的模型是探索微观结构的基本方法.3.原子核的电荷数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.通常用字母Z 表示.深化升华 原子核的电荷数，就是原子核内质子数，也就是这种元素的原子序数. 4.原子核的质量数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，用字母A 表示.要点提示 原子核的质量数，就是原子核中的核子数. 5.原子核的符号(1)原子符号的通式：X AZ式中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为原子核的核电荷数.如常见的碳原子核的质量数为12，质子数为6，则可表示为C 126，还可表示为12C ，碳12，碳12等.(2)各粒子的符号 ①α粒子(即氦核)：He 42 ②质子(即氢核)：H 11或P 11 ③中子：n 10 ④电子：e 01深化升华 (1)原子核中的两个整数①质量数A ：等于质子数和中子数之和，即核子数； ②电荷数Z ：等于质子数. (2)原子核中的两个等式①核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数； ②质量数(A)=核子数=质子数+中子数 6.同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素.原子核内的质子数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.例如氢的三种同位素：氕(H 11)、氘(H 21)、氚(H 31). (三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．。

高中物理原子核知识点高中物理原子核必背知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点高中物理原子核知识点一: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。

高中物理原子核知识点二:放射性元素的衰变1、天然放射现象(1)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。

(2)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。

(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页)：①α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;②β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;③γ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。

)。

γ射线是伴随α射线或β射线产生的，没有单独的γ衰变(γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。

)。

2、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。

N= ，m= 。

高中物理原子核知识点三:放射性的应用与防护1、放射性同位素的应用：a、利用它的射线(贯穿本领、电离作用、物理和化学效应);b、做示踪原子。

原子核的结构与组成原子核是原子的核心部分，也是构成原子的基本组成单位。

它由质子和中子组成，分别带有正电荷和无电荷。

在本文中，我将详细探讨原子核的结构、组成以及相关的性质。

一、原子核的结构原子核呈现出一种球形或近似球形的形状，其直径约为10^-15米量级。

由于原子核非常微小，因此其结构的研究需借助于粒子加速器等仪器。

在原子核的结构中，质子和中子分别存在于核内。

质子是具有正电荷的基本粒子，而中子是无电荷的基本粒子。

质子和中子被称为核子，它们组成了原子核的基本成分。

质子和中子的质量非常接近，都大约为1.67x10^-27千克。

然而，质子与中子的电荷相反，质子带正电荷，而中子不带电荷。

由于质子和中子的存在，原子核具有正电荷，并且决定着原子的化学性质。

二、原子核的组成原子核的组成主要由质子和中子构成。

根据元素的不同，质子的个数也不同。

例如，氢原子的原子核只含有一个质子，而氦原子的原子核则含有两个质子。

不同元素的原子核中质子的数量被称为原子序数，通常用字母Z表示。

除质子外，原子核还含有中子。

中子的质量与质子接近，但中子不带电荷。

中子的主要作用是稳定原子核结构以及控制核反应过程。

原子核的质量可以通过质子和中子的质量之和来计算。

质子和中子的质量都可以用原子质量单位（u）来表示。

一个原子质量单位等于质子或中子质量的约等于1/12。

三、原子核的性质1.质量数和同位素：原子核的质量可以由质子和中子的质量之和来计算。

质量数A定义为质子和中子的总数。

具有相同质子数（即相同原子序数Z）但质量数A不同的原子被称为同位素。

同位素具有相似的化学性质，但可能具有不同的物理性质。

2.核密度和核力：由于原子核非常小而质量很大，原子核具有较高的核密度。

核密度是指单位体积内的核子数目。

核子之间通过核力相互作用，核力是一种非常强大的吸引力，维持核子的稳定状态。

3.核衰变：某些原子核具有不稳定性，随着时间的推移会发生放射性衰变。

原子核衰变会产生放射性粒子，如α粒子、β粒子和γ射线。

原子核的组成（答案在最后）素养目标1.知道天然放射现象及三种射线的本质，了解核子、同位素的基本观念，知道原子核的组成．(物理观念)2．根据三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，并能分析、解决相关问题，提高解题能力．(科学思维)3．通过利用磁场探究三种射线的本质，以及用α粒子轰击原子核发现核子，体验科学探究的过程，提高观察与实验能力．(科学探究)自主落实·必备知识全过关一、天然放射现象及射线的本质1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家________发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．(2)放射性：物质发出________的性质．(3)放射性元素：具有放射性的元素．与它以单质还是化合物的形式存在无关(4)原子序数大于____的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于____的元素，有的也能发出射线．(5)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为________________．2．三种射线(1)α射线：是α粒子流．其组成与________相同．速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用______就能把它挡住．(2)β射线：是电子流，速度可以接近光速．它的________作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的________．不是原子核外的电子(3)γ射线：呈电中性，是一种________，波长很短，在10－10m以下，它的________作用更弱，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的______和几十厘米厚的混凝土．二、原子核的组成1．质子的发现(如图所示)氢原子核2．中子的发现(如图所示)3．原子核的组成由______和______组成，它们统称为________．4．原子核的符号5．同位素同位素的化学性质相同，物理性质一般不同核中________相同而________不同的______，在元素周期表中处于________，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素分别为11H 、12H 、13H .情境体验氧元素主要有两种同位素：816O 、818O .这两种同位素中哪一种粒子数是不相同的？它们的化学性质是否相同？合作探究·能力素养全提升探究一天然放射现象核心归纳1.三种射线的比较：种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e －e 0质量4m p (m p ＝1.67×10－27kg )m p 1836静止质量为零速度0.1c 0.9c c贯穿本领最弱，用较强，能穿透几最强，能穿透几纸能挡住毫米厚的铝板厘米厚的铅板对空气的很强较弱很弱电离作用注意：虽然三种射线本质不同，但它们都可以使胶片感光，或使荧光屏发出荧光，进而显示出射线照射的位置．2．元素的放射性：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．应用体验题型1三种射线在磁场和电场中的运动轨迹例1(多选)将α、β和γ三种射线分别垂直射入匀强磁场和匀强电场，假设α粒子与β粒子速度相同，则下列表示射线偏转情况的图像中正确的是()[试解]题型2三种射线的特点及其应用例2(多选)近几年，我国北京、上海、广州等地引进了多台γ刀，治疗患者数以万计，效果极好，成为目前治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半个小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”，据报道，我国自主研发的旋式γ刀性能更好．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A．γ射线具有很强的穿透本领B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地[试解]针对训练1．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() A．②来自原子核外的电子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，属于原子核内释放的光子探究二原子核的组成核心归纳1.对核子数、电荷数和质量数的理解(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．2．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组成的元素互称为同位素．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．应用体验例3(多选)已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.下列选项中正确的是() A．镭核中有88个质子，138个中子B．镭核所带的电荷量是138eC．若镭原子呈电中性，它核外有88个电子D.22888Ra是镭的一种同位素，88226Ra和88228Ra以相同速度垂直射入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径相同[试解]针对训练2.(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(12H)、氚(13H)，则下列说法中正确的是()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学以致用·随堂检测全达标1．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是()A．原子核中有质子、中子、还有α粒子B．原子核中有质子、中子，还有β粒子C．原子核中有质子、中子，还有γ光子D．原子核中只有质子和中子2．(多选)在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，以下说法正确的是()A．射线①的电离能力最弱B．射线②为高速的质子流C．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹D．射线③是一种高能的电磁波3．如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是()4.如图所示，天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线()A．向右偏B．向左偏C．直线前进D．无法判断5．如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到了何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，工作人员受到辐射的射线可能是()A．α射线和β射线B．α射线和γ射线C．β射线和γ射线D．α射线、β射线和γ射线1．原子核的组成自主落实·必备知识全过关一、1．(1)贝克勒尔(2)射线(4)8383(5)钋(Po)和镭(Ra)2．(1)氦原子核一张纸(2)电离铝板(3)电磁波电离铅板二、1．质子质子2．中子中子原子核3．质子中子核子4．质子数质子数5．质子数中子数原子同一位置情境体验提示：中子数不同；化学性质相同．合作探究·能力素养全提升探究一应用体验[例1]解析：α射线为高速氦核流，带正电；β射线为高速电子流，带负电；γ射线为能量很高的电磁波，不带电．根据左手定则判断正、负电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向，可知A、B两图中α射线和β射线的偏转方向均正确，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径r＝mv qB，由于两粒子速度相同，氦核的比荷小于电子的比荷，所以氦核运动的轨迹半径大于电子运动的轨迹半径，故A正确，B错误；根据带电粒子在电场中的受力分析，可知C、D两图中的射线偏转方向均正确，带电粒子垂直射入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向的位移为x，沿电场线方向的位移为y，则有x＝v0t，y＝12·qE m t2，解得y＝q22B02，在x 相同的情况下，由于电子质量小于氦核质量，所以β射线沿电场线偏转的距离大于α射线偏转的距离，故C错误，D正确．答案：AD[例2]解析：γ射线是能量很高的电磁波，γ射线不带电，所以电离作用很弱，波长很短，不易发生衍射，即不会很容易地绕过阻碍物，但穿透物质的本领极强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．A、C正确．答案：AC针对训练1．解析：因为γ射线的穿透本领最强，α射线的穿透本领最弱，由图可知①为α射线，②为β射线，③为γ射线；β射线是原子核内的中子转变为质子时放出的电子，选项A错误；α射线电离作用最强，但它不是电磁波，选项B错误；γ射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子，是一种电磁波，选项C错误，D正确．答案：D探究二应用体验[例3]解析：镭核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，故A正确；镭核所带的电荷量Q ＝Ze＝88e，故B错误；呈电中性的原子，核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88，故C正确；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，由Bq v＝m v2r可得r＝mv Bq，两种粒子的核电荷数相同，但质量数不同，故它们运动的轨迹半径不同，故D错误．答案：AC针对训练2．解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，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正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．答案：ABD学以致用·随堂检测全达标1．解析：在放射性元素的原子核中2个质子和2个中子结合得比较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源，说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ光子．答案：D2．解析：射线①用手可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，选项A错误；射线②是高速电子流；射线③是γ射线，γ射线是一种高能的电磁波，选项B错误，D正确；射线③是γ射线，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，选项C正确．答案：CD3．解析：同一元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝A－Q，Q是定值，故选C.答案：C4．解析：γ射线不带电，在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为β射线中的粒子所受电场力与洛伦兹力等大反向，即Eq＝Bq v，可得v＝E B，而α射线的速度比β射线的小，因此α射线受到向右的电场力大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A正确．答案：A5．解析：α射线的贯穿本领弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住；β射线的贯穿本领较强，能穿透黑纸和几毫米厚的铝板；γ射线的贯穿本领更强，能穿透几厘米厚的铅板．由于本题中射线穿透1mm和3mm的铝片，但不能穿透铅片，故一定不含γ射线，但一定含有β射线，可能含有α射线，选项A正确．答案：A。

高三原子核知识点总结原子核是物质世界中的基本组成部分，也是高中物理学中重要的知识点之一。

本文将针对高三原子核知识点进行总结和梳理，旨在帮助读者更好地理解和掌握这一内容。

一、结构组成原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

质子数目称为原子核的核电荷数，中子数目和质子数目之和称为原子核的质量数。

二、引力互斥力平衡原子核内部的质子之间存在着相互排斥的库仑力作用，如果没有其他力的干扰，质子会相互排斥而发生解体。

然而，质子和中子之间有着强相互作用力，称为核力，这种力能够克服库仑力而保持原子核的稳定。

三、核反应与核能核反应是指原子核发生变化的过程，可以是核衰变、核裂变或核聚变。

核反应释放出的能量称为核能，是一种极为巨大的能量。

1. 核衰变：某个原子核自发地放射出一个或多个粒子，转变成其他元素的原子核。

常见的类型有α衰变、β衰变和γ衰变。

2. 核裂变：重核（如铀、钚等）受到一定条件下的中子轰击后发生裂变。

裂变会释放出巨大的能量和更多的中子，引发连锁反应，是原子弹和核电站的基础。

3. 核聚变：轻核（如氢、氦等）在极高温度和压力下相互融合，生成较重的原子核。

聚变是太阳和恒星内部的能量来源，也是未来核聚变电站的目标。

四、放射性核素与半衰期放射性核素是指具有放射性的原子核，它们不稳定并会通过核衰变释放出射线。

放射性核素可以用半衰期来描述其放射性衰变的速率，半衰期是指放射性物质衰变到其初始数量的一半所需的时间。

五、原子核能级与能带结构原子核中存在着不同的能级，每个能级可以容纳不同数量的质子或中子。

原子核的能带结构和电子的能带结构有所不同，原子核是由奇数或偶数个质子或中子填充能级而成的。

六、高能物理与粒子加速器高能物理研究是研究微观世界最基本粒子的性质和相互作用的学科，粒子加速器是进行高能物理实验的重要工具。

粒子加速器通过对带电粒子进行加速，使其具备极高的能量，然后观察和研究粒子之间的相互作用。

七、核能利用与安全核能具有巨大的潜力和广泛的应用领域，核电站、核医学和核武器等都是核能利用的范畴。

高中物理原子物理知识点原子是构成物质的最基本单位，它由电子、质子和中子组成。

原子物理是研究原子结构、原子核、原子能级等相关现象的科学领域。

本文将围绕原子物理的几个重要知识点展开讨论。

1. 原子结构原子由带负电荷的电子、带正电荷的质子和中性的中子组成。

电子绕着原子核运动，形成了电子云。

质子和中子位于原子核中心，质子数目决定了原子的原子序数，而中子数目决定了同位素的存在。

2. 原子核原子核由质子和中子组成。

质子带有正电荷，中子是中性的。

质子和中子的质量都集中在原子核中，占据很小的空间。

电子云则围绕着原子核旋转。

3. 原子能级原子中的电子存在于不同的能级上。

每个能级都有特定的能量，并且每个能级只能容纳一定数量的电子。

当电子从低能级跃迁到高能级时，需要吸收能量；当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出能量。

这种能级跃迁导致了光谱线的产生。

4. 量子理论量子理论是描述微观粒子行为的物理理论。

根据量子理论，物质和能量都存在离散的量子化现象。

例如，电子的能量是量子化的，只能取特定的能量值。

量子理论的发展深化了对原子物理的理解，解释了许多原子现象的奇特行为。

5. 半导体物理半导体是一种具有特殊电导特性的物质，广泛应用于电子器件中。

半导体物理研究半导体材料的性质和行为。

半导体器件中最重要的是PN结，它由掺杂了杂质的P型半导体和N型半导体组成。

PN 结具有整流、放大、开关等功能，在电子技术中有着广泛的应用。

6. 原子核衰变和放射性原子核中某些核素是不稳定的，会发生衰变放射出射线。

这种现象被称为放射性。

放射性有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指原子核放射出一个α粒子，即两个质子和两个中子组成的粒子。

β衰变是指原子核中的一个中子转变为一个质子，同时放射出一个β粒子。

γ衰变是指放射出高能γ光子。

7. 核聚变和核裂变核聚变是指两个轻核结合成一个更重的核的过程，释放出巨大的能量。

核聚变是太阳能的主要能量来源，也是未来清洁能源的发展方向之一。

高中物理原子结构和原子核原子结构和原子核是高中物理中一个非常重要的内容。

在这篇文章中，我们将从基本概念开始，逐步展开对原子结构和原子核的讲解。

一、原子结构原子结构是指原子的内部构造。

早在古希腊时期，人们就意识到物质是由非常小的粒子构成的，而这些粒子就是原子。

但直到19世纪末，科学家们才通过实验证据确信原子是物质的基本单位。

1.原子的基本构成原子是由三种基本粒子组成的：质子、中子和电子。

质子和中子位于原子的核心，被称为原子核，而电子则绕着原子核旋转。

质子和中子的质量相近，质量大约为1.67x10^-27千克，而电子的质量则非常小，大约为9.11x10^-31千克。

原子核的半径约为0.1纳米，而电子的轨道半径约为0.1埃。

2.原子的电荷质子带有正电荷，记为+e，其中e为元电荷的基本单位。

电子带有负电荷，记为-e。

中子没有电荷，是中性粒子。

原子总的电荷是零，因为质子和电子数量相等。

3.原子的元素特性每种元素的原子的质子数是固定不变的，被称为原子序数或核电荷数。

根据元素的原子序数从小到大排列，可以得到元素周期表。

电子的数量和排布方式则决定了元素的化学性质。

二、原子核原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。

原子核的直径约为10^-15米，相比整个原子的尺寸非常小。

但是原子核却凝聚着原子99.95%的质量。

1.质子质子带有正电荷，质量较大。

质子数决定了原子的元素特性，因为不同元素的质子数是不同的。

质子数可以通过查看元素周期表获得。

2.中子中子没有电荷，是中性粒子。

中子的质量和质子相近。

中子数可以通过减去原子的质子数来得到。

3.原子的核外电子原子的核外电子按能级分布在轨道上。

能级较低的电子离原子核较近，能级较高的电子离原子核较远。

根据一套量子数规则，电子的能级和轨道数量是有限的。

电子的排布方式决定了元素化学性质的差别。

三、原子结构的实验验证原子结构的理论模型得到广泛接受，主要是基于一系列实验证据得出的。

1.序列反应一些放射性原子的衰变过程表明有一种带正电的粒子存在于原子核中。

高中物理原子的核结构教案【教学目标】1. 了解原子的基本结构和核结构2. 掌握原子核中质子、中子和电子的概念3. 认识原子序数与原子序的关系【教学内容】1. 原子的组成和结构2. 原子核的结构3. 质子、中子和电子的性质4. 原子序数和原子序的定义【教学准备】1. 教科书、课件、实验器材2. 原子模型3. 黑板笔、彩色粉笔【教学过程】一、导入教师通过引入原子的概念，让学生了解原子是构成物质的基本单位，引起学生对原子核结构的好奇。

二、讲解1. 原子的组成和结构- 介绍原子由原子核和电子组成- 原子核是由质子和中子组成的2. 原子核的结构- 讲解原子核中质子和中子的作用和性质- 引入核外的电子对原子性质的影响3. 质子、中子和电子的性质- 通过实验或示意图介绍质子、中子和电子的电荷、质量和作用4. 原子序数和原子序的定义- 介绍原子序数代表原子中质子的数量- 解释原子序就是元素周期表中的元素序号三、实验演示教师可以通过实验演示原子核的结构，让学生更直观地了解核结构的特点。

四、小组讨论让学生以小组形式讨论原子核结构对元素性质的影响，培养学生的思辨能力。

五、总结教师总结授课内容，强调原子核结构对元素性质的重要性。

六、作业布置布置相关习题或实验报告，巩固学生对原子核结构的理解。

【教学评估】通过小测验或实验报告进行评估，考察学生对原子核结构的掌握情况。

【板书设计】- 原子核的结构- 质子、中子和电子的性质- 原子序数和原子序的定义【延伸拓展】1. 学生可自行探索更深层次的原子结构理论2. 可进行更复杂的实验，深入了解原子核的物理特性【教学反思】教学过程中需注意引导学生逐步深入理解原子核结构的复杂性，培养学生的科学分析能力。

1原子核的组成[学习目标] 1.知道什么是放射性、放射性元素及天然放射现象.2.了解三种射线的本质，知道其特点.3.知道原子核的组成，知道原子核的表示方法，理解原子序数、核电荷数、质量数之间的关系.4.了解同位素的概念．一、天然放射现象1．1896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．2．物质发出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，叫作天然放射现象．3.原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线．二、射线的本质1．α射线：(1)是高速粒子流，其组成与氦原子核相同．(2)速度可达到光速的110.(3)电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．2．β射线：(1)是高速电子流．(2)它的速度更大，可达光速的99%.(3)电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．3．γ射线：(1)是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下．(2)电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．三、原子核的组成1．质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子.2．中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分.3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子.4．原子核的符号5．同位素：核中质子数相同而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如，氢有三种同位素11H、21H、31H.1．判断下列说法的正误．(1)α射线实际上就是氦原子核，α射线具有较强的穿透能力．(×)(2)β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(√)(3)γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．(×)(4)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．(√)2．有关16 8O、17 8O、18 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数是不相同的？______.A．质子B．中子C．核外电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？__________.(3)三种同位素的化学性质是否相同？__________.答案(1)B(2)18 8O(3)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，故粒子数不相同的是中子．(2)16 8O、17 8O、18 8O的质量数分别是16、17、18，故18 8O质量最大．(3)三种同位素质子数相同，故化学性质相同.一、射线的本质导学探究如图1为三种射线在匀强磁场中的运动轨迹示意图．图1(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转，说明了什么？(2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一，但α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径，这说明什么问题？答案 (1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．(2)根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式r ＝m v qB 可知，α粒子的m q 应大于β粒子的mq ，即α粒子的质量应较大． 知识深化α、β、γ三种射线的比较种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 质量 4m p (m p ＝1．67× 10－27kg)m p 1 836 静止质量为零带电 荷量 2e －e 0 速率 0.1c0.99cc穿透 能力 最弱，用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土电离 作用 很强 较弱很弱在磁 场中 偏转 偏转 不偏转(多选)(2020·奉新县第一中学高二月考)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是( )答案 AD解析 因α射线是高速氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，因为α粒子质量大，在磁场中做圆周运动的半径大；β射线是高速电子流，带负电荷，受到的洛伦兹力向右，γ射线是光子流，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，故A 正确，B 错误；因α射线为氦核流，带正电，且α粒子的质量大，由类平抛运动规律知，α粒子侧向偏移量小；β射线为电子流，带负电，其侧向偏移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知，向左偏的为β射线，不偏转的为γ射线，向右偏的为α射线，故C 错误，D 正确．三种射线在磁场中偏转情况的分析1．γ射线不论在电场还是磁场中，总是做匀速直线运动，不发生偏转．2．α射线和β射线在电场中偏转的特点：在匀强电场中，α和β粒子沿相反方向做类平抛运动，且在同样的条件下，β粒子的偏移量大，根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量x 可表示为： x ＝12at 2＝12·qE m ⎝⎛⎭⎫y 0v 2∝q m v2 所以，在同样条件下β与α粒子偏移量之比为 x βx α＝e 2e ×4m p m p 1 836×⎝⎛⎭⎫110c 2(0.99c )2≈37＞1. 3．α射线和β射线在磁场中的偏转特点：在匀强磁场中，α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨迹半径小，偏移量大，根据q v B ＝m v 2R 得R ＝m v qB ∝m vq .所以，在同样条件下β与α粒子的轨迹半径之比为R βR α＝m p1 8364m p ×0.99c c 10×2e e ≈1371＜1.针对训练 如图2所示，R 是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B ，LL ′是一厚纸板，MN 是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O 、P 两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O 点的射线、到达P 点的射线的判断，与实验相符的是( )图2磁场方向 到达O 点射线到达P 点射线A 竖直向上 β射线 α射线B 竖直向下 α射线 β射线C 垂直线面向内 γ射线 β射线 D垂直线面向外β射线γ射线答案 C解析 由三种射线的本质知，γ射线在磁场中不偏转，O 处亮斑为γ射线，能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线，再根据偏转方向，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内，正确选项为C. 二、原子核的组成导学探究 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图3所示为α粒子轰击氮原子核示意图．图3(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？ 答案 (1)说明质子是原子核的组成部分． (2)说明原子核中除了质子外还有其他粒子． 知识深化 1．原子核(符号A Z X)原子核⎩⎪⎨⎪⎧大小：很小，半径的数量级为10－15～10－14m组成⎩⎪⎨⎪⎧质子：电荷量e ＝＋1.6×10－19C 质量m p＝1.672 621 898×10－27kg 中子：电荷量为0质量m n＝1.674 927 471×10－27kg2．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．同位素(1)同位素指质子数相同、中子数不同的原子核．(2)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．同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226，试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？ (2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？ (3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)228 88Ra 是镭的一种同位素，让226 88Ra 和228 88Ra 以相同的速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？ 答案 (1)88 138 (2)88 1.408×10－17C (3)88 (4)113∶114解析 (1)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，镭核中的质子数等于原子序数，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)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是：Z ＝88 Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19C ＝1.408×10－17C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提向心力， 故有q v B ＝m v 2r解得r ＝m vqB二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝m 226m 228＝226228＝113114.(多选)下列说法正确的是( )A. n m X 与n m －1Y 互为同位素 B. n m X 与n －1 m X 互为同位素 C. n m X 与 n －2m －2Y 中子数相同D.235 92U 核内有92个质子，235个中子 答案 BC解析 A 选项中 n m X 与n m －1Y 的质子数不同，不是互为同位素，A 错误；B 选项中 n m X 与n －1 m X 的质子数都为m ，而质量数不同，所以互为同位素，B 正确；C 选项中 n m X 内中子数为n －m ， n －2m －2Y 内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所以中子数相同，C 正确；D 选项中235 92U 核内有235－92＝143个中子，而不是235个中子．1．(三种射线的特性)关于α、β、γ三种射线的性质，下列说法中正确的是()A．α射线是带正电的高速粒子流，它的电离作用最弱B．β射线是高速电子流，它的穿透能力最弱C．γ射线是电磁波，它在真空中的传播速度等于光速D．以上说法都不正确答案 C解析α射线是高速粒子流，带正电，其电离作用最强，故A错误；β射线是高速电子流，有很强的穿透能力，故B错误；γ射线是一种电磁波，在真空中以光速传播，故C正确，D 错误．2.(射线的本质)(2020·全国高三课时练习)如图4所示，在某次实验中把放射源放入铅制成的容器中，射线只能从容器的小孔射出．在小孔前Q处放置一张黑纸，在黑纸后P处放置照相机底片，QP之间为垂直纸(非黑纸)面的匀强磁场(图中未画出)，整个装置放在暗室中．实验中发现，在照相机底片的a、b两处被感光(b点正对铅盒的小孔)，则下列有关说法正确的是()图4A．天然放射现象说明原子具有复杂的结构B．QP之间的匀强磁场垂直纸面向里C．通过分析可知，打到a处的射线为β射线D．此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线答案 C解析天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，选项A错误；因黑纸只能挡住α射线，则打到a点的为β射线，打到b点的为γ射线，由左手定则可知，QP之间的匀强磁场垂直纸面向外，选项B错误，C正确；此放射性元素放出的射线中有α射线、β射线和γ射线，选项D错误．3．(原子核的组成)在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，下列说法正确的是()A．核外有82个电子，核内有207个质子B．核外有82个电子，核内有82个质子C．核内有82个质子，207个中子D．核内有125个核子答案 B解析在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，则核外电子有82个；根据质量数等于质子数与中子数之和可知，铅原子核的中子数为207－82＝125，选项B正确．4．(原子核的组成及同位素)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)()A．它们的质子数相等B．它们的物理性质和化学性质均不相同C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等答案 A解析任意一种元素的几种同位素，具有相同的质子数、核电荷数和核外电子数，且化学性质相同，但质量数(核子数)和中子数都不相等，故选项A正确.考点一天然放射现象射线的本质1．关于原子核内部的信息，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．下列说法正确的是()A．法国物理学家贝克勒尔发现了X射线B．德国物理学家伦琴发现，铀和含铀的矿物能够发出α射线C．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子D．居里夫妇通过实验发现了中子答案 C解析法国物理学家贝克勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A错误；德国物理学家伦琴发现了伦琴射线，又叫X射线，B错误；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在，C正确；查德威克通过实验发现了中子，D错误．2．(2020·陕西高二期末)天然放射现象通常会放出三种射线，即α、β、γ射线，关于这三种射线，以下说法正确的是()A．云室中α射线径迹长而粗，这是因为α射线具有较强的穿透能力B．β射线是高速质子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板C．γ射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中都不偏转D．用β射线照射带正电的验电器，则验电器的张角会变大答案 C解析由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以α射线在云室中的径迹粗而短，故A错误；β射线是高速电子流，这种射线来源于原子核内部，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板，故B错误；γ射线是能量很高的电磁波，因其不带电，所以在电场和磁场中都不偏转，故C正确；β射线是高速电子流，用β射线照射带正电的验电器，与验电器中的正电荷中和，则验电器的张角会变小，故D错误．3．以下事实可作为“原子核可再分”的依据是()A．天然放射现象B．粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光答案 A解析粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，故B错误．电子位于原子核外，不能说明原子核可再分，故C错误．氢原子发光说明核外电子的跃迁，不能说明原子核可再分，故D 错误．4．(2020·灵璧一中期末)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图1为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①、②、③分别是()图1A．γ、β、α B．β、γ、αC．α、β、γ D．γ、α、β答案 C解析α射线穿透能力最弱，不能穿透黑纸，故①为α射线；γ射线穿透能力最强，能穿透厚铝板和铅板，故③为γ射线；β射线穿透能力较强，能穿透黑纸，但不能穿透厚铝板，故②是β射线，故C正确．5.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图2所示，其中()图2A．C为氦原子核组成的粒子流B．B为比X射线波长更长的光子流C．B为比X射线波长更短的光子流D．A为高速电子组成的电子流答案 C解析A沿电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B在电场中不偏转，所以是γ射线；C在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子流，所以是β射线；γ射线的波长比X射线短，故本题选C.6.(多选)如图3所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()图3A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线、β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b答案AC解析由于γ射线不带电，故不偏转，打在b点；由左手定则可知，粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧，A、C正确，B错误．由于α粒子的速度约是光速的110，而β粒子的速度接近光速，所以在同样的复合场中不可能都做直线运动，D错误．考点二原子核的组成7．(多选)以下说法中正确的是()A．原子中含有带负电的电子，所以原子带负电B．原子核中的中子数一定跟核外电子数相等C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的粒子答案CD解析原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的质子，故A错误；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，故B错误；正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C正确；因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还存在一种不带电的粒子，故D正确．8．(2021·高二课时练)原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，下列说法正确的是()A．原子核中有质子、中子，还有α粒子B．原子核中有质子、中子，还有β粒子C．原子核中有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中只有质子和中子答案 D解析在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源，不能据此认为α粒子是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发出射线后处于高能级，在跃迁到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ粒子，故D正确．9．(2021·长春市榆树高级中学高二期中)某种元素的原子核用A Z X表示，下列说法中正确的是()A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z答案 B解析根据原子核的符号的含义可知，A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为A－Z，故A、C、D错误，B正确．10．(多选)已知226 88Ra是228 88Ra的一种同位素，则下列说法正确的是()A．两者具有相同的质子数和不同的质量数B．两者具有相同的中子数和不同的原子序数C．两者具有相同的核电荷数和不同的中子数D．两者具有相同的核外电子数和不同的化学性质答案AC解析同位素是同一种元素，故质子数、核外电子数及化学性质相同，但中子数不同，故A、C正确，B、D错误．11．(多选)(2020·海安高级中学高二月考)质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如32He是31H 的镜像核，同样31H也是32He的镜像核．下列说法正确的是()A.13 7N和13 6C互为镜像核B.15 7N和15 7O互为镜像核C.15 7N和15 8O互为镜像核D．互为镜像核的两个核质量数相同答案ACD解析根据镜像核的定义及质量数A等于核电荷数Z和中子数n之和，可知13 7N和13 6C的质子数与中子数互换了，互为镜像核；15 7N和15 8O的质子数与中子数互换了，互为镜像核，故A、C正确. 15 7N的质子数为7，中子数为8；而16 8O的质子数和中子数都为8，没有互换，不是镜像核，故B错误．互为镜像核的质子数与中子数互换，质子数与中子数之和不变，所以互为镜像核的两个核质量数相同，故D项正确．12.(2021·高二课时练)如图4所示，x为未知放射源，它向右方放出射线，p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场，q为荧光屏，h是观察装置．实验时，若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，再将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源x可能为()图4A．α射线和β射线的混合放射源B．α射线和γ射线的混合放射源C．β射线和γ射线的混合放射源D．α射线、β射线和γ射线的混合放射源答案 B解析将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p的射线粒子没有影响，可知射到屏上的是不带电的γ射线；再将厚0.5 mm左右的薄铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明除接收到γ射线外，又收到了原来被薄铝箔p挡住的射线，而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有α射线，所以此放射源应是α射线和γ射线的混合放射源，故选项B正确．13.质谱仪是一种测量带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图5所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(初速度可视为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .图5(1)设离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小；(2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案 (1)2B 2mU q(2)1∶2∶ 3 解析 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理得qU ＝12m v 2， 进入磁场时洛伦兹力提供向心力，q v B ＝m v 2r，又x ＝2r ， 由以上三式得x ＝2B 2mU q. (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知，x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。

高中物理原子核教案
教学目标:
1. 了解原子核的组成和结构
2. 掌握原子核的基本性质和作用
3. 理解原子核的放射现象及其应用
教学内容:
1. 原子核的组成和结构
2. 原子核的基本性质
3. 原子核的放射现象
教学步骤:
一、导入环节
1. 通过引入一些日常生活中的例子，引发学生对原子核的兴趣，如核能发电、核医学等。

2. 引导学生提问：原子核是什么？它的组成是什么？有什么特点？
二、知识讲解
1. 介绍原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电荷，中子无电荷。

2. 讲解原子核的结构：核外围团轨道上围绕着核心的质子和中子，形成原子的结构。

3. 解释原子核的基本性质，如质量、电荷等。

三、实验操作
1. 进行原子核的模型搭建实验，让学生利用小球和棒子模拟原子核的结构。

2. 进行原子核质量和电荷实验，让学生通过实验测量得出原子核的质量和电荷。

四、讨论与总结
1. 引导学生思考原子核的重要性，并讨论原子核在物质世界中的作用。

2. 总结本节课所学内容，强化学生对原子核的理解和记忆。

五、作业布置
1. 布置作业：要求学生复习本节课所学内容，并思考原子核在生活中的应用。

教学反思:
在教学中，可以结合多媒体教学手段，通过图像、动画等形式生动直观地呈现原子核的组成和结构，增强学生的学习兴趣和理解。

另外，应该注重学生的实践操作，让他们动手搭建模型、进行实验，从而深入了解原子核的性质和作用。

同时，要激发学生的思维，引导他们探索原子核的更多奥秘和应用领域。