高中物理第十九章原子核1原子核的组成课堂互动学案新人教版选修3_5

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”。

第一节原子核的组成预习导航月16日，我国第一颗原1．天然放射现象(1）1896年，法国科学家贝可勒尔发现了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作天然放射现象。

(3)原子序数等于或大于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.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)。

2．射线到底是什么(1）α射线实际上就是高速α粒子流,速度可达到光速的110，其电离能力强,穿透能力较差.(2）β射线是高速电子流，它速度更大，可达光速的99%,它的穿透能力强,电离能力差.(3)γ射线呈中性，是能量很高的电磁波，波长很短,它的电离作用更小，但穿透本领更强。

思考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？提示:能.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。

3．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：具有相同的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，它们互称为同位素。

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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，。

人教版高中物理选修3-5第十九章原子核第一节原子核的组成教学目标一、知识目标：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、能力目标：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、德育目标：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.。

教学方法实验演示和启发式综合教学法。

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。

新课教学：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。