原子核的组成课件.ppt

1、系系核核电电荷荷数数，质质量量数数的的关关核核子子，中中子子质质子子原原子子核核的的组组成成：射射线线的的实实质质，特特征征。三三种种射射线线：、天天然然放放射射性性现现象象 射射性性元元素素几几个个定定义义：放放射射性性、放放本本节节结结构构 人们是通过什么现象或者实验来发现原人们是通过什么现象或者实验来发现原子核是由更小的微粒而构成的？子核是由更小的微粒而构成的？ 人们人们认识的原认识的原子核的结构就子核的结构就是从天然放射是从天然放射性而开始的。性而开始的。 1896 1896年，年，法国物理学家贝克勒尔法国物理学家贝克勒尔发现发现，铀，铀和含铀的矿物能够发出看不见和含铀的矿物能够发出看

2、不见的射线的射线，这种射，这种射线可以穿透黑纸从而导致照相底片感光线可以穿透黑纸从而导致照相底片感光. .放射性放射性: :物质发射射线的性质物质发射射线的性质放射性元素放射性元素: :具有发射性的元素具有发射性的元素天然放射现象天然放射现象: :元素这种元素这种自发自发的放出射线的现象的放出射线的现象一、天然放射现象一、天然放射现象几个定义：几个定义：放射性、放射性的元素、天然放射现象放射性、放射性的元素、天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的放射性不是少数几种元素才有的. . 研究发现，研究发现，原子序数大于原子序数大于8 83 3的的所有元素，都能所有元素，都能自发自发的放出射线的放

3、出射线. . 原子序数小于原子序数小于8383的的元素，元素，有的也有的也具有放射性具有放射性放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石部部结结构构有有关关。放放射射性性只只与与原原子子核核的的内内、外外界界压压强强的的影影响响。放放射射性性的的强强度度不不受受温温度度 的的。有有内内部部结结构构放放射射性性表表明明原原子子核核是是 无无关关. .状状态态存存在在的的（物物理理、化化学学）与与元元素素 元元素素的的放放射射性性：在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？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，它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外

4、，还有些什么性质呢？还有些什么性质呢？这些射线带不带电呢？这些射线带不带电呢？二、射线到底是什么二、射线到底是什么三种射线三种射线 射线射线 射线射线 射线射线 q qB Bm mv vr rr rB Bv vm mq qr rv vm mq qv vB B2 2 不不带带电电。带带正正电电、带带负负电电、左左手手定定则则判判断断：射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分高能量高能量电磁波电磁波接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很强很强较弱较弱更小更小阅读课文填写表格：阅读课文填写表格：电离能力强，易失去能量，则穿透能力减弱。电离能力强，易失去能量，则

5、穿透能力减弱。HeHe氦原子核氦原子核4 42 21010C Ce e电子流电子流高速高速0 0-1-1射线射线射线射线射线射线H He e) )本本质质：高高速速氦氦核核（它它挡挡住住. .我我们们用用一一张张厚厚纸纸就就能能把把射射线线的的穿穿透透本本领领最最小小，能能量量损损失失较较大大，所所以以作作用用时时，与与物物质质中中的的粒粒子子发发生生由由于于粒粒子子的的质质量量较较大大4 42 2H He en n转转化化而而来来的的。e e) ). .是是原原子子核核内内中中子子本本质质：高高速速电电子子流流（板板. .还还能能穿穿透透几几厘厘米米厚厚的的铝铝，很很容容易易穿穿透透黑黑纸纸

6、，射射线线的的穿穿透透本本领领较较强强1 11 10 01 11 10 00 01 1能能电电磁磁波波。随随、射射线线发发生生的的高高本本质质：高高能能电电磁磁波波. .伴伴几几厘厘米米厚厚的的铅铅板板几几十十厘厘米米厚厚的的水水泥泥墙墙和和住住它它，它它能能穿穿透透，一一般般薄薄金金属属板板都都挡挡不不射射线线的的穿穿透透本本领领极极强强 . 三、原子核的组成三、原子核的组成 放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构内部结构. . 原子核内究竟还有什么结构？原子核内

7、究竟还有什么结构？ 原子核又是由什么粒子组成的呢？原子核又是由什么粒子组成的呢？ 质子的质子的发现发现 1919 1919年，年，卢瑟福用卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质粒子轰击氮核，得到了质子子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的18361836倍倍. .进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核相同，所以质子就是氢原子核. .KgKg10101.67262311.6726231m m27

8、27p p中子的发现中子的发现 1932 1932年年英国物理学家查德威克英国物理学家查德威克又发现了又发现了中中，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电但是不带电. .是中性粒子是中性粒子. .在对各种原子核进行的在对各种原子核进行的实验中，实验中，KgKg10101.67492861.6749286m m2727n n中中子子数数质质子子数数核核子子数数质质量量数数（A A）核核外外电电子子数数元元素素的的原原子子序序数数质质子子数数核核电电荷荷数数2 2. .基基本本关关系系电电，中中子子不不带带电电。数数不不一一定定同同。质质

9、子子带带正正原原子子核核内内中中质质子子、中中子子称称核核子子。组组成成的的。质质子子、中中子子统统原原子子核核是是由由质质子子、中中子子1 1. .概概述述X XA Az zX X表示表示元素符号元素符号Z Z表示表示质子数质子数A A表示表示质量数质量数( (即即有有2 2个个中中子子) )质质量量数数为为4 4, ,有有2 2个个质质子子, ,H He e表表示示氦氦原原子子核核4 42 2( (即即有有1 14 43 3个个中中子子) )质质量量数数为为2 23 35 5, ,有有9 92 2个个质质子子, ,U U表表示示铀铀原原子子核核2 23 35 59 92 2N NZ Z即A

10、即A中子数中子数质子数质子数质量数质量数1.1.氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，下列说法哪个正确？下列说法哪个正确？A.A.具有相同的质子数、具有相同的质子数、相同的中子数相同的中子数、相同的电子数；、相同的电子数；B.B.具有不同的质子数、具有不同的质子数、相同的中子数相同的中子数、相同的电子数；、相同的电子数；C.C.具有相同的质子数、不同的中子数、相同的电子数；具有相同的质子数、不同的中子数、相同的电子数；D.D.具有相同的质子数、具有相同的质子数、相同的中子数相同的中子数、不同的电子数、不同的电子数X XA Az z 同位素同位素:

11、:如质子数相同，中子数不同，（质量数当然如质子数相同，中子数不同，（质量数当然不同），则互为不同），则互为同位素。同位素。H(氢)H(氢)1 11 1H(重氢)H(重氢)2 21 1H(氚)H(氚)3 31 1粒子中的质子数与核外电子数的关系：粒子中的质子数与核外电子数的关系：中性原子中性原子： 质子数质子数= =核外电子数核外电子数带正电的阳离子带正电的阳离子：质子数质子数 核外电子数核外电子数质子数质子数- - 电荷数电荷数 = =核外电子数核外电子数带负电的阴离子带负电的阴离子：质子数质子数 V。v接近光速接近光速2.对于对于射线：射线：2eVB2eE分析受力分析受力3232N N 67

12、.67.= =99，电子数99，电子数6767- -166166Z Z- -A A中子数N中子数N大大？则则反反冲冲核核的的轨轨迹迹半半径径多多圆圆周周运运动动的的半半径径为为R R，它它在在磁磁场场中中做做方方向向与与磁磁感感线线垂垂直直，若若粒粒子子，粒粒子子的的速速度度X X，它它自自发发地地射射出出一一个个静静止止的的原原子子核核5 5在在匀匀强强磁磁场场中中有有一一A AZ ZR R2 2- -z z2 2= =解解以以上上各各式式得得：R R2 2) )e eB B- -( (z zv vm m= =对对于于反反冲冲核核：R R 2 2e eB Bv vm m= =对对于于粒粒子子

13、：R Rq qB Bm mv v= =得得：R R R Rv vm m= =q qv vB B向向心心力力周周运运动动，洛洛伦伦兹兹力力提提供供2 2. .二二者者在在磁磁场场中中做做圆圆. .V Vm m= =V V则则：m m于于磁磁场场方方向向上上动动量量守守恒恒粒粒子子与与反反冲冲核核在在垂垂直直 解解析析：1 1. .2 22 22 22 22 22 22 2将将、三种射线分别射入匀强磁场和匀三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图强电场，图1913中表示射线偏转情况中正确中表示射线偏转情况中正确的是的是()课堂互动讲练课堂互动讲练三种射线的分析与鉴别三种射线的分析与鉴别圆周运动：圆周

14、运动：比较半径比较半径类平抛运动：类平抛运动：比较偏侧位移比较偏侧位移y2 20 02 22mv2mvqExqEx.y.y.qBqBmvmvr r） 例1.下列正确的是（例1.下列正确的是（1 1如图所示，如图所示，x x为未知的放射源，为未知的放射源，L L为薄铝片，若为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上在放射源和计数器之间加上L L后，计数器的计数率后，计数器的计数率大幅度减小，在大幅度减小，在L L和计数器之间再加竖直向下的匀和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则强磁场，计数器的计数率不变，则x x可能是可能是( () )A A和和的混合放射源的混合放射源B B纯纯放

15、射源放射源C C和和的混合放射源的混合放射源D D纯纯放射源放射源解析：选解析：选C.C.1.1.在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即粒子，粒子，2.2.在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有子，故只有射线因此放射源可能是射线因此放射源可能是和和的混合的混合放射源放射源原子核的组成原子核的组成例2.例2

16、.1 11 14 41 11 13 32 22 28 82 22 26 6r rr r数数，但但质质量量数数不不同同，则则二二者者具具有有相相同同的的核核电电荷荷q qB Bm mv vr r, ,r rv vm mq qv vB B: :故故有有的的向向心心力力为为洛洛伦伦兹兹力力，磁磁场场中中做做匀匀速速圆圆周周运运动动( (4 4) )带带电电粒粒子子在在匀匀强强数数为为8 88 8. .核核电电荷荷数数，故故核核外外电电子子( (3 3) )核核外外电电子子数数等等于于C C. . 1 10 0C C1 1. .4 41 1 1 10 01 1. .6 6Q QZ Ze e8 88 8

17、( (2 2) )镭镭核核所所带带电电荷荷量量3 38 8. .差差，即即N NA AZ Z1 1质质量量数数A A与与质质子子数数Z Z之之中中子子数数N N等等于于原原子子核核的的质质子子数数为为8 88 8，数数等等于于其其原原子子序序数数，故故解解( (1 1) )镭镭核核中中的的质质子子2 22 28 82 22 26 62 21 17 71 19 91 1卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是实依据是( () )A A电子数与质子数相等电子数与质子数相等B B原子核的质量大约是质子质量的整数倍原子核的质量大约是质子质量的整数倍C C原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D D质子和中子的质量几乎相等质子和中子的质量几乎相等答案：答案：C C