1、粤教走进原子核 我们已经知道，原子核的直径几乎只有我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子直径的万分之一。是否这就是最小的物原子直径的万分之一。是否这就是最小的物体了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍体了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？然有着复杂的结构？神秘的原子核内，究竟蕴藏神秘的原子核内，究竟蕴藏着什么样的奥秘呢？着什么样的奥秘呢？前言前言 人们通过什么现象或实验发现原人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？子核是由更小的微粒构成的？人们认识原子人们认识原子核的结构就是核的结构就是从天然放射性从天然放射性开始的。开始的。探测射线探测射线的方法的方法(1)这种
2、不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当同位素从1911年，卢瑟福提出的原子核式结构起到1932年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了21年。质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用Z表示。检验:根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰变时放出的后来他的学生查德威克在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。查得威克（18561940）质子的发现天然放射线有哪几种？其性质如何？原子序数小于83的一些天然元素也有具有放射性。空气中的射程：射线 5 cm
3、 射线5 m 射线100 m原子：化学变化中的最小微粒。空气中的射程：射线 5 cm 射线5 m 射线100 m 1919年，卢瑟福用a粒子轰击氦核时，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。而光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。意义表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构.威耳孙云室威耳孙云室 射线径迹射线径迹 径迹的长短和径迹的长短和粗细可以知道粒子粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知的弯曲方向可以知道粒子带电的正道粒子带电的正负负 射线径迹射线径迹+电子云 1896年，法国科学
4、家贝克年，法国科学家贝克勒尔发现了铀的放射性现象。勒尔发现了铀的放射性现象。发出不发出不可见的可见的射线射线穿透黑穿透黑纸使底纸使底片感光片感光一、放射性的发现一、放射性的发现天然放射现象：某些物质自发地放射出看不天然放射现象：某些物质自发地放射出看不见的射线的现象。见的射线的现象。放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石天然放射现象天然放射现象的发现说明原的发现说明原子核具有复杂子核具有复杂结构结构铅盒铅盒放射源放射源射射线线 天然放射性元素的原子核发出天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光的射线可使照相底片感光照相底片照相底片1898年，波兰籍的法国科年，波兰籍的法国科学
5、家居里夫人发现比铀强学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性万倍的放射性元素镭和钋，元素镭和钋，1903年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。放射性放射性放射性元素放射性元素发射射线的性质发射射线的性质具有放射性的元素具有放射性的元素放出射线后，元素的性质发生变化放出射线后，元素的性质发生变化天然放射性元素天然放射性元素大于大于83的元素的元素K4019Rb8737La11549Sm14762Lu17671Re18775 原子序数小于原子序数小于8383的一些天然元素也有具的一些天然元素也有具有放射性。例：有放射性。例：Na,PNa,P等。等。放射性物质发出的射线有三种：放射性物质发出的射线有三种：查得
6、威克（18561940）原子核：原子的组成部分，位于原子的中心，由质子和中子构成，带正电的小微粒。人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？放大了1000倍的铀矿石天然放射线有哪几种？其性质如何？质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用Z表示。现象:容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为中子。质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中
7、子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，用A表示。学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子。查得威克（18561940）径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；卢瑟福预言中子的存在后来他的学生查德威克在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。卢瑟福的粒子轰击氮核实验射线射线射线射线高速氦核流高速氦核流(24He)高速电子流高速电子流(0-1e)射线射线高频电磁波（高能光子流）高频电磁波（高能光子流）天然放射线有哪几种？
8、其性质如何？天然放射线有哪几种？其性质如何？氦核氦核电子电子电磁波电磁波 利用什么方法可以将天然放射线分离开来，利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？并加以鉴别？法一：利用磁场法一：利用磁场 法二：利用电场法二：利用电场 检验检验放射性射线的电性放射性射线的电性电电+不带电的是不带电的是射线射线带正电是带正电是 a射线射线带负电是带负电是 射线射线射线射线a射线射线 射线射线天然放射线的性质及其比较天然放射线的性质及其比较名称名称构成构成电量电量（e e）质量质量(u)(u)射出射出速度速度电离电离能力能力贯穿贯穿本领本领氦核氦核+2+24 40.1c0.1c最强最强 最弱最弱电子
9、电子-1-11/18401/18400.9c0.9c较强较强较强较强光子光子0 0无静止无静止质量质量c c最弱最弱最强最强空空气气中的射程：中的射程：射线 5 cm 射线5 m 射线100 m 电离本领和贯穿本领之间的关系电离本领和贯穿本领之间的关系 粒子是氦原子核，所以有很强的夺粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的最强的粒子，贯穿本领最弱；而粒子，贯穿本领最弱；而光子光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电
10、离，所以电离能力最弱而贯穿本领原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。最强。放射性的特点、本质及其意义放射性的特点、本质及其意义 特点与元素所处的化学状态无关特点与元素所处的化学状态无关 本质是原子核的性质，而不是原子的性质本质是原子核的性质，而不是原子的性质 意义表明原子核是可以变化的，原子核也有其内意义表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构部结构.天然放射性现象的发现，打开了人们认识天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。可以自发地转变为另一种原子核。二、原子核的组成二、原
11、子核的组成 19191919年，卢瑟福用年，卢瑟福用a a粒子轰击氦核时，发粒子轰击氦核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正现了一种新粒子，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、铝等原子核中打出又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，了同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此可以断定，质子是原子核的组成部分。并由此可以断定，质子是原子核的组成部分。从从19111911年，卢瑟福提出的原子核式结构年，卢瑟福提出的原子核式结构起到起到19321932年初步
12、完成对原子核组成的正确认年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了识，经历了2121年年 。1 1、质子的发现：、质子的发现：中子、质子的发现 人工转变人工转变 用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发生变化的方法，称为人工转变生变化的方法，称为人工转变装置装置：放射性物质：容器：阀门：放射性物质：容器：阀门：铝箔：荧光屏：显微镜：铝箔：荧光屏：显微镜氮气氮气FA 质子的发现质子的发现 14 14 7 7 17 17 8 8 O4 4 2 2 HeH1 1 1 1 卢瑟福的卢瑟福的 粒子轰击氮核实验粒子轰击氮核实验 现象现象:容器里充有氮气时，从荧光屏上看
13、到闪光容器容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光 推理推理:闪光是由于闪光是由于粒子击中氦核后产生的新粒子粒子击中氦核后产生的新粒子形成的形成的 测量测量:测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为质子称为质子 问题问题:质子是质子是粒子直接从氮核打出的？还是粒子直接从氮核打出的？还是粒粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？检验检验:根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复
14、核衰变时放出的的复核衰变时放出的 原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。2 2、中子的发现、中子的发现 因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为中子
15、。后来他的学生查德威克在研究用射线子称为中子。后来他的学生查德威克在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量，确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量，只比后者大千分之一。只比后者大千分之一。(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；质量数=电荷数中子数1919年，卢瑟福用a粒子轰击氦核时，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。问题:质子是粒子直接从氮
16、核打出的？还是粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子。检验放射性射线的电性查得威克（18561940）粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负查得威克（18561940）放射性物质发出的射线有三种：(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用Z表示。后来他的学生查德威克在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。(2)测定其速度小于C/10,表明它不是射线;推理:闪光是由于粒子击中氦核后产生的新粒子形成的 观察威耳孙云室的结构，研
17、究射线在云室中的径迹：查得威克（18561940）天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。实验实验测量测量:(1)(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；明它不带电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢，即与氢核核(质子质子)质量相当质量相当 查得威克查得威克（18561940）质子质子质子质子质子质子钋钋o铍铍石蜡石蜡不
18、可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子不可见粒子粒子粒子粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？核反应方程式核反应方程式nCHeBe101264294测量测量:(1)(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；带电；(2)(2)测定其速度小于测定其速度小于C/10,C/10,表明它不是表明它不是射线射线;(3)(3)通过与氢核的碰撞通过与氢核的碰撞,测定其质量测定其质量m mX XmmH H，即与氢核，即与氢核(质质子子)质量相当质量相当 核子核子质子和中子的统称。质子和中子的统称。质子数质子数原
19、子核中的质子个数，叫做原子核的原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用质子数，用Z Z表示。表示。电荷数电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。质量数质量数原子核的质量等于核内质子和中子的原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质
20、量数，用数叫做原子核的质量数，用A A表示。表示。原子核的组成原子核的组成1142235 92AZ氢的同位素氢的同位素H21H11H31具有相同具有相同质子数而中质子数而中子数不同的子数不同的原子原子,在元在元素周期表中素周期表中处于同一位处于同一位置置,因而互因而互称为同位数称为同位数同位数同位数 同位素同位素你知道的微粒有哪些？你知道的微粒有哪些？质质 子子分分 子子电电 子子原原 子子离离 子子中中 子子三、补充内容三、补充内容原子原子分子分子原子核原子核电子电子质子质子中子中子离子离子正电负电不带电明确这些关系！明确这些关系！学家居里夫人发现比铀强200万倍的放射性1919年，卢瑟福用
21、a粒子轰击氦核时，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。勒尔发现了铀的放射性现象。：铝箔：荧光屏：显微镜电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，用A表示。查得威克（18561940）(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；卢瑟福预言中子的存在从1911年，卢瑟福提出的原子核式结构起到1932年初步完成对原子核组成的正确认
22、识，经历了21年。原子序数小于83的一些天然元素也有具有放射性。质子数原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用Z表示。原子：化学变化中的最小微粒。利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？电荷数=电子数问题:质子是粒子直接从氮核打出的？还是粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？原子：化学变化中的最小微粒。原子：化学变化中的最小微粒。原子核：原子的原子核：原子的组成部分，位于原子组成部分，位于原子的中心，由质子和中的中心，由质子和中子构成，带正电的小子构成，带正电的小微粒。微粒。原子核原子核电子电子电子：原子电子：原子的组成部分，的组成部分，位于原子的位于原子的外围，带负外围，带负电的小微粒。电的小微粒。质子质子质子：原子核质子：原子核的组成部分，的组成部分，带正电的小微带正电的小微粒，一个质子粒，一个质子带一个单位的带一个单位的正电荷。正电荷。中子中子 原子核的原子核的组成部分，组成部分，不带电的不带电的小微粒。小微粒。
