1、第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线(射线、射线、射线、射线、射线射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的本章学习过程中要掌握九个概念、一个规律、三个方本章学习过程中要掌握九个概念、一个规律、三个方程、一个现象、两个发现、两个演化程、一个现象、两个发现、两个演化九个概念：同位素、衰变、半衰期、核反应、核力、九个概念：同位素、衰变、半衰期、核反应、核力、
2、结合能、裂变、聚变、夸克一个规律：原子核的衰变规结合能、裂变、聚变、夸克一个规律：原子核的衰变规律三个方程：律三个方程：衰变方程、衰变方程、衰变方程、质能方程一个衰变方程、质能方程一个现象：天然放射现象两个发现：中子的发现、质子的发现象：天然放射现象两个发现：中子的发现、质子的发现两个演化：宇宙的演化、恒星的演化现两个演化：宇宙的演化、恒星的演化第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理本章从内容上可分为三个单元，第一单元本章从内容上可分为三个单元，第一单元(第第12节节)揭示了原子核的组成及衰变，第二单元揭示了原子核的组成及衰变，第二单元(第第34节节)介绍了介绍了射线的探测及应用与防护，第三
3、单元射线的探测及应用与防护，第三单元(第第58节节)主要讲述主要讲述了原子能及其利用了原子能及其利用本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及其应用程及其应用第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理学法指导学法指导在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识
4、学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系，这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地系，这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内容通过直接感知的现象推测、总结直接感知掌握本章内容通过直接感知的现象推测、总结直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要的事实，这是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要注意贯彻
5、始终注意贯彻始终第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理考纲要求考纲要求内容内容 要求要求原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期期放射性同位素放射性同位素核力、核反应方程核力、核反应方程结合能、质量亏损结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应和聚变反应、裂变反应堆放射性的防护放射性的防护第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理了解放射性及放射性元素的概念了解放射性及放射性元素的概念理解三种射线的形成及其本质理解三种射线的形成及其本质理解同位素的概念，了解原子
6、核的组成理解同位素的概念，了解原子核的组成第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理1919年卢瑟福用镭放射出的年卢瑟福用镭放射出的粒子轰去氮原子核，从粒子轰去氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子氮核中打出了一种新的粒子(如图所示如图所示)，叫质子原子核，叫质子原子核只由质子组成吗？只由质子组成吗？第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理1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：、2三种射线在磁场中的轨迹不同三种射线在磁场中的轨迹不同(如图所示如图所示)，其中，其中1是是射线，射线，2是是射线，射线，
7、3是是射线射线3原子核是由原子核是由和和组成的，质子带组成的，质子带，中子中子，质子、中子统称为，质子、中子统称为，原子核常用符，原子核常用符号号表示表示射线射线射线射线射线射线质子质子中子中子正电正电不带电不带电核子核子第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(1)发现者：发现者：1896年，法国物理学家贝克勒尔年，法国物理学家贝克勒尔(2)铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种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里的照相底片感光物体放射出射线射线可以使包在黑纸里的照相底片感光物体放射出射线的性质叫做放射性的性质叫做放射
8、性(3)具有放射性的元素叫做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序数大于或等于84的所有元素，都能自发地放出射线，原的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于子序数小于84的元素，有的也具有放射性，元素这种自发的元素，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也可以制造放射性同位素第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理特别提醒：特别提醒：如果一种元素具有放射性，那么不论它是
9、以单质的形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，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原子核也存在着一定结构.第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(1)研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质用匀强电场分离时，用匀强电场分离时，射线偏离较小，射线偏离较小，射线偏离
10、较大，射线偏离较大，射线不偏离，如图所示；用匀强磁场分离时，射线不偏离，如图所示；用匀强磁场分离时，射线偏转射线偏转半径较大，半径较大，射线偏转半径较小，射线偏转半径较小，射线不偏转，如图所射线不偏转，如图所示示第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(2)各种射线的性质、特性各种射线的性质、特性射线：卢瑟福经研究发现，射线：卢瑟福经研究发现，粒子带两个单位正电粒子带两个单位正电荷，质量数为荷，质量数为4，即，即粒子是氦核，其速度是光速的粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能有较大的动能特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离
11、气电离射线：贝克勒尔证实，射线：贝克勒尔证实，射线是电子流，其速度可射线是电子流，其速度可达光速的达光速的99%.特性：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚特性：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱的铝板，但电离作用较弱第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理射线：是一种波长很短的电磁波射线：是一种波长很短的电磁波光子流，是能光子流，是能量很高的电磁波，波长量很高的电磁波，波长1010m.特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板但电特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板但电离作用最弱离作用最弱第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(3)三种射线的比较三种射线的
12、比较种类种类射线射线 射线射线射线射线组成组成高速氦核流高速氦核流高速电子流高速电子流光子流光子流(高频电磁波高频电磁波)带电量带电量2ee0质量质量4mpmp1.671027kg静止质量为零静止质量为零速度速度0.1c0.99cc在电磁场中在电磁场中偏转偏转与与射线射线反向偏转反向偏转不偏转不偏转贯穿本领贯穿本领最弱最弱用纸能挡住用纸能挡住较强较强穿透几毫穿透几毫米的铝板米的铝板最强最强穿透几厘米的铅板穿透几厘米的铅板对空气的对空气的电离作用电离作用很强很强较弱较弱很弱很弱在空气中在空气中的径迹的径迹粗、短、直粗、短、直细、较长、曲折细、较长、曲折最长最长通过胶片通过胶片感光感光感光感光感光
13、感光第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理特别提醒：特别提醒：射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子核外的电子中放出来的核外的电子中放出来的第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(2010石家庄市第一中学高二检测石家庄市第一中学高二检测)放射性元素衰变时放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是()A射线，射线，射线，射线，射线射线B射线，射线，射线，射线，射线射线C射线，射线，射线，射线，射线射线D射线，射线，射线，射线，射线射线答案：答案：B第十九章第十九章 原子核原子核人教
14、版物理1.质子的发现质子的发现1919年，卢瑟福用年，卢瑟福用粒子轰击氮，结果从氮核中打粒子轰击氮，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷量与质量，知道它是氢出了一种粒子，并测定了它的电荷量与质量，知道它是氢原子核，把它叫做质子原子核，把它叫做质子(p)，后来人们又从其他原子核中打，后来人们又从其他原子核中打出了质子，故确定质子是原子核的组成部分出了质子，故确定质子是原子核的组成部分质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，质子的质量为质子的质量为mp1.672 623 11027kg第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理2中子的发现中
15、子的发现卢瑟福的预言卢瑟福的预言1920年卢瑟福提出了一种大胆的猜想：原子核内除了年卢瑟福提出了一种大胆的猜想：原子核内除了质子外，还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电质子外，还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电的粒子，并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入质子的粒子，并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入质子后形成的后形成的查德威克的发现查德威克的发现查德威克验证了他的老师卢瑟福查德威克验证了他的老师卢瑟福12年前的预言，原子年前的预言，原子核中确实存在着中性的、质量几乎与质子相同的粒子，并核中确实存在着中性的、质量几乎与质子相同的粒子，并把它叫做中子把它叫做中子(n)中子的质量
16、为中子的质量为mn1.674 928 61027kg.第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(1)原子核由质子和中子组成，组成原子核的质子和中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子通称为核子(2)质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中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子质量几乎相等，都等于一个质量单位(3)核电荷数质子数核电荷数质子数(Z)元素的原子序数核外电子元素的原子序数核外电子数数第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理特别提醒：特别提醒：核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称核子数：质子和中子质量差别非常微小
17、，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数为核子，质子数和中子数之和叫核子数电荷数电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数：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电荷数质量数质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质：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，这个整数叫做原子核量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数的质量数第十九章第十九
18、章 原子核原子核人教版物理以下说法中正确的是以下说法中正确的是()A原子中含有带负电的电子，所以原子带负电原子中含有带负电的电子，所以原子带负电B原子核中的质子数，一定与核外电子数相等原子核中的质子数，一定与核外电子数相等C用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可用粒子轰击氮、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核绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电荷数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子电
19、的中性粒子第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理答案：答案：CD解析：解析：原子中除了带负电的电子外，还有带正电的质原子中除了带负电的电子外，还有带正电的质子，故子，故A错对于中性原子来说，原子核中的质子数才跟错对于中性原子来说，原子核中的质子数才跟核外电子数相等，故核外电子数相等，故B错正是用错正是用粒子轰击原子核的实验粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故才发现了质子，故C正确因为绝大多数原子核的质量跟正确因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，才确定质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，才确定原子核内必还有别的中性粒子，原子核内必还有别的中性粒子，故故
20、D正确故正确答案为正确故正确答案为CD.第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理将将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如下图表示射线偏转情况中正确的是如下图表示射线偏转情况中正确的是()第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理解析：解析：已知已知粒子带正电，粒子带正电，粒子带负电，粒子带负电，射线不带射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知负电荷在电场中受电场力方向，可知A、B、C、D四幅图四幅图中，中，、粒子的偏转
21、方向都是正确的，但偏转的程度需进粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断一步判断第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理答案：答案：AD点评：点评：知道知道、的带电性及的带电性及的不带电性，就能准确的不带电性，就能准确判断出判断出、在磁场及电场中的偏转轨迹在磁场及电场中的偏转轨迹第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(2009兰州高二检测兰州高二检测)如图所示，铅盒如图所示，铅盒A中装有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，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
22、屏之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下列说法中正确的有列说法中正确的有()A打在图中打在图中a、b、c三点的依次是三点的依次是射线、射线、射线和射线和射线射线B射线和射线和射线的轨迹都是抛物线射线的轨迹都是抛物线C射线和射线和射线的轨迹都是圆弧射线的轨迹都是圆弧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场，则屏上的亮斑可能只剩下b第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理答案：答案：AC解析：解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场
23、中中粒子受的洛伦兹力向下，粒子受的洛伦兹力向下，粒子受的洛伦兹力向上，轨粒子受的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧由于迹都是圆弧由于粒子速度约是光速的粒子速度约是光速的1/10，而，而粒子速粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，选选A、C两项两项.第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理解析：解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子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由
24、此可得：数与中子数之和由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数中子数N等于原子核的质量数等于原子核的质量数A与质子数与质子数Z之差，即之差，即NAZ22688138.(2)镭核所带电荷量镭核所带电荷量QZe881.61019C1.411017C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为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的向心力为带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有洛伦兹力，故有第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理第十九章第十九章 原子核原子核人教版物
25、理答案：答案：见解析见解析点评：点评：核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原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数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量本题容易把电荷数误认为是原子荷的电荷量而造成错量本题容易把电荷数误认为是原子荷的电荷量而造成错解解第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理有有J、K、L三种原子核，已知三种原子核，已知J、
26、K的核子数相同，的核子数相同，K、L的质子数相同，试完成下列表格的质子数相同，试完成下列表格.原子原子核核原子序原子序数数质量质量数数质子质子数数中子中子数数J918KZAL1019第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理答案：答案：原子核原子核原子序数原子序数质量数质量数质子数质子数中子数中子数J91899KZA108L1019109第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出假如放射源能放射出、三种射线，而根据设计，该生三种射线，而根据设计，该生产线压制的是产线压制的是3mm厚的铝板，
27、那么是三种射线中的厚的铝板，那么是三种射线中的_射线对控制厚度起主要作用当探测接收器单位射线对控制厚度起主要作用当探测接收器单位时间内接收的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过时间内接收的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将自动装置将M、N 两个轧辊间的距离调两个轧辊间的距离调_一些一些第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理解析：解析：射线不能穿过射线不能穿过3mm厚的铝板，厚的铝板，射线又很容易射线又很容易穿过穿过3mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而射线射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿刚好能穿透几毫米厚的铝板，因
28、此厚度的微小变化会使穿过铝板过铝板射线的强度发生较明显变化，所以是射线的强度发生较明显变化，所以是射线对控制射线对控制厚度起主要作用若超过标准值，说明铝板太薄了，应将厚度起主要作用若超过标准值，说明铝板太薄了，应将两个轧辊间的距离调节得大些两个轧辊间的距离调节得大些答案：答案：；大；大第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理(2010上海虹口区期末上海虹口区期末)如图所示是查德威克实验示意如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是子，这种粒子是()A正电子正电子B中子中子C光子光子 D电子电子答案：答案：B解析：解析：这是查德威克发现中子的实验这是查德威克发现中子的实验第十九章第十九章 原子核原子核人教版物理
