《原子核的组成》课件.pptx

1、 第十九章：原子核第十九章：原子核 第第 1 1 节节：原子核的：原子核的组组成成斜水钼斜水钼斜水钼斜水钼铀矿铀矿铀矿铀矿铀钙铀钙铀钙铀钙石矿石矿石矿石矿钡铀钡铀钡铀钡铀云母云母云母云母翠砷铜翠砷铜翠砷铜翠砷铜铀矿铀矿铀矿铀矿1.放射性放射性和和放射性元素放射性元素 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的铀的矿物矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使黑纸使照相照相底片感光，物质发射射线的性质称为底片感光，物质发射射线的性质称为放射性。具有放射性。具有发射发射性的元素称为性的元素称为放射性元素。放射性元

2、素。2.天然天然放射性放射性现象现象 元素元素这种自发的放出射线的这种自发的放出射线的现象，叫做现象，叫做天然天然放射现放射现象象。放射性放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数序数大于大于82 的的所有元素，都能自发的放出射线，原子序所有元素，都能自发的放出射线，原子序数数小于小于 83 的的元素，有的也具有元素，有的也具有放射性。放射性。放大了放大了1000 1000 倍倍的铀的铀矿石矿石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？这些射线带不带电呢？这些射线带不带电呢？它们它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以

3、除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？外，还有些什么性质呢？放射型物质发出的射线有三种放射型物质发出的射线有三种放射型物质发出的射线有三种放射型物质发出的射线有三种：射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线射线射线射线 射线射线 射线射线 射线射线 如果如果 射线、射线、射线、射线、射线都是带电粒子流，按照射线都是带电粒子流，按照它们在磁场中的径迹判断，它们非别带什么电荷？它们在磁场中的径迹判断，它们非别带什么电荷？根据根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它偏转较小的一束由

4、带正电荷的粒子组成，我们把它叫作叫作 射线射线，射线射线由带正电由带正电的的 粒子组成粒子组成。科学家们。科学家们研究研究发现发现每个每个 粒子粒子带的正电荷是电子电荷带的正电荷是电子电荷的的 2 倍倍，粒子粒子质量大约等于氦原子的质量大约等于氦原子的质量。进一步质量。进一步研究研究表明表明 粒子粒子就就是氦是氦原子核原子核。由于由于 粒子粒子的质量较大，的质量较大，所以所以 射线射线的穿透本领最的穿透本领最小小，我们用一张厚纸就能把它，我们用一张厚纸就能把它挡住挡住。射射 线线 与与 射线射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它把它叫做叫做 射线。研究

5、射线。研究发现发现 射线射线由带负电的粒子（由带负电的粒子（粒子）粒子）组成组成。进一步。进一步研究研究表明表明 粒子粒子就是就是电子电子。射线射线的的穿透本领较强穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝几厘米厚的铝板。板。射射 线线 中间中间不发生偏转的那束射线不发生偏转的那束射线叫做叫做 射线射线，研究表明，研究表明，射线射线的实质是一种波长极短的电磁波的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是，它不带电，是中性的。中性的。射线射线的的穿透本领极强穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板。它

6、能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板。射射 线线射线射线成分成分速度速度贯穿能量贯穿能量电离能量电离能量 氦原子核氦原子核1/10光速光速弱弱很容易很容易高速电高速电子流子流接近光速接近光速较较 强强较较 弱弱高高能量能量电磁波电磁波光光 速速很很 强强更更 小小例例1.如图如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示方向如图所示)，调整，调整电电场强度场强度 E 和磁感应强度和磁感应强度 B 的的大小，使得大小，使得在在 MN 上上只有两个只有两个点受到射线点受到射线照射

7、。下列判断照射。下列判断是正确是正确的是的是 ()A.射到射到 b 点点的一定的一定是是 射线射线B.射到射到 b 点点的一定的一定是是 射线射线C.射到射到 b 点点的一定的一定是是 射线或射线或 射线射线D.射到射到 b 点点的一定的一定是是 射线射线C 1919年，卢瑟福年，卢瑟福用用 粒子粒子轰击氮核，轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正得到了质子。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，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它的质量等于一个电子质量的的 1836 倍。倍。进一步进一步研究表明，质子的性质和氢原子研究表明，质子的性质和氢原子核

8、的性质完全相同，所以质子就是氢原核的性质完全相同，所以质子就是氢原子子核。核。同样同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子子。质子质子是原子核的组成部分。是原子核的组成部分。原子核是否只是由质子组成呢原子核是否只是由质子组成呢？卢瑟福卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。公认。卢瑟福卢瑟福的猜想的猜想：原子核内可能还存在着另一种粒子：原子核内可能还存在着另一种粒子它的质量与质子相同，但是不带电。他把这种粒子叫作它的质量与质子

9、相同，但是不带电。他把这种粒子叫作中子。中子。1932 年年英国物理学家英国物理学家查德威克发现查德威克发现了中子了中子质质质质子子子子和和和和中中中中子子子子中子中子中子中子 质子质子质子质子 统称统称统称统称核子核子核子核子 101015 15 m m (1)核子数：核子数：质子质子和中子质量相差很和中子质量相差很小，统称小，统称为为核子。质核子。质子子数和中子数之和叫核子数和中子数之和叫核子数。数。(2)电荷数电荷数(Z)：原子核原子核所带的电核总是质子数的整数所带的电核总是质子数的整数倍，倍，用用这个整数表示电荷这个整数表示电荷量。量。(3)质量数质量数(A)：原子核原子核的质量等于质

10、子和中子的质量的质量等于质子和中子的质量和，和，所以所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整倍，这个整数，叫质量数。数，叫质量数。（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数（核）电荷数质量数质量数质量数质量数元素符号元素符号元素符号元素符号(1)核电荷数核电荷数=质子数质子数=元素元素的的原子序数原子序数=荷荷外电子数外电子数(2)质量数质量数=核子数核子数=质子数质子数+中子中子数数例例2.镭镭的原子序数的原子序数是是 88，原子核质量数，原子核质量数是是 226。试问。试问：(1)镭镭核中有几个质子？几个中子？核中有几个质子？几个中子？(2)镭镭

11、核所带电荷量是多少？核所带电荷量是多少？(3)若若镭原子呈中性，它核外有几个电子？镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)是是镭的一种同位素，让镭的一种同位素，让 和和 以以相同相同速速度垂直射度垂直射入磁感应强度入磁感应强度为为 B 的的匀强磁场中，它们运动的匀强磁场中，它们运动的轨轨道半径道半径之比是多少？之比是多少？解：解：(1)镭镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数核中的质子数等于其原子序数，故质子数为为 88，中中子数子数 N 等于等于原子核的原子核的质量数质量数 A 与质子数与质子数 Z 之之差，差，即即 NAZ22688138。(2)镭镭核所带电量核所带电量 Q Ze 881.6

12、1019 C 1.411017 C。(3)核外电子核外电子数等于核电荷数，故核外电子数数等于核电荷数，故核外电子数为为 88。(4)带电粒子带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹兹力力，故有，故有 qvB mv2/r r mv/qB 两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故 如如质子数相同，中子数质子数相同，中子数不同不同(质量数质量数当然当然不同不同)，则互则互为同位素。为同位素。氢氢氢氢的的的的同同同同位位位位素素素素例例3.氘氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，和氚是氢的同位素，

13、关于氢、氘、氚的原子，下下列说法正确的是列说法正确的是()A.具有具有相同的质子数、相同的中子数、相同的电子相同的质子数、相同的中子数、相同的电子数数B.具有具有不同的质子数、相同的中子数、相同的电子不同的质子数、相同的中子数、相同的电子数数C.具有具有相同的质子数、不同的中子数、相同的电子相同的质子数、不同的中子数、相同的电子数数D.具有具有相同的质子数、相同的中子数、不同的电子相同的质子数、相同的中子数、不同的电子数数C一、天然放射现象一、天然放射现象1.放射性和放射性元素放射性和放射性元素2.天然放射性现象天然放射性现象二、射线到底是什么二、射线到底是什么三、质子和中子的发现三、质子和中子的发现三种射线：三种射线：射线、射线、射线、射线、射线射线四、原子核的组成四、原子核的组成核电荷数核电荷数=质子数质子数=元素元素的的原子序数原子序数=荷荷外电子数外电子数质量数质量数=核子数核子数=质子数质子数+中子中子数数