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1、,,,,,,,,,,一、走進原子核,第四章 原子核,,人們通過什么現(xiàn)象或?qū)嶒灠l(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的?,,人們認識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射現(xiàn)象開始的。,,,1896年,法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn),鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線,這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光,物質(zhì)能放出射線的性質(zhì)稱為放射性具有放射性的元素稱為放射性元素元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象,,,貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的射線,引起了居里夫婦極大興趣,對鈾射線進行了深入研究 . 1898年7月,他們宣布發(fā)現(xiàn)了這種新元素,它比純鈾放射性要強400倍。為了紀念居里夫人的祖國波蘭,新元素被命名為釙. 1898年12月,居里夫
2、婦又根據(jù)實驗事實宣布,他們又發(fā)現(xiàn)了第二種放射性元素這種新元素的放射性比釙還強。他們把這種新元素命名為“鐳”。 1903年,居里夫婦和貝克勒爾共同榮獲諾貝爾物理學獎。,居里夫人 :法國籍波蘭科學家,偉大的女性科學家,研究放射性現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。 1891年,她到巴黎深造,獲得了兩個碩士學位。學業(yè)完成后,她本打算返回祖國為受奴役的波蘭人民服務,但是,與法國年輕物理學家皮埃爾居里的相識,改變了她的計劃,對科學的執(zhí)著追求使兩人走在一起。 居里夫婦的實驗室條件極差,夏天,因為頂棚是玻璃的,里面被太陽曬得像一個烤箱;冬天,又冷得人都快凍僵了。居里夫婦克服了人們難以想像的
3、困難,為了提煉鐳,他們辛勤地奮斗著。他們從1898年一直工作到1902年,經(jīng)過幾萬次的提煉,處理了幾十噸礦石殘渣,終于得到0.l克的鐳鹽,測定出了它的原子量是225。 鐳的發(fā)現(xiàn)在科學界爆發(fā)了一次真正的革命!,,,放射性不是少數(shù)幾種元素才有的,研究發(fā)現(xiàn),原子序數(shù)大于或等于83的所有元素,都能自發(fā)的放出射線,原子序數(shù)小于83的元素,有的也具有放射性,放大了1000倍的鈾礦石,,,鉛盒,放射源,,射 線,天然放射性元素的原子核發(fā)出的射線 可使照相底片感光,照相底片,,,,,,,,放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種:,,,,,,,,,,,,二、核衰變與核反應方程,,,氦原子核(42He),高速 電子流(0-
4、1e),高能量 電磁波或 光子流(中性),1/10光速,接近光速,光速,很弱(空氣中只能前進幾厘米),較強(幾毫米厚的鋁板),很強(幾厘米厚的鉛板),很強,較弱,很弱,閱讀課文填寫表格:,注意:三種射線都能使照片底片感光,天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有何意義?,某種元素存在的狀態(tài)不同(單質(zhì)、化合物),元素的放射性不受影響,,原子核外的電子分布不同,元素的化學性質(zhì)不同,,,射性不是來自核外的電子,而是來自原子核。,原子核放出粒子后,會變成新的原子核,,,,定義:原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?衰變遵循的規(guī)律:電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,,,問題:原子核發(fā)生衰變時為什么總伴隨有射線的
5、輻射,射線是如何產(chǎn)生的?,核反應:原子核在其他粒子的轟擊下或自發(fā)衰變產(chǎn)生新原子核的過程.,1、核反應中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,2、核反應是原子核的變化;化學反應是核 外電子的變化,3、反應能:核反應中放出或吸收的能量,,,+,,+,容器,粒子源,鋁箔,熒光屏,顯微鏡,從此加入氮氣,質(zhì)子的發(fā)現(xiàn):,中子的發(fā)現(xiàn):,問題的提出:原子核是由質(zhì)子組成的嗎? 盧瑟福的預言: 中子的出現(xiàn)與確定,中子的發(fā)現(xiàn),,+,+,,粒子,中子,質(zhì)子,,衰變遵循的規(guī)律:電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,,,,,,,,,,,衰變:,衰變:,衰變特點: 新核的質(zhì)量數(shù)減少4, 電荷數(shù)減少2。,衰變特點: 新核的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1。
6、,例1:指出下列核反應中的錯誤并更正,,N,此反應不存在,點評:,如何書寫核反應方程?,用把反應物和生成物聯(lián)系起來;,,核反應方程必須遵守電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律;,依據(jù)客觀實驗不能杜撰無實驗依據(jù)的方程式;還應熟記常見的粒子的符號,(4)記住常見的粒子符號,例:用粒子轟擊氬核,產(chǎn)生一個中子和一個新核這個新核是什么?寫出核反應方程,定義:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做元素的半衰期。,強調(diào): 1、對于確定的元素其半衰期是一定的; 2、半衰期是對大量原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需時間的統(tǒng)計平均值,因此只有 對大量的原子核講半衰期才有意義; 3、半衰期由原子核內(nèi)部本身決定,與元素的物理狀態(tài)
7、(高溫、高壓)和化學狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)。,實際應用: 考古學家確定古木年代的方法是用放射性同位素作為“時鐘”,來測量漫長的時間,這叫做放射性同位素鑒年法,1.關(guān)于、、三種射線,下列說法中正確的是 A.射線是原子核自發(fā)放射出的氦核,它的穿透能力最強 B.射線是原子核外電子電離形成的電子流,它具有中等 的穿透能力 C.射線粒子和電子是兩種不同的粒子 D.射線一般伴隨或射線產(chǎn)生,它的穿透能力最強,D,課堂練習,,2.天然放射性元素23290Th(釷)經(jīng)過一系列衰變和衰變之后,變成20882Pb(鉛),下列說法中正確的是 鉛核比釷核少24個中子 鉛核比釷核少8個質(zhì)子 衰變過程中共有4次衰變和8次衰變 衰變過程中共有6次衰變和4次衰變 A.B. C.D.,D,3.在衰變中放出的電子來自 A.原子核外軌道的電子 B.原子核內(nèi)所含的電子 C.原子核內(nèi)的中子變成質(zhì)子時放 出的電子 D.原子核內(nèi)質(zhì)子變成中子時放出的電子,C,作業(yè): 1.閱讀課本第一二節(jié)內(nèi)容 2.做第二教材前兩節(jié),