高中物理 19_1 原子核的組成學(xué)案 新人教版選修3-5

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課時(shí)19.?1　原子核的組成 　　1.?了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。 2.?知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們。 3.?知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。 1.?天然放射現(xiàn)象 (1)物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為①放射性。元素這種自發(fā)地②放出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。具有放射性的元素稱為放射性元素。 (2)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③83的所有元素，都能自發(fā)地放出射線；原子序數(shù)小于④83的元素，有的也具有放射性。 2.?射線到底是什么 (1)填寫下表 射線種類 本質(zhì) 速度 貫穿本領(lǐng) 電離作用 α射線 ⑤氦核流 約0.?1c 很弱 很強(qiáng) β射線 ⑥高速電子流 99%c 較強(qiáng) 較弱 γ射線 波長(zhǎng)很短的電磁波 等于c 很強(qiáng) 很弱 　(2)元素具有放射性是由⑦原子核本身的因素決定的。 三種射線都是高速運(yùn)動(dòng)的粒子，能量很高，都來自于⑧原子核內(nèi)部，這也使我們認(rèn)識(shí)到原子核蘊(yùn)藏有巨大的核能，原子核內(nèi)也有其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。 3.?原子核的組成 (1)盧瑟福用α粒子轟擊氮核時(shí)，發(fā)現(xiàn)了⑨質(zhì)子；查德威克通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核內(nèi)存在中子。 (2)質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電，質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為⑩核子，組成原子核。 (3)原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)；原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。 (4)符號(hào)X表示原子核，X表示元素符號(hào)；A表示核的質(zhì)量數(shù)；Z表示核電荷數(shù)。 　　主題1：天然放射現(xiàn)象 問題：閱讀教材中“天然放射現(xiàn)象”標(biāo)題下的相關(guān)內(nèi)容，回答什么是天然放射現(xiàn)象，裝飾建材為什么會(huì)有放射性，是否可以用物理方法或化學(xué)方法消除其放射性。 　　主題2：探究射線的本質(zhì) 問題：閱讀教材中“射線到底是什么”標(biāo)題下的內(nèi)容，回答下列問題。 (1)科學(xué)家用什么方法研究射線的本質(zhì)? (2)為什么說β射線的電子來自原子核內(nèi)部? (3)處于基態(tài)的氫原子的核外電子的動(dòng)能為Ek=13.?6 eV，此電子的速率可以達(dá)到多少?請(qǐng)把計(jì)算結(jié)果與β射線的速度進(jìn)行比較。(電子的質(zhì)量為me=9.?110-31 kg) 　　主題3：原子核的組成 問題：你知道原子核的結(jié)構(gòu)嗎?原子核用什么符號(hào)表示? 　　主題4：同位素 情景：2011年3月，日本的強(qiáng)烈地震引發(fā)的海嘯致使日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中有一種放射性物質(zhì)叫碘131，這種物質(zhì)放射出的射線對(duì)人體有害，而我們的食鹽中卻要加碘。 問題：食鹽中所加的碘與放射性碘相同嗎? 1.?(考查射線本質(zhì))下列說法正確的是(　　) A.?β射線粒子和電子是兩種不同的粒子　　　 B.?β射線來自原子核內(nèi)部 C.?α粒子不同于氦原子核 D.?γ射線在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn) 2.?(考查物理學(xué)史)下列說法正確的是(　　) A.?居里夫婦首先發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象 B.?人類首先發(fā)現(xiàn)鈾具有放射性 C.?盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了中子 D.?湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后接著發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 3.?(考查原子核的組成)關(guān)于X，下列說法正確的是(　　) A.?它表示一個(gè)原子 B.?它表示一個(gè)原子核 C.?它表示原子核中有12個(gè)質(zhì)子 D.?它表示原子核中有12個(gè)核子 4.?(考查三種射線的探測(cè))如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是(　　) A.?①表示γ射線，③表示α射線 B.?②表示β射線，③表示α射線 C.?④表示α射線，⑤表示γ射線 D.?⑤表示β射線，⑥表示α射線 　　拓展一：射線的本質(zhì)和性質(zhì) 1.?一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的α、β、γ射線由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔，鋁箔右側(cè)的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)。射線進(jìn)入電場(chǎng)后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的(　　)。 A.?射線a為α射線，射線b為β射線 B.?射線a為β射線，射線b為α射線 C.?射線a為γ射線，射線b為α射線 D.?射線a為γ射線，射線b為β射線 　　拓展二：同位素 2.?下列關(guān)于放射性同位素的說法，正確的是(　　)。、 A.?放射性同位素的原子核跟這種元素其他同位素的原子核有相同的中子數(shù) B.?放射性同位素代替非放射性同位素制成的化合物，化學(xué)性質(zhì)要發(fā)生改變 C.?放射性同位素的放射性與其溫度高低無關(guān) D.?放射性同位素的放射性與其狀態(tài)有關(guān) 參考答案 知識(shí)體系梳理 ①放射性?、诜懦錾渚€?、?3　④83?、莺ず肆鳌、薷咚匐娮恿鳌、咴雍恕、嘣雍恕、豳|(zhì)子?、夂俗印≠|(zhì)子　核的質(zhì)量數(shù) 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 主題1：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。研究表明，原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)地放出射線；原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性。裝飾建材中含有放射性物質(zhì)時(shí)就會(huì)放出射線，從而具有放射性。由于放射性是原子核本身的性質(zhì)，不能用物理方法或化學(xué)方法消除其放射性。 主題2：(1)科學(xué)家利用射線在磁場(chǎng)中不同的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)現(xiàn)α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦核流，β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，γ射線是電磁波。 (2)由于元素的化學(xué)性質(zhì)取決于原子的核外電子，而放射性與化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，可見β射線與核外電子無關(guān)，只能來自原子核內(nèi)部。 (3)由Ek=mv2可得處于基態(tài)的氫原子的核外電子的速度v=≈2.?2106 m/s，顯然這個(gè)速度遠(yuǎn)低于β射線的速度(可達(dá)99%c)。 主題3：盧瑟福用α粒子轟擊氮核，打出了質(zhì)子，說明質(zhì)子是原子核的組成部分；后來查德威克用α粒子轟擊鈹，發(fā)現(xiàn)了中子，說明中子也是原子核的組成部分。所以原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電，質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，質(zhì)子和中子又統(tǒng)稱為核子。用符號(hào)X表示原子核，X表示元素符號(hào)，A表示核的質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)。 主題4：食鹽中所加的碘與放射性碘不同！食鹽中所加的碘與放射性碘的原子核內(nèi)有相同的質(zhì)子數(shù)，但中子數(shù)不同。具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。由于原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)，核外電子排列決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，所以同位素的化學(xué)性質(zhì)相同。但是由于核內(nèi)中子數(shù)不同，食鹽中所加的碘沒有放射性，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。 基礎(chǔ)智能檢測(cè) 1.?BD　2.?B　3.?BC　4.?C 全新視角拓展 1.?D　【解析】α射線貫穿本領(lǐng)最小，不能穿過鋁箔；γ射線不帶電，在電場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 2.?C　【解析】同位素指的是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，核外電子數(shù)相同的原子。同位素在元素周期表中的位置相同，化學(xué)性質(zhì)相同。元素的放射性與溫度、狀態(tài)無關(guān)。