資源簡介

(共26張PPT)
原子核的組成
CONTENTS
01
天然放射現象
02
射線的本質
03
原子核的組成
04
目錄
典型例題
典例分析
關于原子核內部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現象。那么，人們是怎樣從破解天然放射現象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢？
新課導入
人們對原子組成和原子結構的認識過程
棗糕（西瓜）模型
+
+
核式結構模型
量子化軌道
電子云
01
天然放射現象
原子核
關于原子核內部的信息最早來自天然放射現象。
貝克勒爾，
1852－1908，法國
1896年3月，貝克勒爾
雙氧鈾硫酸鉀鹽
純鈾金屬板
天然放射性的發現
貝克勒爾在實驗室中
居里夫婦對最早提出了放射性的概念。
發現并命名兩種新元素：釙（Po）和鐳（Ra）。
瑪麗.居里與皮埃爾.居里
瑪麗.居里把其中一種元素命名為釙（Po）（為了紀念她的祖國波蘭而） ，
另一種元素命名為鐳（Ra） 。
放射性：物質發射射線的性質稱為放射性。
放射性元素：具有放射性的元素稱為放射性元素。
天然放射現象：放射性元素自發地放出射線的現象。
放大了1000倍的鈾礦石
放射性不是少數幾種元素才有的，研究發現，原子序數大于或等于83的所有元素，都能自發的放出射線，原子序數小于83的元素，有的也具有放射性．
02
射線的本質
原子核
1、研究方法
⑴把放射源鈾、釙或鐳放入用鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束。
這三種射線分別叫作α射線、β射線和γ射線。
⑵在射線經過的空間施加磁場。
①射線分裂成三束；
②兩束在磁場中向不同的方向偏轉，這說明它們是帶電粒子流；且電性相反。
③另一束在磁場中不偏轉，說明它不帶電。
如果α射線、β射線都是帶電粒子流，按照圖5.1-1中標出的徑跡判斷，它們分別帶什么電荷？
如果不用磁場而用電場判斷它們帶電的性質，兩個電極怎樣放置可以使三種射線大致沿圖示的方向偏轉？
×　×　×　×　×
×　×　×　×　×
×　×　×　×　×
×　×　×　×　×　
α射線
β射線
γ射線
正電
負電
α射線
+
β射線－
γ射線
電場E
思考與討論
2、三種射線
射線
射線
射線
電離能力
貫穿能力
速度
本質
0.99C
光速 c
氦核流
高速電子流
波長極短的電磁波（光子）
射線使原子中的電子脫離核的束縛成為自由電子，這樣的過程叫作電離。射線的上述作用叫作電離作用。
由于與物質中的微粒作用時會損失自己的能量，在空氣中只能前進幾厘米，用一張紙就能把它擋住。（最弱）
最強
較弱
最弱
穿透能力較強，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。（較弱）
甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土（最強）
紙
鋁
α射線
β射線
γ射線
鉛
課本中說“γ射線是能量很高的電磁波”。為什么說電磁波的光子能量高，它的波長就一定短？
根據光子的能量公式 可知，電磁波的光子能量越大，頻率越高，波長越短
想一想
元素的放射性是原子的性質還是原子核的性質？放射性的發現有何重要意義
表明原子核也有內部結構。
放射性與元素所處的化學狀態無關。
放射性與元素存在的物理狀態無關。
是原子核的性質，而不是原子的性質。只與原子核的內部結構有關。
3、射線的來源
射線與核外電子無關，它來自原子核。說明原子核內部是有結構的。
單質、化合物
溫度、壓強
原子核
威耳遜云室
由微觀粒子構成的射線，肉眼是看不見的。但是，射線中的粒子與其他物質作用時產生的現象，會顯示射線的存在。威爾遜云室就是一種常用的射線探測裝置。
劍橋卡文迪許實驗室陳列的威爾遜云室
拓展學習
α射線，β射線都是高速運動的粒子，能量很高，Y射線是波長很短的光子，能量也很高。從原子內部能夠射出這樣高能的粒子，這使科學家們意識到原子核是一個能量的寶庫。
放射性現象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內釋放出來的，這表明原子核也有內部結構.
原子核內究竟還有什么結構？
原子核又是由什么粒子組成的呢？
03
原子核的組成
原子核
1、發現質子
——1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發現質子。
質子：P
電量：e=1.602×10-19C
質量：mp=1.672×10-27kg
后來，人們用同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質子，由此斷定質子是原子核的組成部分。
盧瑟福發現質子的核反應方程：
原子核是只由質子組成的嗎？如果原子核中只有質子，那么，任何一種原子核的質量與電荷量之比，都應該等于質子的質量與電荷量之比。但事實是這樣的嗎？
如果原子核中內只有質子，則：
實際上：
說明原子核還有其他組成部分
思考與討論
1932年，英國物理學家查德威克又發現了中子，用符號n表示。
通過研究證明中子的質量和質子的質量非常接近，但是不帶電，是中性粒子。
在對各種原子核進行的實驗中，發現質子和電子是組成原子核的兩種基本粒子。
查德威克發現中子的核反應方程：
中子的質量：
查德威克
2、發現中子
mn=1.674927471×10-27 kg
mp=1.672×10-27kg
原子核具有結構
天然放射性現象
原子核=質子+中子
原子具有核式結構
α粒子散射實驗
原子具有結構
重要實驗
結論
原子=原子核+核外電子
原子內部存在電子
陰極射線
核子
3、原子核的組成
mn＝1.674927471×10-27 kg
mp=1.672×10-27kg
質子：P
電量+：e=1.602×10-19C
中子：n
中子質量比質子質量約大千分之一
4、原子核的表示方法
=質子數=原子序數=核外電子數
⑴核電荷數Z
⑵質量數A
=核子數=質子數+中子數
電荷數
(原子序數）
質量數
原子核的電荷數不是它所帶的電荷量，質量數也不是它的質量。
原子核符號（元素符號）
（α粒子）
表示：帶2個單位正電荷，即有2個質子和4－2＝2個中子。
氦原子核
鈾原子核
電荷數是2，質量數是4。
電荷數是92，質量數是235。
表示：帶92個單位正電荷，即有92個質子和235－92＝143個中子。
——元素符號
質子數相同而中子數不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。例如，氫有三種同位素，分別叫做氕（也就是通常說的氫）、氘（也叫重氫）、氚（也叫超重氫），符號分別是 。
5、同位素
原子核的質子數決定了核外電子數目，也決定了電子在核外的分布情況，進而決定了這種元素的化學性質。因此，同種元素的原子，質子數相同，核外電子數也相同，它們就會具有相同的化學性質。
同位素：質子數相同，中子數不同（質量數A當然不同），則互為同位素。
碳有兩種同位素，符號分別是
元素符號相同
質子數相同（電荷數相同 ）
質量數不同
科學漫步
天然放射現象的發現
1895年末，德國物理學家倫琴發現了一種新的射線——X射線，即倫琴射線。它具有一定的輻射性。

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