第五章 原子核\n1．原子核的组成\n课前预习反馈课内互动探究课堂达标检测目标体系构建核心素养提升\n目标体系构建\n【学习目标】1．知道放射现象和放射性元素。2．了解三种射线的特性，了解原子核的组成，知道原子核的表示方法。3．了解同位素的概念。了解威尔逊云室的工作原理。4．通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化证据意识和推理能力。\n【思维脉络】\n课前预习反馈\n1．放射性物质____________的性质。2．放射性元素具有__________的元素。3．天然放射现象放射性元素自发地____________的现象。发射射线知识点1天然放射现象放射性发出射线\n1．α射线它是高速_______流，速度约为光速的_____，穿透能力_______，电离作用比较强。2．β射线它是高速_______流，速度可达光速的_______，穿透能力______，电离作用________。3．γ射线它是能量很高的__________，穿透能力很强，电离作用________。氦核知识点2三种射线的本质及特征电子99%较强较弱电磁波很弱较差\n1．质子的发现知识点3原子核的组成原子核质子\n2．中子的发现\n3．原子核的组成(1)原子核由________和________组成，组成原子核的________和________统称为核子。(2)质子带一个单位的______电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎________，都等于一个质量单位。(3)核电荷数＝质子数(Z)＝元素的____________＝核外电子数。质子中子质子中子正相等原子序数\n质子数中子数同一位置\n思考辨析『判一判』(1)天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。()(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素。()(3)γ射线是光子流，是能量很高的电磁波。()(4)同一元素的两种同位素具有相同的质量数。()√√√×\n(5)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。()(6)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。()×√\n『选一选』(2021·贵州省思南中学高二下学期月考)如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线C\n解析：α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。\n『想一想』关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。那么，人们是怎样从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核秘密的呢？答案：首先在1896年，贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核是可以再分的。然后在1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，说明质子是原子核的组成部分，再后来在1932年，查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子，说明中子是原子核的组成部分，由此，一步步揭开了原子核的秘密。\n课内互动探究\n探究天然放射现象情景导入如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？(2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一，但α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？\n\n1．天然放射现象(1)发现者1896年，法国物理学家贝克勒尔。(2)放射性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。物体放射出射线的性质叫作放射性。要点提炼\n(3)放射性元素放射性并不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于83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作天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素。\n\n种类α射线β射线γ射线在电磁场中偏转与α射线反向偏转不偏转贯穿本领最弱用纸能挡住较强穿透几毫米的铝板最强穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光\n(1)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，原子核也存在着一定结构。(2)β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。特别提醒\n(多选)将α、β、γ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()典例1典例剖析AD\n解题指导：处理该类问题的实质是力学规律在电、磁场中的综合运用，解决该类问题的一般步骤是：①明确α、β、γ射线粒子的电性；②分析它们在电场和磁场中受到的力；③结合圆周运动、类平抛运动规律求解。解析：已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ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、负电荷在电场中受电场力方向，可知A、B、C、D四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断。\n\n\n\n1．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知()A．②来自原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，是一种电磁波对点训练D\n解析：根据三种射线的贯穿本领，可知①为α射线，②为β射线，③为γ射线，α射线的电离作用最强是高速氦核流，β射线是高速电子流，它不是从原子核外的电子中放出来的，γ射线是光子流(高频电磁波)，综上所述D正确。\n探究原子核的组成情景导入1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子(如图所示)，叫质子。\n(1)人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？(2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？提示：(1)说明质子是原子核的组成部分。(2)说明原子核内除质子外，还有其他粒子存在。\n要点提炼\n2．对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数。(2)电荷数(Z)：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，叫作原子核的电荷数。(3)质量数(A)：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，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫作原子核的质量数。\n3．同位素原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同。把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素。\n(1)β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分。(2)同位素的化学性质相同，但物理性质不同。特别提醒\n已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226，试问：(1)镭核中有多少个质子？多少个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有多少个电子？解题指导：核电荷数与原子核的电荷量是不同的，要理清他们的关系。典例2典例剖析\n解析：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88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)镭核所带电荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。答案：(1)88138(2)1.41×10－17C(3)88\n对点训练B相同\n\n核心素养提升\n原子核的“数”与“量”的辨析技巧(1)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量。\n(2)原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同。原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和。(3)基本关系：核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数。质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。\n解析：钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错误；铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错误，D正确。案例D\n课堂达标检测\nB解析：由质量数守恒得4＋9－12＝1；由电荷数守恒得：2＋4－6＝0；由计算结果可知，新的粒子质量数为1，电荷数为0，故应为中子，B正确。\n2．(2021·黑龙江大庆铁人中学高二期中)卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是()A．电子数与质子数相等B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等解析：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子)，他的主要依据是核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些，故C正确。C\nD\n
