1.了解什么是放射性和天然放射現(xiàn)象。2.理解三種射線的本質,以及如何利用磁場區(qū)分它們。3.掌握原子核的組成,知道核子和同位素的概念。4.掌握質量數(shù)、電荷數(shù)和核子數(shù)之間的關系。
關于原子核內部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現(xiàn)象。那么，人們是怎樣從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開了原子核秘密的呢？
人們對原子組成和原子結構的認識過程
關于原子核內部的信息最早來自天然放射現(xiàn)象。
1896年3月，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，與雙氧鈾硫酸鉀鹽放在一起但包在黑紙中的感光底板被感光了。他推測這可能是因為鈾鹽發(fā)出了某種未知的輻射。同年5月，他又發(fā)現(xiàn)純鈾金屬板也能產(chǎn)生這種輻射，從而確認了天然放射性的發(fā)現(xiàn)。
居里夫婦對最早提出了放射性的概念。
發(fā)現(xiàn)并命名兩種新元素：釙（P）和鐳（Ra）。
瑪麗.居里和她的丈夫皮埃爾.居里對含鈾和含鈾的各種礦石進行了深入研究。發(fā)現(xiàn)這種瀝青中含有兩種能夠發(fā)出更強射線的新元素，瑪麗.居里把其中一種元素（為了紀念她的祖國波蘭而）命名為釙（P） ，另一種元素命名為鐳（Ra） 。
放射性：物質發(fā)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(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。
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．
放射性說明了原子核具有復雜結構
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(jīng)過的空間施加磁場。
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？
波長極短的電磁波（光子）
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。
穿透能力較強，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。
甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土
氣體受到電場或熱能的作用,就會使中性氣體原子中的電子獲得足夠的能量,以克服原子核對它的引力而成為自自電子,同時中性的原子或分子由于失去了帶負電荷的電子而變成帶正電荷的正離子。這種使中性的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過程叫做氣體電離,形成的就是電離氣體。
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。
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(chǎn)生的現(xiàn)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。
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質子。
電量：e=1.602×10-19C
質量：mp=1.672×10-27kg
戲稱：盧打“氮” 盧打“蛋”
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。
如果原子核中內只有質子，則：
說明原子核還有其他組成部分
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？
中子不帶電，用n表示，質量與質子質量接近。
盧瑟福猜想，原子核內可能還存在著另一種粒子，它的質量與質子相同，但是不帶電，他把這種粒子叫作中子。
1932年，盧瑟福的學生查德威克通過實驗證實了這個猜想。
mn＝1.674927471×10-27 kg
mp=1.672×10-27kg
原子=原子核+核外電子
電量+：e=1.602×10-19C
中子質量比質子質量約大千分之一
=質子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)
=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)
電荷數(shù)(原子序數(shù)）
原子核的電荷數(shù)不是它所帶的電荷量，質量數(shù)也不是它的質量。
原子核符號（元素符號）
表示：帶2個單位正電荷，即有2個質子和4－2＝2個中子。
電荷數(shù)是2，質量數(shù)是4。
電荷數(shù)是92，質量數(shù)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。
原子核的質子數(shù)決定了核外電子數(shù)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(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，它們就會具有相同的化學性質。
3、原子核的組成：質子、中子
⑴核電荷數(shù)Z=質子數(shù)=原子序數(shù)=荷外電子數(shù)
⑵質量數(shù)A=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)
【例題1】如圖所示，在某次實驗中把放射源放入鉛制成的容器中，射線只能從容器的小孔射出.在小孔前Q處放置一張黑紙，在黑紙后P處放置照相機底片，QP之間為垂直紙(非黑紙)面的勻強磁場(圖中未畫出)，整個裝置放在暗室中.實驗中發(fā)現(xiàn)，在照相機底片的a、b兩處被感光(b點正對鉛盒的小孔)，則下列有關說法正確的是（ ）A.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復雜的結構B.QP之間的勻強磁場垂直紙面向里C.通過分析可知，打到a處的射線為β射線D.此放射性元素放出的射線中只有α射線和β射線
天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復雜的結構，選項A錯誤；因黑紙只能擋住α射線，則打到a點的為β射線，打到b點的為γ射線，由左手定則可知，QP之間的勻強磁場垂直紙面向外，選項B錯誤，C正確；此放射性元素放出的射線中有α射線、β射線和γ射線，選項D錯誤。
【例題2】已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質量數(shù)是226.試問：(1)鐳核中有幾個質子？幾個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)呈中性的鐳原子，核外有幾個電子？
(1)鐳核中的質子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質量數(shù)A與質子數(shù)Z之差， 即N=A-Z=226-88=138.(2)鐳核所帶電荷量： Q=Ze=88×1.6×10-19C =1.41×10-17C(3)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88.
1.在元素周期表中查到鉛的原子序數(shù)為82，一個鉛原子質量數(shù)為207，下列說法正確的是（　?。〢．核外有82個電子，核內有207個質子B．核外有82個電子，核內有82個質子C．核內有82個質子，207個中子D．核內有125個核子
解析：在元素周期表中查到鉛的原子序數(shù)為82，即一個鉛原子中有82個質子。由于原子是電中性的，則核外電子數(shù)為82個。根據(jù)質量數(shù)（核子數(shù)）等于質子數(shù)與中子數(shù)之和可知，鉛原子核的中子數(shù)為207-182=125,故ACD錯誤，B正確。故選B。答案：B

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1 原子核的組成

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

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