1．知道放射現(xiàn)象和放射性元素。2．了解三種射線的特性，了解原子核的組成，知道原子核的表示方法。3．了解同位素的概念。了解威爾遜云室的工作原理。4．通過(guò)對(duì)原子核結(jié)構(gòu)的探究，感悟探索微觀世界的研究方法，強(qiáng)化證據(jù)意識(shí)和推理能力。
1．知道什么是放射性、放射性元素及天然放射現(xiàn)象。2．了解三種射線的本質(zhì)，知道其特點(diǎn)。3．知道原子核的組成，知道原子核的表示方法，理解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系。4．了解同位素的概念。
1．放射性物質(zhì)____________的性質(zhì)。2．放射性元素具有__________的元素。3．天然放射現(xiàn)象放射性元素自發(fā)地___________的現(xiàn)象?！号幸慌小?1)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核還可再分。(　　)(2)原子序數(shù)大于83的元素都是放射性元素。(　　)
『選一選』以下事實(shí)可作為“原子核可再分”的依據(jù)的是(　　)A．天然放射現(xiàn)象 B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)C．電子的發(fā)現(xiàn) D．康普頓效應(yīng)解析： 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核也是有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的，揭示了原子核還可再分；盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，說(shuō)明原子可再分；康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子既有能量也有動(dòng)量，不能說(shuō)明原子核可再分，故本題應(yīng)選A。
1．α射線它是高速______流，速度約為光速的______，穿透能力________，電離作用比較強(qiáng)。2．β射線它是高速_______流，速度可達(dá)光速的______，穿透能力_______，電離作用________。3．γ射線它是能量很高的__________，穿透能力很強(qiáng)，電離作用________。
3．原子核的組成(1)原子核由________和________組成，組成原子核的________和________統(tǒng)稱為核子。(2)質(zhì)子帶一個(gè)單位的______電荷，中子不帶電，質(zhì)子和中子質(zhì)量幾乎________，都等于一個(gè)質(zhì)量單位。(3)核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＝元素的____________＝核外電子數(shù)。
『判一判』(3)γ射線是光子流，是能量很高的電磁波。(　　)(4)同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù)。(　　)(5)質(zhì)子和中子都不帶電，是原子核的組成成分，統(tǒng)稱為核子。(　　)(6)原子核的電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)。(　　)
『想一想』關(guān)于原子核內(nèi)部信息的研究，最早來(lái)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(kāi)了原子核秘密的呢？
答案：首先在1896年，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核是可以再分的。然后在1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，說(shuō)明質(zhì)子是原子核的組成部分，再后來(lái)在1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹原子核，發(fā)現(xiàn)了中子，說(shuō)明中子是原子核的組成部分，由此，一步步揭開(kāi)了原子核的秘密。
要|點(diǎn)|提|煉1．天然放射現(xiàn)象(1)發(fā)現(xiàn)者1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾。(2)放射性鈾和含鈾的礦物質(zhì)都能夠放出看不見(jiàn)的射線，這種射線可以使包在黑紙里的照相底片感光。物體放射出射線的性質(zhì)叫作放射性。
(3)放射性元素放射性并不是少數(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)地放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，元素這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象，現(xiàn)在用人工的方法也可以制造放射性同位素。
(1)如果一種元素具有放射性，那么不論它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響。也就是說(shuō)，放射性與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)，放射性僅與原子核有關(guān)。因此，原子核不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子核也存在著一定結(jié)構(gòu)。(2)β射線的電子是從原子核中放出來(lái)的，并不是從原子核外的電子中放出來(lái)的。
典|例|剖|析　　　　　(多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，如下圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是(　　)
解題指導(dǎo)：處理該類問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是力學(xué)規(guī)律在電、磁場(chǎng)中的綜合運(yùn)用，解決該類問(wèn)題的一般步驟是：①明確α、β、γ射線粒子的電性；②分析它們?cè)陔妶?chǎng)和磁場(chǎng)中受到的力；③結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。
解析：已知α粒子帶正電，β粒子帶負(fù)電，γ射線不帶電，根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向，可知A、B、C、D四幅圖中，α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的，但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷。
由此可見(jiàn)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)初速度為v0，垂直電場(chǎng)線方向位移為x，沿電場(chǎng)線方向位移為y，則有：
　　　　　　　　圖甲是α、 β、γ三種射線穿透能力的示意圖，人們根據(jù)射線的特性設(shè)計(jì)了在不損壞工件的情況下利用射線的穿透性，來(lái)檢查金屬內(nèi)部傷痕的情況，如圖乙所示。圖乙中檢查所利用的射線是(　　)
A．α射線 B．β射線C．γ射線 D．三種射線都可以
解析： γ射線的穿透能力很強(qiáng)，它能穿透薄金屬板和較厚的水泥墻。所以圖乙是利用γ射線檢查金屬內(nèi)部傷痕的情況，C選項(xiàng)正確。
2．對(duì)核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。(2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)。(3)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和，而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)整數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)。
3．同位素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，進(jìn)而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì)，同種元素的質(zhì)子數(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，所以有相同的化學(xué)性質(zhì)，但它們的中子數(shù)可以不同，所以它們的物理性質(zhì)不同。把具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子互稱為同位素。
(1)β射線是原子核變化時(shí)產(chǎn)生的，電子并不是原子核的組成部分。(2)同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不同。
典|例|剖|析　　　　　已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226，試問(wèn)：(1)鐳核中有多少個(gè)質(zhì)子？多少個(gè)中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)若鐳原子呈中性，它核外有多少個(gè)電子？解題指導(dǎo)：核電荷數(shù)與原子核的電荷量是不同的，要理清他們的關(guān)系。
解析：原子序數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的，原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。由此可得：(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)鐳核所帶電荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C。(3)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88。答案：(1)88　138　(2)1.41×10－17 C　(3)88
　　　　　　　　(多選)下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．原子中含有帶負(fù)電的電子，所以原子帶負(fù)電B．原子核中的質(zhì)子數(shù)，一定跟核外電子數(shù)相等C．用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質(zhì)子，因此人們斷定質(zhì)子是原子核的組成部分D．絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核電荷跟質(zhì)子電荷之比，因而原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子
解析： 原子中除了帶負(fù)電的電子外，還有帶正電的質(zhì)子，故A錯(cuò)誤；對(duì)于中性原子來(lái)說(shuō)，原子核中的質(zhì)子數(shù)才跟核外電子數(shù)相等，故B錯(cuò)誤；正是由于α粒子轟擊原子核的實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C正確；因?yàn)榻^大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核電荷跟質(zhì)子電荷之比，才確定原子核內(nèi)必定還有別的中性粒子，故D正確。
原子核的“數(shù)”與“量”的辨析技巧(1)核電荷數(shù)與原子核的電荷量是不同的，組成原子核的質(zhì)子的電荷量都是相同的，所以原子核的電荷量一定是質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍，我們把核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)叫核電荷數(shù)，而這些質(zhì)子所帶電荷量的總和才是原子核的電荷量。(2)原子核的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是不同的，也與元素的原子量不同。原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總數(shù)叫作核的質(zhì)量數(shù)，原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和。(3)基本關(guān)系：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＝元素的原子序數(shù)＝核外電子數(shù)。質(zhì)量數(shù)(A)＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。
　　　　　以下說(shuō)法正確的是(　　)C．同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù)D．同一元素的兩種同位素具有不同的中子數(shù)解析：釷核的質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為90，所以A錯(cuò)誤；鈹核的質(zhì)子數(shù)為4，中子數(shù)為5，所以B錯(cuò)誤；由于同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，即質(zhì)量數(shù)不同，因而C錯(cuò)誤，D正確。
一、天然放射現(xiàn)象1．下列事實(shí)中，能說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的是(　　)A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象解析： 盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A錯(cuò)誤；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，揭示了原子核還可再分，B正確；光電效應(yīng)是原子核外電子脫離原子核的束縛而逸出，沒(méi)有涉及原子核的變化，C錯(cuò)誤；原子發(fā)光是原子躍遷形成的，沒(méi)有涉及原子核的變化，D錯(cuò)誤。
二、種射線的本質(zhì)及特征2．天然放射性元素放出的α、β、γ射線中(　　)A．三種射線的速度相同B．α射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)C．β射線的本質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流D．γ射線在真空中的速度比X射線的大解析： α射線的速度可達(dá)0.1c，β射線的速度可達(dá)0.99c，γ射線的速度為c，故A錯(cuò)誤；三種射線中，α射線的穿透本領(lǐng)最弱，故B錯(cuò)誤；β射線的本質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，故C正確；γ射線和X射線都是電磁波，它們?cè)谡婵罩械乃俣认嗤?，故D錯(cuò)誤。
3．如圖所示，x為未知放射源，它向右方放出射線，p為一張厚度為0.5 mm左右的薄鋁箔，鋁箔右側(cè)是一真空區(qū)域，內(nèi)有較強(qiáng)磁場(chǎng)，q為熒光屏，h是觀察裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，若將磁場(chǎng)撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)基本沒(méi)有變化，再將鋁箔移開(kāi)，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)明顯增加，則可知放射源x可能為(　　)A．α射線和β射線的混合放射源B．α射線和γ射線的混合放射源C．β射線和γ射線的混合放射源D．α射線、β射線和γ射線的混合放射源
解析： 將強(qiáng)磁場(chǎng)撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)基本沒(méi)有變化，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)穿過(guò)p的射線粒子沒(méi)有影響，可知射到屏上的是不帶電的γ射線；再將厚度為0.5 mm 左右的薄鋁箔移開(kāi)，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)明顯增加，說(shuō)明熒光屏除接收到γ射線外，又接收到了原來(lái)被薄鋁箔p擋住的射線，而厚度為0.5 mm 左右的鋁箔能擋住的只有α射線，所以此放射源應(yīng)是α射線和γ射線的混合放射源。故正確選項(xiàng)為B。
4．如圖所示，一天然放射性物質(zhì)發(fā)出三種射線，經(jīng)過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域。調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使得在熒光屏 MN上只有兩個(gè)點(diǎn)受到射線的照射，則下面判斷正確的是(　　)A．射到b點(diǎn)的一定是α射線B．射到b點(diǎn)的一定是β射線C．射到b點(diǎn)的是α射線或β射線D．射到b點(diǎn)的一定是γ射線
解析： γ射線不帶電，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中它都不受力的作用，只能射到a點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。調(diào)整E和B的大小，既可以使帶正電的α射線沿直線前進(jìn)，也可以使帶負(fù)電的β射線沿直線前進(jìn)，沿直線前進(jìn)的條件是電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，即qE＝qBv。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，當(dāng)α粒子沿直線前進(jìn)時(shí)，速度較大的β粒子向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)β粒子沿直線前進(jìn)時(shí)，速度較小的α粒子也向右偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)C正確，A、B錯(cuò)誤。
三、原子核的組成A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324
解析： 原子核符號(hào)中左上角數(shù)值為質(zhì)量數(shù)，為234，左下角數(shù)值為質(zhì)子數(shù)，為90，中性原子的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù) ＝核外電子數(shù)，即x＝y(tǒng)＝90；根據(jù)質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，可知中子數(shù)為234－90＝144，即z＝144。
A．它們的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)都相等B．它們的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等C．它們的核子數(shù)和中子數(shù)都相等D．它們的中子數(shù)和核外電子數(shù)都相等

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1 原子核的組成

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