第1節(jié) 原子核的組成
一、新課標(biāo)要求
1.了解什么是放射性和天然放射現(xiàn)象。
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.了解原子核的組成,知道核子和同位素的概念。
4.知道質(zhì)量數(shù).電荷數(shù)和核子數(shù)之間的關(guān)系。
二、科學(xué)素養(yǎng)要求
1.物理觀念:知道天然放射現(xiàn)象及三種射線的本質(zhì),了解核子.同位素的基本觀念，知道原子核的組成。
⒉科學(xué)思維:掌握三種射線的本質(zhì),能夠利用磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)分它們,理解原子核的構(gòu)成,并能分析、解決相關(guān)問(wèn)題,提高解題能力。
3.科學(xué)探究:通過(guò)利用磁場(chǎng)探究三種射線的本質(zhì),學(xué)習(xí)用α粒子轟擊原子核發(fā)現(xiàn)核子,體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,提高觀察與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br>4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會(huì)科學(xué)家們探索射線的艱辛,學(xué)習(xí)實(shí)事求是、不畏艱難的科學(xué)精神,增強(qiáng)探究科學(xué)的意識(shí)。
三、教材研習(xí)
要點(diǎn)一、天然放射現(xiàn)象
如果一種元素具有放射性①，那么，無(wú)論它是以單質(zhì)存在的，還是以化合物形式存在的，都具有放射性。放射性的強(qiáng)度也不受溫度、外界壓強(qiáng)的影響。由于元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子，這就說(shuō)明射線與這些電子無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，射線來(lái)自原子核。這說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的。
要點(diǎn)二、原子核的組成
質(zhì)子和中子除了是否帶電的差異以及質(zhì)量上的微小差別外，其余性質(zhì)十分相似，而且，都是原子核的組成成分，所以統(tǒng)稱為核子。原子核的電荷數(shù)②就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)，而原子核的質(zhì)量數(shù)②就是核內(nèi)的核子數(shù)。
【自主思考】
①貝克勒爾因發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的放射性而獲得1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。放射性的發(fā)現(xiàn)具有什么重大意義?
②有同學(xué)認(rèn)為“原子核的電荷數(shù)就是電荷量，原子核的質(zhì)量數(shù)就是原子核的質(zhì)量”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？
四、名師點(diǎn)睛
1.對(duì)天然放射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)
（1）1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)具有放射性。
（2）物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象。
（3）原子序數(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線。
（4）元素的放射性與元素以單質(zhì)還是化合物的形式存在無(wú)關(guān)，且天然放射現(xiàn)象不受任何物理變化、化學(xué)變化的影響。
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)。
（4）基本關(guān)系：電荷數(shù)(Z)=質(zhì)子數(shù)=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)。
五、互動(dòng)探究
探究點(diǎn)一、天然放射現(xiàn)象和三種射線
情境探究
1.如圖為三種射線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
（1）α射線向左偏轉(zhuǎn)，β射線向右偏轉(zhuǎn)，γ射線不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了什么？
（2）α粒子的速度約為β粒子的速度的十分之一，但α射線的偏轉(zhuǎn)半徑大于β射線的偏轉(zhuǎn)半徑說(shuō)明了什么？
探究歸納
1.三種射線的性質(zhì)、特征比較
2.三種射線在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，α粒子和β粒子沿相反方向做類平拋運(yùn)動(dòng)，在同樣的條件下，β粒子的偏移大，如圖所示。
粒子沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移x可表示為x=12at2=12?qEm(y0v)2，所以，在y0相同的條件下β粒子與α粒子偏移之比為xβxα=e2e×411840×(110c)2(99100c)2≈38>1。
（2）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，α粒子和β粒子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下，β粒子的軌道半徑小，α粒子軌道半徑大，如圖所示。
根據(jù)qvB=mv2R得R=mvqB∝mvq，所以，在同樣條件下β與α粒子的軌道半徑之比為RβRα=118404×99100cc10×2ee≈13721。
（2）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，α粒子和β粒子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下，β粒子的軌道半徑小，α粒子軌道半徑大，如圖所示。
根據(jù)qvB=mv2R得R=mvqB∝mvq，所以，在同樣條件下β與α粒子的軌道半徑之比為RβRα=118404×99100cc10×2ee≈1372

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1 原子核的組成

版本： 人教版 (2019)

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