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§19.1 原子核的组成


电子
中子
质子
核外电子数
质量数A = 中子数 + 质子数Z
原子序数 核电核数
例题示范
例1.如图所示,一天然放射源
射出三种射线,经过一个匀强
电场和匀强磁场共存的区域(方 向如图所示),调整电场强度E 和磁感应强度B的大小,使得在 N上只有两个点受到射线照射。 下面的哪种判断是正确的
γ射线不带电,只能射到a点
量数是228,若让22868
Ra和
228 88
Ra
以相同的速度垂直射入磁感应
强度为B的匀强磁场中,它们运
动的轨道半径之比是多少?
由洛伦兹力充当向心
力可得:
v2 qvB m
r
r mv qB
两种同位素具有相同的 核电荷数,但质量数不同, 所以:
r226 m226 226 113 r228 m228 228 114
●1932年英国物理学家查德威克又发现了 中子,通过研究证明中子的质量和质子的 质量基本相同,但是不带电.是中性粒子. 在对各种原子核进行的实验中,发现质子 和中子是组成原子核的两种基本粒子.
mn 1.67492861027 Kg
中子、质子的 发现
1919年 卢瑟福用粒子轰击氮核,发现了质子。
1920年
三种射线
●α射线 ●β射线 ●γ射线
二、射线到底是什么?
2、各种射线的性质和实质。
成分
速度
贯穿能力
电离能力 带电量
射线
氦原子核 1/10光速 弱,纸能档住
很容易
2e
高速
射线 电子流
接近光速
较强,几毫 米铝板
较弱
-e
高能量
射线
电磁波
光速
很强,几厘米铅 板几十厘米混凝 土
更小
0
三、原子核的组成
●放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元 素的原子核内释放出来的,这表明原子核也有 内部结构. ●原子核内究竟还有什么结构? ●原子核又是由什么粒子组成的呢?
( C)
A.射到b点的一定是α射线
调整E和B的大小,使α粒 子沿直线前进时,β粒子向右
B.射到b点的一定是β射线
偏转,有可能射到b点; β使粒
C.射到b点的一定是α射线或β 子沿直线前进时,α粒子也将
射线
会向右偏,也有可能射到b点。
D.射到b点的一定是γ射线
例题示范
【规范解答】(1)镭核中的质
例2.已知镭的原子序数是88, 子数等于其原子序数,故质
有几个电子?
(3)核外电子数等于核电荷数,
故核外电子数为88.
随堂练习
1.如图所示,铅盒A中装有天然放射性物质,
放射线从其右端小孔中水平向右射出,在
小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀
强磁场,则下面说法中正确的有(AC )
由左手定则可知, α粒子受到的洛伦兹
A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、 力向上,β粒子受到
α粒子轰击氮核
同样的方法,从氟、钠、铝的原子核中打出了 质子。 ------质子是原子核的组成部分。
原子核是否只是由质子组成呢?
核的质量 质子质量
核的电量
? 质子电量
核的质量
核的电量
质子质量
> 质子电量
卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子,这一 猜想被他的学生查德威克用实验证实,并得到公认.
2.中子的发现
第十九章 原子核
第一节 原子核的组成
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的?
人们认 识原子核的 结构就是从 天然放射性 开始的。
一、天然放射现象
1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和 含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可 以穿透黑纸使照相底片感光,物质发射射线的性 质称为放射性.具有放射性的元素称为放射性元 素.元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放 射现象.
之比R∶r=30∶1,如图所示,则(AC)
A.粒子与反冲核的动量大小相等,方 向相反
B.反冲核的原子序数为62
C.原来放射性元素的原子序数为62
D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62
【解析】本题结合动量守恒、衰变方程、带电粒子在磁场中的圆周运动等几个知 识点综合运用;由动量守恒得:MV+mv=0,其中MV为反冲核动量,mv为粒子的动 量.
(1)具有相同的质子数、相同的中子数、相同 的电子数;
(2)具有不同的质子数、相同的中子数、相同 的电子数;
(3)具有相同的质子数、不同的中子数、相同 的电子数;
(4)具有相同的质子数、相同的中子数、不同 的电子数.
2、三种射线的性质和实质

电 量
质 量 符号 数
电离 性
穿透性
实 质
来源
α射 线
+2 e
天然放射现象 放射性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,都能自发的放出射 线,原子序数小于83的元素,有的也具有放射性.
放大了1000倍的铀矿石
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
二、射线到底是什么
●在 放 射 性 现 象 中 放 出 的 射 线 是 什 么 东 西 呢? ●它 们 除 了 能 穿 透 黑 纸 使 照 相 底 片 感 光 的 性质以外,还有些什么性质呢? ●这些射线带不带电呢?
则 S d0
m Uq
.
由此式可知s与粒子进入电场的初速度v0成正比,与 粒子的荷质比q/m的平方根成反比.射线速度约为射线 的1/10,而粒子的荷质比比粒子的荷质比要小的多,
所以粒子的竖直方向位移要大,所以③是射线的轨迹,
①是射线的轨迹.α粒子带正电,而向A板偏移,因此A 板带负电,B板带正电.
6.静止在匀强磁场中的某放射性元素的核,放出一个粒子, 其速度方向与磁场方向垂直,测得粒子和反冲核轨道半径
原子核质量数是226.试问: 子数为88,中子数N等于原子
(1)镭核中有几个质子?几 核的质量数A与质子数Z之差,
个中子?
即N=A-Z=226-88=138.
(2)镭核所带的电荷量是多 (2)镭核所带电荷量:
少?
Q=Ze=88×1.6×10-19C
(3)呈中性的镭原子,核外 =1.41×10-17C
原卢子瑟核福预由言质中子子组的成存?在
1932年 查德威得发现了中子。
原子核的表示:
A表示 质量数
A Z
X
Z表示 质子数
X表示 元素符号
U 235
92
表示铀原子核
有92个质子, 质量数为235,
(即有143个中子)
4 2
He表示氦原子核
有2个质子, 质量数为4,
(即有2个中子)
如质子数相同,中子 数不同,(质量数当然不 同),则互为同位素。
天然放射现象 放射型物质发出的射线有三种:
二、射线到底是什么 1.研究方法: 让射线通过电场和磁场来研究其性质。
三种射线在磁场中 的运动轨迹不同
三种射线在电场中 的运动轨迹不同
三种射线各自的特点:
α射线
● 根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确 定,偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成, 我们把它叫做α射线,α射线由带正电的α粒子组 成.科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电 子电荷的2倍,α粒子质量大约等于氦原子的质 量.进一步研究表明α粒子就是氦原子核. ● 由于α粒子的质量较大,所以α射线的穿透本领 最小,我们用一张厚纸就能把它挡住.
γ射线和β射线
的洛伦兹力向下,轨 迹都是圆弧,γ射线
B.α射线和β射线的轨迹是抛物线
不偏转。
C.α射线和β射线的轨迹是圆弧
由于α粒子与β粒
D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下 子的速度不同,所以
在同样的混合场中不 的匀强电场,则屏上的亮斑可能只剩下b 可能都做直线运动
随堂练习
2.下列说法正确的是( C )
方向进入电场,轨道如图所示,则轨迹 是射线,轨迹 是射线,轨迹 是射线. 板带正电, 板带负电.
【解析】由于射线不带电,进入电场后不会改变方向,所以轨迹②为射线.
带电粒子垂直进入匀强电场,则在匀强电场中做类平抛运动,竖直方向
的位移为s=v0t,设两板间的距离为d,则1/2d=1/2at2,a=qE/m=qU/dm,
三种射线各自的特点:
β射线
● 与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷, 我们把它叫做β射线.研究发现β射线由带负电的 粒子(β粒子)组成.进一步研究表明β粒子就是 电子. ● β射线的穿透本领较强,很容易穿透黑纸,还 能穿透几毫米厚的铝板.
三种射线各自的特点:
γ射线
● 中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线,研究 表明,γ射线的实质是一种波长极短的电磁波, 它不带电,是中性的. ● γ射线的穿透本领极强,一般薄金属板都挡不 住它,它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米 厚的铅板.
Q为原来放射性元素的原子核电荷数,则反冲核的电荷数为Q-2,α粒子电荷 数为2.
反冲核的轨迹半径R=MV/[B(Q-2)]; 粒子的轨道半径r=mv/(2B);综合以 上公式可得Q=62.
1.质子的发现
●1 9 1 9 年 , 卢 瑟 福 用 α 粒 子 轰 击 氮 核 , 得到了质子。经过研究证明,质子 带正电荷,其电量和一个电子的电 量相同,它的质量等于一个电子质 量的1836倍.进一步研究表明,质 子的性质和氢原子核的性质完全相 同,所以质子就是氢原子核.
mp 1.67262311027 Kg
A.任何元素都具有放射性
B.同一元素,单质具有放射性,化
原子序数大于83的 所有元素都有放射性, 小于等于83的元素有的 也有放射性。
合物可能没有
C.元素的放射性与温度无关
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