高中物理第五章 原子核1 原子核的組成導(dǎo)學(xué)案

這是一份高中物理第五章 原子核1 原子核的組成導(dǎo)學(xué)案，共6頁。學(xué)案主要包含了天然放射現(xiàn)象，射線的本質(zhì)，原子核的組成等內(nèi)容，歡迎下載使用。

1.理解三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們
2掌握原子核的組成，知道核子和同位素的概念
知識(shí)點(diǎn)一、天然放射現(xiàn)象
(1)1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)具有放射性．
(2)①放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)．
②放射性元素：具有放射性的元素．
③天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，由法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾于1896年首先發(fā)現(xiàn)。
(3)原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線．
(4)瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素，命名為釙(P)和鐳(Ra)．
知識(shí)點(diǎn)二、射線的本質(zhì)
(1)α射線：實(shí)際上就是氦原子核，速度可達(dá)到光速的eq \f(1,10)，其電離能力強(qiáng)，穿透能力較差，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋?。?br>(2)β射線：是高速電子流，它速度很大，可達(dá)光速的99%，它的穿透能力較強(qiáng)，電離能力較弱，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板．
(3)γ射線：呈電中性，是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在10－10 m以下，它的電離作用更小，但穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板或幾十厘米厚的混凝土．
α、β、γ射線性質(zhì)、特征比較
【點(diǎn)睛】三種射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)情況的比較
(1)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖所示．
(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，α射線偏離較小，β射線偏離較大，γ射線不偏離，如圖所示．
知識(shí)點(diǎn)三、原子核的組成
1．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
2．中子的發(fā)現(xiàn)
3．原子核的組成
由質(zhì)子和中子組成，它們統(tǒng)稱為核子．
4．原子核的符號(hào)
(1)符號(hào)：eq \\al(A,Z)X.
(2)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)．
5．同位素
具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱同位素．例如，氫有三種同位素，eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H.
1．(多選)天然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，下列說法正確的是 ( )
A．一張厚的黑紙能擋住α射線，但不能擋住β射線和γ射線
B．某原子核在放出γ射線后會(huì)變成另一種元素的原子核
C．三種射線中對(duì)氣體電離作用最強(qiáng)的是α射線
D．β粒子是電子，但不是原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子
【解析】 由三種射線的本質(zhì)和特點(diǎn)可知，α射線穿透本領(lǐng)最弱，一張黑紙都能擋住，而擋不住β射線和γ射線，故A正確；γ射線是一種波長(zhǎng)很短的光子，不會(huì)使原核變成新核．三種射線中α射線電離作用最強(qiáng)，故C正確；β粒子是電子，來源于原子核，故D正確．
【答案】 ACD
2.(多選)下列說法正確的是( )
A.eq \\al(n,m)X與eq \\al(n,m－1)Y互為同位素
B.eq \\al(n,m)X與eq \\al(n－1, m)Y互為同位素
C.eq \\al(n,m)X與eq \\al(n－2,m－2)Y中子數(shù)相同
D.eq \\al(235, 92)U核內(nèi)有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)中子
【解析】 A選項(xiàng)中，X核與Y核的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素；B選項(xiàng)中eq \\al(n,m)X核與eq \\al(n－1, )mY核質(zhì)子數(shù)都為m，而質(zhì)量數(shù)不同，則中子數(shù)不同，所以互為同位素；C選項(xiàng)中eq \\al(n,m)X核內(nèi)中子數(shù)為n－m，eq \\al(n－2,m－2)Y核內(nèi)中子數(shù)為(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子數(shù)相同；eq \\al(235, )92U核內(nèi)有143個(gè)中子，而不是235個(gè)中子．
【答案】 BC
1．原子的核式結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)是（ ）
A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)B．對(duì)陰極射線的研究
C．質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)D．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
【答案】A
【詳解】盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)。
故選A。
2．首先揭示原子核結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的物理實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象是（ ）
A．電子的發(fā)現(xiàn)B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)
C．天然放射現(xiàn)象D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
【答案】C
【詳解】根據(jù)物理學(xué)史可知，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核可以再分，首先揭示原子核結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
3．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了（ ）
A．原子是可分的B．原子的中心有一個(gè)很小的核
C．原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．原子核由質(zhì)子和中子組成
【答案】C
【詳解】天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
故選C。
4．下列說法正確的是（ ）
A．原子結(jié)構(gòu)模型的提出按時(shí)間先后，順序?yàn)椤安栐咏Y(jié)構(gòu)假說一核式結(jié)構(gòu)模型一棗糕模型”
B．原子序數(shù)大于或等于83的元素都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素不會(huì)發(fā)出射線
C．自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等；較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)
D．只有光具有波粒二象性，宏觀物體只具有粒子性
【答案】C
【詳解】A．原子結(jié)構(gòu)模型的提出按時(shí)間先后，順序?yàn)椤皸椄饽Ｐ鸵缓耸浇Y(jié)構(gòu)模型一波爾原子結(jié)構(gòu)假說”，故A錯(cuò)誤；
B．原子序數(shù)大于或等于83的元素都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素有些也會(huì)發(fā)出射線，故B錯(cuò)誤；
C．自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，對(duì)于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差就越大。故C正確；
D．根據(jù)德布羅意的觀點(diǎn)，宏觀物體也具有波粒二象性，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．天然放射現(xiàn)象是1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的，該研究使人們認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是（ ）
A．所以元素都具有天然放射性
B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有力證明了原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C．放射性元素與別的元素形成化合物后不再具有放射性
D．、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)
【答案】B
【詳解】A．有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)誤；
B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)證明了原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故B正確；
C．放射性元素的放射性與核外電子無關(guān)，故放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性，故C錯(cuò)誤；
D．、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．若用x代表一個(gè)原子中的核外電子數(shù)，y代表此原子原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì)的原子來說（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【詳解】在中，左下標(biāo)為電荷數(shù)，左上標(biāo)為質(zhì)量數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)，則；原子的核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，所以；中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)
故選B。
7．關(guān)于威耳遜云室探測(cè)射線，下列說法正確的是（ ）
①威耳遜云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時(shí)可顯示出射線運(yùn)動(dòng)的徑跡
②威耳遜云室中徑跡粗而直的是射線
③威耳遜云室中徑跡細(xì)而長(zhǎng)的是射線
④威耳遜云室中顯示粒子徑跡的原因是電離，所以無法由徑跡判斷射線所帶電荷的正負(fù)
A．①②B．②③C．②④D．③④
【答案】A
【詳解】威耳遜云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時(shí)把氣體電離，過飽和蒸氣以離子為核心凝結(jié)成霧滴，霧滴沿射線的路線排列，顯示出射線的徑跡，①正確；由于射線的電離本領(lǐng)大，貫穿本領(lǐng)小，所以射線在云室中的徑跡粗而直，②正確；由于射線的電離本領(lǐng)很弱，所以在云室中一般看不到它的徑跡，而徑跡細(xì)而長(zhǎng)的是射線，③錯(cuò)誤；把云室放在磁場(chǎng)中，由射線徑跡的彎曲方向就可判斷射線所帶電荷的正負(fù)，④錯(cuò)誤。
故選A。
8．1896年法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象；1897年，英國(guó)物理學(xué)家J·湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子；1909年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)；1919年盧瑟福用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；1932年英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)中子……人們對(duì)微觀世界的探究一直在不停地深入。下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（ ）
A．天然放射現(xiàn)象B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．原子發(fā)光現(xiàn)象D．α粒子散射現(xiàn)象
【答案】A
【詳解】A．天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，故A正確；
B．光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故B錯(cuò)誤；
C．原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放的能量以光子形式輻射出去，沒有涉及到原子核的變化，故C錯(cuò)誤；
D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故D錯(cuò)誤。
故選A。射線
種類
組成
速度
貫穿本領(lǐng)
電離
作用
α射線
α粒子是氦原子核eq \\al(4,2)He
約eq \f(1,10)c
很小，一張薄紙就能擋住
很強(qiáng)
β射線
β粒子是高速電子流
eq \\al( 0,－1)e
接近c(diǎn)
很大，能穿過幾毫米厚的鋁板
較弱
γ射線
波長(zhǎng)很短的電磁波
等于c
最大，能穿過幾厘米厚的鉛板
很小