原子核的组成概述.ppt
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1、第十九章原子核1原子核的组成主题主题1 1 射线的本质和特性射线的本质和特性 研研读读教材教材自主自主认认知知1.1.天然放射天然放射现现象象:(1)(1)天然放射天然放射现现象的象的发现发现:1896:1896年年,法国物理学家法国物理学家_发现发现,铀铀和和含含铀铀的的矿矿物能物能发发出看不出看不见见的射的射线线,这这种射种射线线可使被黑可使被黑纸纸包裹的照相底包裹的照相底版版_。贝贝克勒克勒尔尔感光感光(2)(2)放射性和放射性元素。放射性和放射性元素。放射性放射性:物物质质_的性的性质质。放射性元素放射性元素:具有具有_的元素。的元素。原子序数大于或等于原子序数大于或等于8383的元素
2、的元素,都是都是_元素元素,原子序数小于原子序数小于8383的元素有的也具有放射性。的元素有的也具有放射性。(3)(3)天然放射性元素天然放射性元素:能能_发发出射出射线线的放射性元素。的放射性元素。发发射射射射线线放射性放射性放射性放射性自自发发地地2.2.三种射三种射线线:(1)(1)射射线实际线实际上就是上就是_,_,速度可达光速的速度可达光速的 ,其其_能力能力强强,_,_能力能力较较差差,在空气中只能前在空气中只能前进进几厘米几厘米,用用_就能把它就能把它挡挡住。住。(2)(2)射射线线是高速是高速_,_,它速度很大它速度很大,可达光速的可达光速的99%,99%,它的它的_能能力力较
3、较弱弱,穿透能力穿透能力较较强强,很容易穿透黑很容易穿透黑纸纸,也能穿透几毫米厚的也能穿透几毫米厚的_。(3)(3)射射线线呈呈电电中性中性,是能量很高的是能量很高的_,_,它的它的_作用更小作用更小,但穿但穿透能力更透能力更强强,甚至能穿透几厘米厚的甚至能穿透几厘米厚的_和几十厘米厚的混凝土。和几十厘米厚的混凝土。氦原子核氦原子核电电离离穿透穿透一一张纸张纸电电子流子流电电离离铝铝板板电电磁波磁波电电离离铅铅板板合作探究合作探究核心核心归纳归纳1.1.天然放射天然放射现现象使人象使人们认识们认识到原子核是有到原子核是有结结构的构的,为为什么什么说说射射线线来自来自原子核的内部原子核的内部?为
4、为什么什么说说原子核是可分的原子核是可分的,是有是有结结构的构的?提示提示:因为实验发现因为实验发现,任何一种具有放射性的元素任何一种具有放射性的元素,无论它是以单质形无论它是以单质形式存在还是以化合物形式存在式存在还是以化合物形式存在,都具有放射性都具有放射性,而且放射性的强度也不而且放射性的强度也不受温度、外界压强的影响。由于元素的化学性质取决于原子的核外电受温度、外界压强的影响。由于元素的化学性质取决于原子的核外电子子,这说明射线与核外电子无关这说明射线与核外电子无关,也就是说射线来自原子核的内部也就是说射线来自原子核的内部,从从而说明原子核是可分的而说明原子核是可分的,是有结构的。是有
5、结构的。2.2.每一种放射性元素一定是同每一种放射性元素一定是同时时放出三种射放出三种射线吗线吗?提示提示:一般情况下放射性元素同时放出两种射线一般情况下放射性元素同时放出两种射线,即即射线和射线和射线或射线或射线和射线和射线。射线。3.3.射射线线的的电电性是如何确定的性是如何确定的?提示提示:根据电场或磁场对射线的作用根据电场或磁场对射线的作用,即根据射线在电磁场中的偏转情即根据射线在电磁场中的偏转情况来确定它们的电性。况来确定它们的电性。4.4.怎怎样样用磁用磁场场和和电场对电电场对电荷作用力的方向来确定射荷作用力的方向来确定射线线的的电电性性?提示提示:把放射源放入由铅做成的容器中把放
6、射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图甲所示发现射线如图甲所示:射线分成三束射线分成三束,射线在磁场中发生偏转射线在磁场中发生偏转,受到力的作用受到力的作用,这个力是洛这个力是洛伦兹力伦兹力,说明其中的两束射线是带电粒子。说明其中的两束射线是带电粒子。根据感光的位置和左手定则可以知道根据感光的位置和左手定则可以知道,带正电的射线向左偏转带正电的射线向左偏转,这种这种射线叫射线叫射线射线;带负电的射线向右偏转带负电的射线向右偏转,这种射线是这种射线是射线射线;不偏转
7、的不偏转的是是射线。射线。带电粒子在电场中要受电场力的作用带电粒子在电场中要受电场力的作用,可以加一偏转电场来判断三可以加一偏转电场来判断三种射线的带电性质种射线的带电性质,如图乙所示。如图乙所示。5.5.结结合下表探究三种射合下表探究三种射线线的的组组成和特性。成和特性。射射线线种种类类组组成成速度速度贯贯穿本穿本领领电电离离作用作用射射线线粒子是粒子是_ He He约约 c c很小很小,一一张张_就能就能挡挡住住_射射线线粒子是高速粒子是高速_ e e接近接近c c很大很大,能穿能穿过过几几毫米厚的毫米厚的_射射线线波波长长很短的很短的_等于等于c c最大最大,能穿能穿过过几几厘米厚的厘米
8、厚的_氦原子核氦原子核薄薄纸纸很很强强电电子流子流铝铝板板较较弱弱电电磁波磁波铅铅板板很小很小【归纳总结归纳总结】1.1.射射线线的本的本质质和特性和特性:(1)(1)种种类类:、三种射三种射线线。(2)(2)组组成成:分分别别由氦核、由氦核、电电子和高能量的光子子和高能量的光子组组成。成。(3)(3)特性特性:分分别别表表现现在速度、在速度、贯贯穿能力和穿能力和电电离作用三个方面的不同。离作用三个方面的不同。2.2.射射线线来自原子核内部来自原子核内部,证证明原子核是有明原子核是有结结构的。构的。3.3.三种射三种射线线在在电场电场或磁或磁场场中的运中的运动动特点特点:(1)(1)射射线线不
9、偏不偏转转:射射线线不不论论在在电场还电场还是磁是磁场场中中,总总是做匀速直是做匀速直线线运运动动,不不发发生偏生偏转转。(2)(2)射射线线和和射射线线在磁在磁场场中的偏中的偏转转特点特点:在匀在匀强强磁磁场场中中,和和粒子粒子沿相反方向做匀速沿相反方向做匀速圆圆周运周运动动,且同且同样样条件下条件下,粒子的粒子的轨轨道半径小道半径小,偏偏转转大。大。(3)(3)射射线线和和射射线线在在电场电场中的偏中的偏转转特点特点:在匀在匀强强电场电场中中,和和粒子粒子沿相反方向做沿相反方向做类类平抛运平抛运动动,且在同且在同样样的条件下的条件下,粒子的偏移量大。粒子的偏移量大。如果如果电场电场和磁和磁
10、场场方向未知方向未知,也可以由偏也可以由偏转转的大小情况区分射的大小情况区分射线线的种的种类类。过过关小关小练练即即时应时应用用1.(1.(多多选选)下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.射射线线粒子和粒子和电电子是两种不同的粒子子是两种不同的粒子B.B.红红外外线线的波的波长长比比X X射射线线的波的波长长长长C.C.粒子不同于氦原子核粒子不同于氦原子核D.D.射射线线的的贯贯穿本穿本领领比比粒子粒子强强【解析】【解析】选选B B、D D。射线粒子是氦原子核射线粒子是氦原子核,射线粒子是电子射线粒子是电子,射线射线是电磁波是电磁波;因此因此A A、C C都不对。在这三种射线中都不对。在
11、这三种射线中,射线贯穿本领最强射线贯穿本领最强,其次是其次是射线射线,射线最弱射线最弱;因此因此D D正确。在电磁波谱中正确。在电磁波谱中,按波长由长到按波长由长到短的顺序依次是无线电波短的顺序依次是无线电波,红外线红外线,可见光可见光,紫外线紫外线,X,X射线射线,射线。因射线。因此此B B正确。正确。2.2.一置于一置于铅铅盒中的放射源盒中的放射源发发射的射的、和和射射线线,由由铅铅盒的小孔射出盒的小孔射出,在小孔外放一在小孔外放一铝铝箔箔,铝铝箔后的空箔后的空间间有一匀有一匀强强电场电场。进进入入电场电场后后,射射线变线变为为a a、b b两束两束,射射线线a a沿原来方向行沿原来方向行
12、进进,射射线线b b发发生了偏生了偏转转,如如图图所示所示,则图则图中的射中的射线线a a和射和射线线b b分分别为别为()A.A.B.B.C.C.D.D.【解题指南】【解题指南】解答本题时应注意以下两点解答本题时应注意以下两点:(1)(1)根据射线的贯穿本领明确穿过铝箔的两种射线。根据射线的贯穿本领明确穿过铝箔的两种射线。(2)(2)由偏转情况明确两种射线的种类。由偏转情况明确两种射线的种类。【解析】【解析】选选D D。放射源发射的。放射源发射的、和和三种射线中三种射线中,射线的穿透本射线的穿透本领最弱领最弱,一张普通的纸就能挡住一张普通的纸就能挡住,不会穿过铝箔不会穿过铝箔,射线的穿透本领
13、较射线的穿透本领较强强,能穿透几毫米的铝箔能穿透几毫米的铝箔,射线的穿透本领最强射线的穿透本领最强,能穿透几厘米厚的能穿透几厘米厚的铅板铅板,故穿过铝箔的是故穿过铝箔的是和和射线射线,A,A、C C错错;其中其中射线是光子流不带射线是光子流不带电电(电中性电中性),),在电场中不偏转在电场中不偏转,是射线是射线a,a,射线带负电射线带负电,在电场中发生在电场中发生偏转偏转,是射线是射线b,b,故故B B错错,D,D对。对。3.(3.(多多选选)如如图图所示所示,铅铅盒盒A A中装有天然放射性物中装有天然放射性物质质,放射放射线线从其右端小从其右端小孔中水平向右射出孔中水平向右射出,在小孔和在小
14、孔和荧荧光屏之光屏之间间有垂直于有垂直于纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场,则则下列下列说说法中正确的有法中正确的有()A.A.打在打在图图中中a a、b b、c c三点的依次是三点的依次是射射线线、射射线线和和射射线线B.B.射射线线和和射射线线的的轨轨迹是抛物迹是抛物线线C.C.射射线线和和射射线线的的轨轨迹是迹是圆圆弧弧D.D.如果在如果在铅铅盒和盒和荧荧光屏光屏间间再加一再加一竖竖直向下的匀直向下的匀强强电场电场,则则屏上的亮斑屏上的亮斑可能只剩下可能只剩下b b【解析】【解析】选选A A、C C。由左手定则可知粒子向右射出后。由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中带在匀强磁场中
15、带正电的正电的粒子受的洛伦兹力向上粒子受的洛伦兹力向上,带负电的带负电的粒子受的洛伦兹力向下粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧。而轨迹都是圆弧。而射线不带电做直线运动。所以射线不带电做直线运动。所以B B错错,A,A、C C正确正确;如如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时,由于由于粒子速度粒子速度约是光速的约是光速的 ,而而粒子速度接近光速粒子速度接近光速,所以在同样的混合场中不可能所以在同样的混合场中不可能都做直线运动都做直线运动,D,D错。错。【补偿训练补偿训练】如如图图所示所示,R,R为为放射源放射源,虚虚线线范范围围内有垂直于内有垂
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