高中物理走进原子核粤教选修.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,高中物理走进原子核课件粤教选修,我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子直径的万分之一。是否这就是最小的物体了呢？在着小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？,神秘的原子核内，究竟蕴藏着什么样的奥秘呢？,？,前言,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。,？,虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：,探测射线的方法,1,、使气体电离,2,、使照相底片感光,3,、使荧光物质产生荧光,威耳孙云室,观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：,射线径迹,径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负,射线径迹,空气中的射程：射线 5 cm 射线5 m 射线100 m,测量:测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为质子,1896年，法国科学家贝克,卢瑟福的粒子轰击氮核实验,(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当,现象:容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光,：放射性物质：容器：阀门,放射性物质发出的射线有三种：,勒尔发现了铀的放射性现象。,(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；,(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当,带负电是 射线,电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。,我们已经知道，原子核的直径几乎只有原子直径的万分之一。,+,r,电子云,电子云模型,1896,年，法国科学家贝克,勒尔发现了铀的放射性现象。,发出不可见的射线,穿透黑纸使底片感光,一、放射性的发现,天然放射现象：某些物质自发地放射出看不见的射线的现象。,放大了,1000,倍的铀矿石,天然放射现象的发现说明原子核具有复杂结构,铅盒,放射源,射,线,天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光,照相底片,1898,年，波兰籍的法国科,学家居里夫人发现比铀强,200,万倍的放射性,元素镭和钋，,1903,年获诺贝尔奖。,放射性,放射性元素,发射射线的性质,具有放射性的元素,放出射线后，元素的性质发生变化,天然放射性元素,大于,83,的元素,原子序数小于,83,的一些天然元素也有具有放射性。例：,Na,P,等。,放射性物质发出的射线有三种：,天然放射现象,具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称为同位数,问题:质子是粒子直接从氮核打出的？还是粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？,3、使荧光物质产生荧光,(1)这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；,检验放射性射线的电性,原子：化学变化中的最小微粒。,(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当,(3)通过与氢核的碰撞,测定其质量mXmH，即与氢核(质子)质量相当,1898年，波兰籍的法国科,天然放射现象的发现说明原子核具有复杂结构,质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，用A表示。,电荷数原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。,放大了1000倍的铀矿石,利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？,：铝箔：荧光屏：显微镜,特点：与元素所处的化学状态无关,检验:根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰变时放出的,勒尔发现了铀的放射性现象。,射线,射线,高速氦核流,(,2,4,He),高速电子流,(,0,-1,e),射线,高频电磁波（高能光子流）,天然放射线有哪几种？其性质如何？,三种射线,氦核,电子,电磁波,利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？,法一：利用磁场 法二：利用电场,检验,放射性射线的电性,电,+,不带电的是,射线,带正电是,a,射线,带负电是,射线,射线,a,射线,射线,天然放射线的性质及其比较,名称,构成,电量（,e,）,质量,(u),射出速度,电离能力,贯穿本领,氦核,+2,4,最强,最弱,电子,-1,1/1840,较强,较强,光子,0,无静止,质量,c,最弱,最强,空,气,中的射程：,射线,5,cm,射线,5,m,射线,100,m,电离本领和贯穿本领之间的关系：,粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的,粒子，贯穿本领最弱；而,光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。,放射性的特点、本质及其意义,特点：与元素所处的化学状态无关,本质：是原子核的性质，而不是原子的性质,意义：表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构,.,天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世界的窗口，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。,二、原子核的组成,1919,年，卢瑟福用,a,粒子轰击氦核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近。随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此可以断定，质子是原子核的组成部分。,从,1911,年，卢瑟福提出的原子核式结构起到,1932,年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了,21,年。,1,、质子的发现：,1919,年,卢瑟福用,粒子轰击氮核，发现了质子。,原子核由质子组成,？,中子、质子的发现,1932,年,查德威得发现了中子。,1920,年,卢瑟福预言中子的存在,人工转变,用高速运动的粒子轰击原子核，人为地使它发生变化的方法，称为人工转变,装置,：放射性物质：容器：阀门,：铝箔：荧光屏：显微镜,氮气,F,A,N,2,粒子,卢瑟福的,粒子轰击氮核实验,质子的发现,粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子,14,7,N,17,8,O,4,2,He,H,1,1,卢瑟福的,粒子轰击氮核实验,现象,:,容器里充有氮气时，从荧光屏上看到闪光容器里充有氧气或二氧化碳时，从荧光屏上看不到闪光,推理,:,闪光是由于,粒子击中氦核后产生的新粒子形成的,测量,:,测出新粒子的质量、电量，确认为氢原子核，称为质子,问题,:,质子是,粒子直接从氮核打出的？还是,粒子进入氮核，形成一个复核，发生衰变时放出的？,检验,:,根据云室中的径迹，证实质子是形成不稳定的复核衰变时放出的,原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢？卢瑟福提出一种猜想：如果原子核只是由质子组成，他的电荷数应该与质量数相等。而实际上绝大多数原子核的电荷数知识质量数的一半或者还少一些。,2,、中子的发现,因此，原子核内应该还存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，卢瑟福把他预言的这种粒子称为中子。后来他的学生查德威克在研究用射线轰击而产生的一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子时，终于证实这就是卢瑟福所预言的中子。精确的测量表明，中子的质量非常接近于质子的质量，只比后者大千分之一。,实验,测量,:,(1),这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；,(2),测定其速度小于,C/10,表明它不是,射线,;,(3),通过与氢核的碰撞,测定其质量,m,X,m,H,，即与氢核,(,质子,),质量相当,查得威克,（,18561940,）,质子,质子,质子,钋,o,铍,石蜡,不可见粒子,不可见粒子,不可见粒子,粒子,粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么？,中子的发现,核反应方程式,?,测量,:,(1),这种不可见的粒子在电场、磁场中不偏转，表明它不带电；,(2),测定其速度小于,C/10,表明它不是,射线,;,(3),通过与氢核的碰撞,测定其质量,m,X,m,H,，即与氢核,(,质子,),质量相当,核子,质子和中子的统称。,质子数,原子核中的质子个数，叫做原子核的质子数，用,Z,表示。,电荷数,原子核所带的电荷等于核内质子所带电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。,质量数,原子核的质量等于核内质子和中子的质量之和，质子和中子的质量几乎相等，所以原子核的质量近似等于核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数，用,A,表示。,原子核的组成,原子核的组成,中子,质子,统称核子,原子核的组成,电荷数,=,电子数,=,原子序数,U,He,H,1,1,4,2,235,92,X,A,Z,（核）电荷数,质量数,=,电荷数中子数,质量数,原 子 核 的 组 成,10,14,m,元素符号,氢的同位素,具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称为同位数,同位数,同位素,你知道的微粒有哪些？,质 子,分 子,电 子,原 子,离 子,中 子,三、补充内容,原子,分子,原子核,电子,质子,中子,离子,正电,负电,不带电,明确这些关系！,原子：化学变化中的最小微粒。,原子核：原子的组成部分，位于原子的中心，由质子和中子构成，带正电的小微粒。,原子核,电子,电子：原子的组成部分，位于原子的外围，带负电的小微粒。,质子,质子：原子核的组成部分，带正电的小微粒，一个质子带一个单位的正电荷。,中子,原子核的组成部分，不带电的小微粒。,谢谢观看！,