物理成才之路选修3——519-1.ppt

本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线(α射线、β射线、γ射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的． 本章学习过程中要掌握九个概念、一个规律、三个方程、一个现象、两个发现、两个演化． 九个概念：同位素、衰变、半衰期、核反应、核力、结合能、裂变、聚变、夸克．一个规律：原子核的衰变规律．三个方程：α衰变方程、β衰变方程、质能方程．一个现象：天然放射现象．两个发现：中子的发现、质子的发现．两个演化：宇宙的演化、恒星的演化．;本章从内容上可分为三个单元，第一单元(第1～2节)揭示了原子核的组成及衰变，第二单元(第3～4节)介绍了射线的探测及应用与防护，第三单元(第5～8节)主要讲述了原子能及其利用． 本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等． 难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及其应用．;●学法指导 在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识． 学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系，这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内容．通过直接感知的现象推测、总结直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要注意贯彻始终．;●考纲要求;※;1919年卢瑟福用镭放射出的α粒子轰去氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子(如图所示)，叫质子．原子核只由质子组成吗？; 1．放射性物质发出的射线有三种： 、 、 ． 2．三种射线在磁场中的轨迹不同(如图所示)，其中1是 射线，2是 射线，3是 射线． 3．原子核是由 和 组成的，质子带 ，中子 ，质子、中子统称为 ，原子核常用符号 表示．; (1)发现者：1896年，法国物理学家贝克勒尔 (2)铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸里的照相底片感光．物体放射出射线的性质叫做放射性． (3)??有放射性的元素叫做放射性元素． 放射性并不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于84的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于84的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素．;特别提醒： 如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响．也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关．因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构.; (1)研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质 用匀强电场分离时，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示；用匀强磁场分离时，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图所示．;(2) 各种射线的性质、特性 ①α射线：卢瑟福经研究发现，α粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能． 特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离． ②β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的99%. 特性：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱．;③γ射线：是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ10－10m. 特征：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板．但电离作用最弱． ;(3)三种射线的比较;特别提醒： β射线的电子是从原子核中放出来的，并不是从原子核外的电子中放出来的．; (2010·石家庄市第一中学高二检测)放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是(　　) A．α射线，β射线，γ射线 B．γ射线，β射线，α射线 C．γ射线，α射线，β射线 D．β射线，α射线，γ射线 答案：B; 1.质子的发现 ①1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮，结果从氮核中打出了一种粒子，并测定了它的电荷量与质量，知道它是氢原子核，把它叫做质子(p)，后来人们又从其他原子核中打出了质子，故确定质子是原子核的组成部分． ②质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，质子的质量为mp＝1.672 623 1×10－27kg ;2．中子的发现 ①卢瑟福的预言 1920年卢瑟福提出了一种大胆的猜想：原子核内除了质子外，还存在一种质量与质子的质量大体相等但不带电的粒子，并认为这种不带电的中性粒子是由电子进入质子后形成的． ②查德威克的发现 查德威克验证了他的老师卢瑟福12年前的预言，原子核中确实存在着中性的、质量几乎与质子相同的粒子，并把它叫做中子(n)． ③中子的质量为mn＝1.674 928 6×