第十九章 原子核jan第十九章 原子核jian.doc

第十九章 原子核 19.1 原子核的组成 知识与技能 （1）了解天然放射现象及其规律； （2）知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们； （3）知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。 教学重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。 教学难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们 教学过程： 1、天然放射现象 （1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为放射性元素。 （2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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。 2、射线到底是什么 那这些射线到底是什么呢？把放射源放入由铅做成的容器中，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，发现射线如图所示：（投影） ①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。 ②根据左手定则，可以判断射线都是正电荷，射线是负电荷。 ③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质，如图： 看书总结。 小结： ①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。 ②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。 3、原子核的组成 质子卢瑟福用粒子轰击氮核发现 中子查德威克发现 ①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等， 中子(nucleon)不带电， ②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。 ③原子核的电荷数不是电荷量，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数 原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数 ④原子荷的质量数不是质量，原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。 原子核的质量数=核子数=质子数+中子数 ⑤ 符号表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数 4、同位素(isotope) （1）定义：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，因而互称同位素。 （2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。 19.2 放射性元素的衰变 知识与技能 （1）知道放射现象的实质是原子核的衰变； （2）知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律； （3）理解半衰期的概念。 教学重点：原子核的衰变规律及半衰期。 教学难点：半衰期描述的对象。 教学过程： 1、原子核的衰变 （1）原子核的衰变 原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。一种物质变成另一种物质。 （2）α衰变 铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核--钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He （3）衰变方程式遵守的规律 第一、质量数守恒 第二、核电荷数守恒 α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He （4）β衰变 β粒子用0-1e表示。 钍234核的衰变方程式： 23490Th→23491Pa+0-1e 衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1 β衰变规律：AZX→AZ+1Y+0-1e 原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子：10n→11H＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。 （5）γ射线 是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。 2、半衰期 半衰期表示放射性元素的衰变的快慢；放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。 半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。N个半衰期后，剩余质量m和原有质量m0的关系：m/m0＝(1/2)n