第一节 原子结构 原子核的组成.pptVIP

物理（电工电子类）(修订版) 第九章 核能及应用 中等职业教育课程改革国家规划教材 配套电子教案 高等教育电子音像出版社 高等教育出版社 第九章 核能及应用 ● 了解原子的核式结构，掌握原子核的组成。 本章讲述有关原子结构、原子核的组成、核能和核技术。 通过本章的学习，希望同学们有如下收获： 核心提示 ● 了解天然放射现象，掌握a、b、g三种射线的本质特征。 ● 了解核能概念及核能应用。 本章导读 第一节 原子结构 原子核的组成 原子是组成物质的不可再分的最小微粒吗？ ？ 卢瑟福a粒子散射实验 放射源 金箔 显微镜 荧光屏 用准直的 a粒子束轰击微米级厚度的金箔 实验结果的分析：卢瑟福认为这是由于a粒子穿过金箔时，金原子中的带电微粒对a粒子有力的作用，使得一些a粒子改变了原来的运动方向。 - - - - - + + + + + 卢瑟福在实验基础上提出了原子的核式结构模型：原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷、几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间里绕核旋转。 一、原子的核式结构 原子核的组成 1．原子的核式结构 原子是由原子核和围绕在核外的电子组成的，原子核所带的正电荷数等于核外的电子数，整个原子是中性的。 - - - - - + + + + + 原子核大小的数量级为10?15~10?14 m，而原子大小的数量级约为10?10m。 卢瑟福发现质子的实验 放在密闭容器的放射性物质P发出的a 粒子被铝箔吸收，不能到达荧光屏，因而从显微镜中看不到荧光闪烁。 显微镜 放射源 P 铝箔 荧光屏 a 显微镜 放射源 P 铝箔 卢瑟福发现质子的实验 荧光屏 当给容器内充以氮气时，能从显微镜中观察的荧光的闪烁。卢瑟福认为，a 粒子与氮气作用产生了新粒子，闪光就是这种新粒子引起的。 N a 显微镜 放射源 P 铝箔 卢瑟福发现质子的实验 荧光屏 这种新粒子带正电荷，其电荷量和一个电子的电荷量相同，它的质量等于一个电子质量的1 836倍。进一步研究表明，这种粒子的性质和氢原子核的性质完全相同，人们把它叫做质子。 N a 不可见粒子 质子 石蜡 铍 Po a 粒子 查德威克发现中子的实验示意图 人们发现用a 射线轰击铍核，能产生一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子。用这种粒子轰击石蜡，从石蜡中打出了质子。 不可见粒子 质子 石蜡 铍 Po a 粒子 查德威克发现中子的实验示意图 英国人查德威克通过这个实验的研究，发现这种中性粒子的质量和质子的质量相近，把它叫做中子。 2．原子核的组成 （1）质子 原子核中带正电荷的粒子（其电荷量和一个电子的电荷量相同，质量等于一个电子质量的1 836倍）称为质子。 （2）中子 原子核中不带电的中性粒子称为中子。 + 质子 原子核 中子 + + + + + （3）原子核的组成 原子核是由质子和中子组成的。 质子和中子统称为核子。 - - - - - + + + + + 原子的构造 原子核（正） + + + + + - 核外电子（负） 质子（正） 中子（不带电） + + + + + + 元素的质子数就是原子核的电荷数，也就是这种元素的原子序数，常用Z表示。 用原子核内的核子数表示原子核的质量大小，叫做原子核的质量数，常用A表示。 （4）原子核的表示符号 原子核的电荷数 原子核的质量数 元素符 号 原子核的表示符号 如：氢原子核—— 碳原子核—— （5）同位素 具有相同质子数不同中子数（或不同质量数）的元素互称为同位素。 氢的同位素 ——氘，又叫重氢 ——氚，又叫超重氢 ——氕 碳的同位素 ——碳-12 ——碳-14 二、天然放射性 1．天然放射性 物质自发地辐射出射线的现象，称为天然放射性现象。 射线在磁场中运动 镭 铅室 底板 a b g B 接真空泵 × × × × × × × × 2．放射线的组成 放射线由带正电的a射线、带负电的b射线和不带电的g射线组成。 射线在磁场中运动及其穿透物质图示 a 射 线 b 射 线 g 射 线 3． 三种射线的本质及特性 三种射线的本质 a射线是氦原子核组成的粒子流，b射线是高速运动电子流，g射线是能量很大的光子流。 三种射线的本质与特性 射线种类 射线成分 电性 速度 电离作用 穿透本领 a射线 氦核 +2e 光速的1/10 强 弱 b射线 电子 -e 接近光速 较弱