高中物理人教版选择性必修第三册复习课：原子核（第一课时）.docx

教学设计

课程基本信息

学科

高中物理

年级

高三

学期

秋季

课题

原子核（第一课时）

教学目标

1.了解天然放射现象，明确α、β、γ三种射线的组成成分。

2.能分析α、β、γ三种射线在电磁场的运动情况。

3.知道原子核的结构，并能书写原子核的符号。

4.知道粒子的分类及夸克模型。

教学重难点

教学重点：

1.射线的本质。

2.原子核的组成。

教学难点：

1.动量守恒在放射现象中的应用。

2.α、β、γ三种射线在电磁场的运动的分析。

教学过程

一、天然放射现象

例题1(2022·清远市高二期末)下列现象中，说明原子核具有复杂结构的是

A.光电效应 B.α粒子的散射

C.天然放射现象 D.康普顿效应

答案光电效应表明了光具有粒子性；α粒子的散射实验表明原子具有核式结构；天然放射现象反映了原子核具有复杂的结构；康普顿效应说明光具有粒子性，光子和实物粒子一样，具有能量和动量。

知识链接：天然放射性现象

1.1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。

2.物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象。

3.原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。

二、射线的本质

例题2如果α射线、β射线、γ射线在磁场中的运动径迹如图，三种射线的带电情况如何？

答案α射线：在磁场中向左偏转，由左手定则可判断α粒子带正电。

β射线：在磁场中向右偏转，由左手定则可判断β粒子带负电。

γ射线：不偏转，说明γ射线不带电。

知识链接：射线的本质

1.α射线：

(1)是高速粒子流，其组成与氦原子核相同，带电荷量为2e，质量是氢原子的4倍。

(2)速度可以达到光速的10%。

(3)电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。

2.β射线：

(1)是高速电子流，带电荷量为－e。

(2)它的速度可接近光速。

(3)电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。

3.γ射线：

(1)是能量很高的电磁波，波长很短，波长在10－10m以下。

(2)不带电，静止质量为0。

(3)电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。

例3(多选)如图所示，R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内有竖直方向的匀强电场，LL′是纸板，MM′是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑。下列说法正确的是

A.电场方向竖直向下，到达O点的是γ射线

B.电场方向竖直向上，到达O点的是γ射线

C.电场方向竖直向上，到达P点的是β射线

D.电场方向竖直向下，到达P点的是α射线

答案α射线穿透能力最弱，所以穿不过纸板，只有β、γ两种射线穿过纸板到达荧光屏，其中γ射线不带电，不在电场中偏转，只有β射线偏转，所以到达O点的是γ射线，到达P点的是β射线，β射线带负电，在电场中向下偏转，说明受到向下的静电力，所以电场方向竖直向上，故选B、C。

例4(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是

答案α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据电荷在磁场中和在电场中受静电力方向不同，可知α、β粒子的偏转方向都是正确的。

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，将其数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比为：

带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，做类平抛运动，垂直电场线方向位移为x，α、β粒子沿电场偏转距离之比为：

三、原子核的组成

例51919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为α粒子轰击氮原子核示意图。

(1)人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？

答案说明质子是原子核的组成部分。

(2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？

答案说明原子核中除了质子外还有其他粒子。

知识链接：原子核的组成

1.质子p：

(1)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。

(2)质子带正电，电荷量与一个电子电荷量相等，质子的质量为mp＝1.672621898×10－27kg。

2.中子n：

(1)卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分。

(2)中子的质量为mn＝1.674927471×10－27kg。

3.原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。

4.原子核的符号

5.同位素：核中质子数相同而中子数不同的原子，