2019年

第一节 原子核的组成

〔情 景 切 入〕

我们已经知道，原子是由原子核和核外电子组成的。天然放射现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，原子核内蕴藏着巨大的能量。你想了解原子核的奥秘吗？请我们一起走进核世界吧。

〔知 识 导 航〕

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〕

1．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。

2．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。

3．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。

2019年

学 习 目 标 ※ ※ ※

知 识 导 图

了解放射性及放射性元素的概念 理解三种射线的形成及其本质 理解同位素的概念，了解原子核的组成

知识点1 天然放射现象

1．放射性

物质__发射射线__的性质。 2．放射性元素

具有__放射性__的元素。 3．天然放射现象

放射性元素自发地__发出射线__的现象。

知识点2 三种射线的本质及特征

1．α射线

1

它是高速__氦核__流，速度约为光速的____，穿透能力较差__，电离作用比较强。

102．β射线

它是高速__电子__流，速度可达光速的__99%__，穿透能力__较强__，电离作用__较弱__。 3．γ射线

它是能量很高的__电磁波__，穿透能力很强，电离作用__很弱__。

知识点3 原子核的组成

1．质子的发现

2019年

2．中子的发现

3．原子核的组成

(1)原子核由__质子__和__中子__组成，组成原子核的__质子__和__中子__通称为核子。

(2)质子带一个单位的__正__电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎__相等__，都等于一个质量单位。 (3)核电荷数＝质子数(Z)＝元素的__原子序数__＝核外电子数。 4．同位素

具有相同的__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__，它们互称为同位素。例如，氢有三种同位素1H、1H、1H。

预习反馈

『判一判』

(1)天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。(√) (2)原子序数大于83的元素都是放射性无素。(√) (3)γ射线是光子流，是能量很高的电磁波。(√) (4)同一元素的两种同位素具有相同的质量数。(×)

(5)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子。(×) (6)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数。(√) 『选一选』

(北京临川育人学校2017－2018高二下学期期中)如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( C )

1

2

3

A．①表示γ射线，③表示α射线 C．④表示α射线，⑤表示γ射线

B．②表示β射线，③表示α射线 D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

解析：α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的

2019年

电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。

『想一想』

氢原子核中只有一个质子，能否认为质子就是氢原子核？ 答案：不能。质子是原子核的组成部分。

探究一 天然放射现象

Si kao tao lun

思考讨论

1

如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。

α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？

提示：说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电

Gui na zong jie

1．天然放射现象 (1)发现者

归纳总结

1896年，法国物理学家贝克勒尔。 (2)放射性

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)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83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序

数小于83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。

2．三种射线的比较

种类 组成 带电量 质量 α射线 高速氦核流 2e 4mp β 射线 高速电子流 －e γ射线 光子流(高频电磁波) 0 静止质量为零 mpmp＝1.67×10－27kg 1840