原子核的組成教學(xué)目標(biāo)曉得哪些是放射性及放射性元素曉得三種射線的特點(diǎn),曉得原子核的組成,會(huì)正確書寫原子核符號(hào)通過(guò)核式結(jié)構(gòu)模型的探究,經(jīng)歷剖析和解決問(wèn)題的過(guò)程,感受化學(xué)學(xué)的研究方式教學(xué)重點(diǎn)天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律,原子核的組成教學(xué)難點(diǎn)曉得三種射線的本質(zhì),以及怎樣借助磁場(chǎng)分辨它們?cè)雍藘?nèi)部也是有結(jié)構(gòu)的人們認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開始的理解天然放射性現(xiàn)象的涵義了解天然放射性現(xiàn)象是原子核的性質(zhì)了解主要的具有放射性的物質(zhì)天然放射性現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象1896年,日本化學(xué)學(xué)家貝克勒爾發(fā)覺,鈾和含鈾的礦物才能發(fā)出看不見的射線。這些射線可以穿透黑紙使拍照像片感光物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性具有發(fā)射性的元素稱為放射性元素元素這些自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象稱作天然放射現(xiàn)象貝克勒爾在實(shí)驗(yàn)室中天然放射現(xiàn)象放射性不是少數(shù)幾種元素才有的。研究發(fā)覺,原子序數(shù)小于82的所有元素,都能自發(fā)的放出射線(小于等于83)原子序數(shù)大于83的元素,有的也具有放射性。鋇鈾云母翠砷銅鈾礦斜水鉬鈾礦鈾鈣石礦放射性現(xiàn)象中放出的射線是哪些東西?它們不僅能穿透黑紙使拍照底片感光的性質(zhì)以外,還有些哪些性質(zhì)呢?這種射線帶不帶電?借助哪些方式可以將天然放射線分離開來(lái),并加以辨別?γ射線β射線-借助磁場(chǎng)借助電場(chǎng)了解天然放射性現(xiàn)象中的三種射線了解每種射線的化學(xué)本質(zhì)、穿透性和電離性了解三種射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)三種射線三種射線放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種:三種射線三種射線穿透物質(zhì)的能力是不同的α射線的穿透能力最弱γ射線的穿透能力最強(qiáng)α射線α射線由帶正電的α粒子組成每位α粒子帶的正電荷是電子電荷的2倍α粒子質(zhì)量大概等于氦原子的質(zhì)量進(jìn)一步研究表明α粒子就是氦原子核因?yàn)棣亮W拥馁|(zhì)量較大,所以α射線的穿透本領(lǐng)最小我們用一張厚紙才能把它遮住。
α射線一個(gè)驗(yàn)電器帶正電,由于空氣干燥,驗(yàn)電器金屬箔的張角能維持很長(zhǎng)的時(shí)間。現(xiàn)有一束α射線射向這個(gè)驗(yàn)電器下端的金屬球,驗(yàn)電器金屬箔的張角將會(huì)如何變化?為何?驗(yàn)電器金屬箔的張角將變小。由于放射性元素放出的α射線具有一定的電離作用,它能使所經(jīng)過(guò)的路徑上的空氣分子電離,使空氣弄成導(dǎo)體,因而使帶正電的驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移、中和,所以驗(yàn)電器金屬箔的張角將變小。與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負(fù)電荷,我們把它稱作β射線.研究發(fā)覺β射線由帶負(fù)電的粒子(β粒子)組成進(jìn)一步研究表明β粒子就是電子β射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng),很容易穿透黑紙,能夠穿透幾分米厚的鋁材.β射線γ射線中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線稱作γ射線研究表明,γ射線的實(shí)質(zhì)是一種波長(zhǎng)極短的電磁波它不帶電,是中性的γ射線的穿透本領(lǐng)極強(qiáng),通常薄金屬板都擋不住它,它能穿透幾十分米厚的水泥墻和幾分米厚的鉛板.課本中說(shuō)“γ射線是能量很高的電磁波”。為何說(shuō)電磁波的光子能量高,它的波長(zhǎng)就一定短?按照光子的能量公式可知,電磁波的光子能量越大,頻度越高,波長(zhǎng)越短γ射線小結(jié)高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)組成帶電荷量符號(hào)速率mp表示質(zhì)子的質(zhì)量質(zhì)量靜止質(zhì)小結(jié)α射線β射線γ射線垂直電磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)情況貫串本領(lǐng)對(duì)空氣的電離作用在空氣中的徑跡通過(guò)膠卷最弱,用一張薄紙能罩住較強(qiáng)原子核由什么組成,穿透幾分米厚的鋁材最強(qiáng),穿透幾分米厚的鉛板偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)較弱很弱細(xì)、較長(zhǎng)、曲折最長(zhǎng)感光感光很強(qiáng)感光偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)發(fā)覺,假如一種元素具有放射性,這么無(wú)論它是以單質(zhì)存在,還是以化合物方式存在,都具有放射性,但是放射性的硬度也不受濕度、外界浮力的影響。
因?yàn)樵氐奈锢硇再|(zhì)決定于原子核外的電子,這說(shuō)明射線與核外電子無(wú)關(guān)。也就是說(shuō),射線來(lái)自原子核內(nèi)部原子核內(nèi)到底還有哪些結(jié)構(gòu)?原子核又是由哪些粒子組成的呢?了解原子核由質(zhì)子和中子組成了解質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)的概念了解質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù),決定了原子的種類原子核的組成質(zhì)子的發(fā)覺1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,得到了質(zhì)子。經(jīng)過(guò)研究證明,質(zhì)子帶正電荷,其電量和一個(gè)電子的電量相同,它的質(zhì)量等于一個(gè)電子質(zhì)量的1836倍.進(jìn)一步研究表明,質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同,所以質(zhì)子就是氫原子核。同樣的方式,從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。質(zhì)子是原子核的組成部份。原子核是否只是由質(zhì)子組成呢?中子的發(fā)覺核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量核的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量核的電量質(zhì)子電量盧瑟福進(jìn)而推測(cè)原子核顯存在不帶電的中子這一推測(cè)被他的中學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)否認(rèn),并得到公認(rèn)中子的發(fā)覺1932年日本數(shù)學(xué)學(xué)家查德威克又發(fā)覺了中子通過(guò)研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同,并且不帶電,是中性粒子。原子核的組成在對(duì)各類原子核進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)覺質(zhì)子和中子是組成原子a核的兩種基本粒子。質(zhì)子中子核子A表示質(zhì)量數(shù)Z表示質(zhì)X表示元素符號(hào)表示氦原子核有2個(gè)質(zhì)子,質(zhì)量數(shù)為4,(即有2個(gè)中子)表示鈾原子核有92個(gè)質(zhì)子,質(zhì)量數(shù)為235個(gè),(即有143個(gè)中子原子核的組成α粒子幾種常用的原子核的表示質(zhì)子中子電子氫原子核(H)最簡(jiǎn)單,它就是一個(gè)質(zhì)子,核外有一個(gè)電子繞著它轉(zhuǎn);鈹原子核(Be)由4個(gè)質(zhì)子和5個(gè)中子組成,核外有4個(gè)電子分兩層繞著它轉(zhuǎn);鋰原子核(Li)是由3個(gè)質(zhì)子和4個(gè)中子組成的,核外有3個(gè)電子分兩層繞著它轉(zhuǎn);氦原子核(He)是由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成的,核外有2個(gè)電子繞著它轉(zhuǎn);原子核的組成質(zhì)子數(shù)核外電荷數(shù)原子序數(shù)各類原子核內(nèi)質(zhì)子的個(gè)數(shù)(核的電荷數(shù))和核外電子的個(gè)數(shù)都相同,它也等于該種元素在元素周期表中的原子序數(shù);質(zhì)量數(shù)核子數(shù)中子+質(zhì)子原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總量稱作核的質(zhì)量數(shù),它等于該元素原子量的整數(shù)部份。
在某種核反應(yīng)中,一個(gè)中子弄成一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子這就是原子核內(nèi)沒有電子,又會(huì)放出電子,形成β射線的誘因。核素如質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,(質(zhì)量數(shù)其實(shí)不同),則互為核素。具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子原子核由什么組成,在元素周期表中處于同一位置,因此互稱為核素。氫的三種核素:氧的二種核素:同種元素的核素具有相同的物理性質(zhì)問(wèn)題與練習(xí)有哪些事實(shí)和理由可以說(shuō)明放射性元素放出的射線來(lái)自原子核的內(nèi)部?天然放射現(xiàn)象的發(fā)覺對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究有哪些意義?實(shí)驗(yàn)發(fā)覺,假若一種元素具有放射性,這么無(wú)論它是以單質(zhì)存在,還是以化合物形式存在,都具有放射性,但是放射性的硬度也不受濕度、外界浮力的影響。因?yàn)樵氐奈锢硇再|(zhì)決定于原子核外的電子,這說(shuō)明射線與核外電子無(wú)關(guān)。也就是說(shuō),射線來(lái)自原子核內(nèi)部天然放射現(xiàn)象的發(fā)覺,使人們認(rèn)識(shí)到原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),但是原子核可以發(fā)生變化,成為另一種原子核。實(shí)際上,人們看清原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射現(xiàn)象開始的。問(wèn)題與練習(xí)當(dāng)人們發(fā)覺了質(zhì)子,并在好多原子核中打出了質(zhì)子之后,有哪些理由可以認(rèn)定原子核中一定還存在著另外不同種類的粒子?假如原子核中只有質(zhì)子,這么任何一種原子核的質(zhì)量與電荷量之比,都應(yīng)當(dāng)?shù)扔谫|(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比。
實(shí)際并不是這樣。絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都小于質(zhì)子的相應(yīng)比值。所以盧瑟福推測(cè),原子核內(nèi)可能存在著另一種粒子問(wèn)題與練習(xí)用符號(hào)表示一下原子核:(1)鈾238;(2)有6個(gè)中子的碳原子核;(3)質(zhì)量數(shù)為14的碳原子核;(4)電荷數(shù)為8、質(zhì)量數(shù)為17的原子核;(5)α粒子問(wèn)題與練習(xí)說(shuō)出一下原子核的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù):(1)鉀40;(2)