高二物理选修35习题第十九章 原子核 第1节Word格式文档下载.docx

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2．对三种射线的认识

种类

α射线

β射线

γ射线

组成

高速氦核流

高速电子流

光子流（高频电磁波）

带电荷量

2e

－e

速率

0.1c

0.99c

c

贯穿本领

最弱，用一张纸就能挡住

较强，能穿透几毫米厚的铝板

最强，能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土

电离作用

很强

较强

很弱

[即学即用]　下列说法正确的是（　　）

A．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速

B．β射线能穿透几毫米厚的铅板

C．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱

D．β射线的粒子和电子是两种不同的粒子

E．α粒子不同于氦原子核

答案　C

解析　19世纪末20世纪初，人们发现了X、α、β、γ射线，经研究知道，X、γ射线均为电磁波，只是波长不同．β射线是电子流，α粒子是氦核，就α、β、γ三种射线的贯穿本领而言，γ射线最强，α射线最弱．

二、原子核的组成

[知识梳理]　

（1）质子的发现

1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子，用p或H表示，其质量为mp＝1.67×

10－27_kg.

（2）中子的发现

①卢瑟福的预言：

原子核内可能还有一种不带电的粒子，名字叫中子．

②查德威克的发现：

用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近于质子的质量．

（3）原子核的组成

①核子数：

质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数．

②电荷数（Z）：

原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数．

③质量数（A）：

原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数．

④原子核的符号

（4）同位素

具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如：

氢有三种同位素分别是H、H、H.

[即学即用]　在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为He，He中的4和2分别表示（　　）

A．4为核子数，2为中子数

B．4为质子数和中子数之和，2为质子数

C．4为核外电子数，2为中子数

D．4为中子数，2为质子数

答案　B

解析　根据X所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，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．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，He符号左上角表示的是核子数，即为4，故选项B正确.

例1　如图1所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的（　　）

图1

选项

磁场方向

到达O点的射线　

到达P点的射线

A

竖直向上

β

α

B

竖直向下

C

垂直纸面向里

γ

D

垂直纸面向外

解析　R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；

由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；

依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．

归纳总结

1．对放射性和射线的理解：

（1）一种元素的放射性，与其是单质还是化合物无关，这说明一种元素的放射性和核外电子无关．

（2）射线来自于原子核，说明原子核是可以再分的．

2．对三种射线性质的理解：

（1）α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．

（2）α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转．

（3）α射线穿透能力弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强，而电离本领相反．

针对训练1　如图2所示，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（　　）

图2

A．①表示γ射线，③表示α射线

B．②表示β射线，③表示α射线

C．④表示α射线，⑤表示γ射线

D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

解析　根据三种射线的偏转轨迹可知①⑥表示β射线，②⑤表示γ射线，③④表示α射线．选项C正确．

例2　已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：

（1）镭核中有几个质子？

几个中子？

（2）镭核所带电荷量是多少？

（保留三位有效数字）

（3）呈电中性的镭原子，核外有几个电子？

解析　

（1）镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.

（2）镭核所带电荷量

Q＝Ze＝88×

1.6×

10－19C≈1.41×

10－17C.

（3）核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.

答案　

（1）88　138　

（2）1.41×

10－17C　（3）88

理解熟记以下几点是解题关键：

（1）原子核的质子数与原子序数相等．

（2）原子核的质量数等于质子数与中子数之和．

（3）对呈电中性的原子，核外电子数等于核内质子数．

针对训练2　据最新报道，放射性同位素钬Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是（　　）

A．32B．67C．99D．166

答案　A

解析　根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对．

1．最早发现天然放射现象的科学家为（　　）

A．卢瑟福B．贝可勒尔

C．爱因斯坦D．查德威克

解析　卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，爱因斯坦发现了光电效应，贝可勒尔发现天然放射现象，故B正确，A、C、D错误．

2．（多选）下列关于放射性元素发出的三种射线的说法中正确的是（　　）

A．α粒子就是氢原子核，它的穿透本领和电离本领都很强

B．β射线是电子流，其速度接近光速

C．γ射线是一种频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板

D．以上三种说法均正确

答案　BC

解析　α粒子是氦原子核，它的穿透本领很弱而电离本领很强，A项错误；

β射线是电子流，其速度接近光速，B项正确；

γ射线的穿透能力很强，可以穿透几厘米厚的铅板，C项正确．

3．（多选）氢有三种同位素，分别是氕（H）、氘（H）、氚（H），则（　　）

A．它们的质子数相等

B．它们的核外电子数相等

C．它们的核子数相等

D．它们的中子数相等

答案　AB

解析　氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以A、B选项正确．

4．以下说法正确的是（　　）

A.Rn为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222

B.Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4

C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数

D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数

答案　D

解析　A项氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；

B项铍核的质量数为9，中子数为5，所以B错误；

由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错误，D正确．

一、选择题（1～5为单选题，6～9为多选题）

1．在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（　　）

A．γ射线的贯穿作用B．α射线的电离作用

C．β射线的贯穿作用D．β射线的中和作用

解析　由于α粒子电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失．

2．放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图1所示，其中（　　）

A．C为氦原子核组成的粒子流

B．B为比X射线波长更长的光子流

C．B为比X射线波长更短的光子流

D．A为高速电子组成的电子流

解析　根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；

B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；

C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．

3．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对U的原子来说（　　）

A．x＝92　y＝92　z＝235

B．x＝92　y＝92　z＝143

C．x＝143　y＝143　z＝92

D．x＝235　y＝235　z＝325

解析　在U中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝92；

中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝92；

中子数等于质量数减去质子数，z＝235－92＝143，所以B选项正确．

4．下列关于He的叙述正确的是（　　）

A.He与H互为同位素

B.He原子核内中子数为2

C.He原子核内质子数为2

D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核

解析　He核内质子数为2，H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误；

He原子核内中子数为1，B错误；

He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子核，核外电子数为2，故C正确，D错误．

5．人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核聚变的重要原料之一．氦的该种同位素应表示为（　　）

A.He　　　　　　　　　B.He

C.HeD.He

解析　氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故应表示为He，因此B正确．

6．关于β射线，下列说法中正确的是（　　）

A．它是高速