原子核的組成

【教學目標】

一、知識與技能

1．了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。

2．知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們。

3．知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

二、過程與方法

1．通過觀察，思考，討論，初步學會探究的方法。

2．通過對知識的理解，培養(yǎng)自學和歸納能力。

三、情感、態(tài)度與價值觀

1．樹立正確的，嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度。

2．樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。

【教學重點】

天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。

【教學難點】

知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們。

【教學方法】

教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。

【課時安排】

1課時

【教學過程】

一、引入新課

教師：本節(jié)課我們來學習新的一節(jié)：原子核。主要介紹了核物理的一些初步知識，核物理

研究的是原子核的組成及其變化規(guī)律，是微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進微觀世界，一起探索其

中的奧秘！

我們已經(jīng)知道，原子由什么微粒組成啊？

學生回答：原子由原子核與核外電子組成。

點評：由原來的知識引入新課，對新的一節(jié)有一個大致的了解。

教師：那原子核內(nèi)部又是什么結(jié)構(gòu)呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒組成？用

什么方法來研究原子核呢？

學生思考討論。

點評：帶著問題學習，激發(fā)學習熱情

教師：人類認識原子核的復雜結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1896

年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透

黑紙使照相底片感光。

居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下，對鈾和鈾的各種礦石進行了深入研究，又發(fā)現(xiàn)了發(fā)

射性更強的新元素。其中一種，為了紀念她的祖國波蘭而命名為釙（Po），另一種命名為鐳（Ra）。

二、進行新課

1．天然放射現(xiàn)象

（1）物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象

叫做天然放射現(xiàn)象。具有放射性的元素稱為放射性元素。

（2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自

發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性。

2．射線到底是什么

教師：那這些射線到底是什么呢？這就激發(fā)著人們?nèi)で蟠鸢福喊逊派湓捶湃胗摄U做成的

容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束。在射線經(jīng)過的

空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示：

思考與討論：

①你觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會有這樣的現(xiàn)象？

②如果射線，射線都是帶電粒子流的話，根據(jù)圖判斷，他們分

別帶什么電荷？

③如果不用磁場判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性質(zhì)？

學生分組討論，回答問題以及實驗方案。

①射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是受到力的作用。這個力是洛倫茲力，說明其

中的兩束射線是帶電粒子。

②根據(jù)左手定則，可以判斷射線是正電荷，射線是負電荷。

③帶電粒子在電場中要受電場力作用，可以加一偏轉(zhuǎn)電場，也能判斷三種射線的帶電性質(zhì)，

如圖:

點評：給出實驗現(xiàn)象，設置問題情境，引導學生自己得出結(jié)論，培養(yǎng)學生的觀察，分析，

探究的能力。培養(yǎng)學生合作式學習的能力。

用多種方案解決一個問題有利于培養(yǎng)學生的擴散散性思維。

教師：我們已經(jīng)研究了這三種射線的帶電性質(zhì)，那么這些射線還有哪些性質(zhì)呢？請同學們

閱讀課文后填寫表格。

學生看書，進行總結(jié)。

點評：培養(yǎng)學生自學，總結(jié)的能力。

教師：（幫助小結(jié)）

①實驗發(fā)現(xiàn)：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的物理或化學狀

態(tài)無關。不管該元素是以單質(zhì)的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或者對它施加壓力，

或者升高它的溫度，它都具有放射性。

②三種射線都是高速運動的粒子，能量很高，都來自于原子核內(nèi)部，這也使我們認識到原

子核蘊藏有巨大的核能，原子核內(nèi)也有其復雜的結(jié)構(gòu)。

學生對照表格，理解書本知識。

點評：通過對照表格，可以讓學生更好的掌握規(guī)律性質(zhì)。

3．原子核的組成

教師提問：

①質(zhì)子：由誰發(fā)現(xiàn)的？怎樣發(fā)現(xiàn)的？

②中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么？是由誰發(fā)現(xiàn)的？

學生看書，然后回答問題

①盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。

②查德威克發(fā)現(xiàn)中子。發(fā)現(xiàn)原因：如果原子核中只有質(zhì)子，那么原子核的質(zhì)量與電荷量之

比應等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比，但實際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜

想核內(nèi)還有另一種粒子。

教師：（幫助小結(jié)）

27

①質(zhì)子(proton)帶正電荷，電荷量與一個電子所帶電荷量相等，mp1.672623110kg

27

中子(nucleon)不帶電，mn1.674928610kg

②數(shù)據(jù)顯示：質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。

點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。

教師：提問：

③原子核的電荷數(shù)是不是電荷量？

④原子荷的質(zhì)量數(shù)是不是質(zhì)量？

學生看書，然后回答問題：

③不是，原子核所帶的電荷量總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，那這個倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。

④原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍，那這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)。

點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。

小結(jié)：

③原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)

④原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

A

⑤符號ZX表示原子核，X：元素符號；A：核的質(zhì)量數(shù)；Z：核電荷數(shù)

教師：給出思考與討論題。

一種鈾原子核的質(zhì)量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？

學生回答：核子數(shù)是235，質(zhì)子數(shù)是92，中子數(shù)是143．

點評：學生回答調(diào)動他們學習的積極性。

4．同位素(isotope)

（1）定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而

互稱同位素。

（2）性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進

而決定了這種元素的化學性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學性質(zhì)。

學生一邊聽，一邊看書。

提問：列舉一些元素的同位素？

學生回答：

氫有三種同位素：氕（通常所說的氫），氘（也叫重氫），氚（也叫超重氫），符號分別是：

123

1H,1H,1H。

1214

碳有兩種同位素，符號分別是6C,6C。

點評：舉例說明同位素的性質(zhì)，加深對這一概念的理解。

【例】下列說法正確的是（）

A．射線粒子和電子是兩種不同的粒子

B．紅外線的波長比X射線的波長長

C．粒子不同于氦原子核

D．射線的貫穿本領比粒子強

學生回答：BD

點評：本題考查了粒子的性質(zhì)及電磁波波長的比較等基本知識。19世紀末20世紀初，人

們發(fā)現(xiàn)X，，，射線，經(jīng)研究知道，X，射線均為電磁波，只是波長不同。可見光，紅

外線