原子可再分,原子核還可再分,分分不息何時休?分到何處是盡頭?源起:發(fā)現過程充滿了巧合,從中感覺,搞科研的大師對待科研工作都長著一雙犀利的鷹眼,能從普通人一掃而過的現象中發(fā)現異常,并能慎重思考產生異常的原因。不知這些大師日常生活是否如此注重細節(jié)。來自射線家族的貝克勒爾研究熒光和X射線的關系時,“意外”發(fā)現了放射性,熒光的材質選得極其巧合——鈾鹽,在受到陽光照射時能發(fā)出熒光。對比實驗:先讓鈾鹽沐浴陽光,再將用黑紙包住的底片放于鈾鹽之下。貝克勒爾的觀點:熒光無法穿透黑紙,說明經歷過陽光浴的鈾鹽,除了能發(fā)出熒光外,還能發(fā)出X射線。關鍵的關鍵,準備再次進行實驗驗證自己的觀點,巧遇連續(xù)陰天,這幾個陰天是發(fā)現放射性的“晴天”。將鈾鹽和包好的底片放入抽屜,拍成視頻有這種畫面感就更好了。神來之舉:幾個陰天之后再次檢查底片,為啥還要檢查,第六感?發(fā)現底片又被感光,元兇何在?思考的結論:鈾鹽本身能發(fā)出一種未知的神秘射線,就是這種射線使得底片感光。再用不發(fā)熒光的鈾鹽做實驗,神秘射線依然存在,而且與化合物無關。終極認知:神秘射線不是X射線,發(fā)出神秘射線是鈾原子的獨門絕技。命名:放射性的命名是大名鼎鼎的居里夫人,從夫人二字看出顯然不是大名?,旣?居里的研究課題選擇了貝克勒爾發(fā)現的神秘射線。幾噸瀝青的艱難提煉,豐富的成果,釙、鐳的相繼發(fā)現,居里夫婦的英雄事跡成了勵志的作文素材,已然被用濫了。女性一樣可以因事業(yè)而偉大!規(guī)律:原子序數大于83的元素,都能自發(fā)地發(fā)出射線,原子序數小于或等于83的元素,有的也能發(fā)出射線。放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現象,叫作天然放射現象。為什么如此,教材不做解釋,不做解釋的唯一解釋就是無法用現在所學來解釋。通過實驗使三種神秘粒子現出“原形”:α射線的實質是氦原子核、β射線是高速電子流、γ射線是光子。三種射線的電離性隨“胖瘦”程度遞減;穿透性隨“胖瘦及速度”遞增。為何來源與原子核的推理:元素有放射性及其放射的強度與元素的化學形態(tài)無關,與外界的物理環(huán)境無關,概括就是某種元素有放射性,與其化學狀態(tài)、物理狀態(tài)無關。物質的化學性質取決與核外電子,這就說明射線來源于原子核內部,也就從側面證明了原子核也非“鐵板一塊”,也是有結構的。盧瑟福用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核,從氮原子核中打出了一種新的粒子,運用電、磁場測定其電荷量和質量,發(fā)現是氫原子核,也就是后來的質子,而且從其他物質中也打出了這種粒子。用某種粒子做“炮彈”轟擊原子,看看有什么新發(fā)現,這是粒子物理學家的常事,和搞化學的刷洗試管、搞生物的養(yǎng)小白鼠差不多屬于同一級別。發(fā)現新粒子,判斷電性、電荷量、質量。從湯姆孫研究陰極射線,到三種放射性,再到新粒子,是不是這一套程序用的越來越熟練了呢?關鍵是除氫原子外,其他原子的荷質比和氫原子差別很大,因此做出推斷:原子核中不止有質子,還有不帶電的粒子,依據電性命名為中子。對原子結構梳理一下:原子核(全部正電荷和幾乎全部質量)+電子;原子核(帶正電的質子和不帶電的中子,質量比質子稍大)原子核符號說明:質量數不是質量,是原子核質子和中子的總數。電荷數不是電荷量,是質子或中性原子的電子數目。元素周期表最初是用原子量來排序的,后來發(fā)現用電荷數排序更能有規(guī)律的揭示元素的化學性質。發(fā)現放射性的啟示:物好、天時、人和(心細)。確定新粒子的研究方法:有自己的絕招才能有借鑒別人的機會。
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