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(xiàn)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(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)異常,并能慎重思考產(chǎn)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(guān)系時,“意外”發(fā)現(xiàn)了放射性,熒光的材質(zhì)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(jīng)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(guān)鍵的關(guān)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(xiàn)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(xiàn)底片又被感光,元兇何在?思考的結(jié)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(guān)。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。瑪麗.居里的研究課題選擇了貝克勒爾發(fā)現(xiàn)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(xiàn),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(shù)大于83的元素,都能自發(fā)地發(fā)出射線,原子序數(shù)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(xiàn)象,叫作天然放射現(xiàn)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(xiàn)在所學(xué)來解釋。三種射線,通過磁場偏轉(zhuǎn),首先確定了電性。通過實驗使三種神秘粒子現(xiàn)出“原形”:α射線的實質(zhì)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(xué)形態(tài)無關(guān),與外界的物理環(huán)境無關(guān),概括就是某種元素有放射性,與其化學(xué)狀態(tài)、物理狀態(tài)無關(guān)。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)取決與核外電子,這就說明射線來源于原子核內(nèi)部,也就從側(cè)面證明了原子核也非“鐵板一塊”,也是有結(jié)構(gòu)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(zhì)量,發(fā)現(xiàn)是氫原子核,也就是后來的質(zhì)子,而且從其他物質(zhì)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(xiàn),這是粒子物理學(xué)家的常事,和搞化學(xué)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(xiàn)新粒子,判斷電性、電荷量、質(zhì)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(guān)鍵是除氫原子外,其他原子的荷質(zhì)比和氫原子差別很大,因此做出推斷:原子核中不止有質(zhì)子,還有不帶電的粒子,依據(jù)電性命名為中子。對原子結(jié)構(gòu)梳理一下:原子核(全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量)+電子;原子核(帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子,質(zhì)量比質(zhì)子稍大)原子核符號說明:質(zhì)量數(shù)不是質(zhì)量,是原子核質(zhì)子和中子的總數(shù)。電荷數(shù)不是電荷量,是質(zhì)子或中性原子的電子數(shù)目。元素周期表最初是用原子量來排序的,后來發(fā)現(xiàn)用電荷數(shù)排序更能有規(guī)律的揭示元素的化學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)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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