高中物理第14章第三單元第3課時(shí).pptVIP

第三單元 原子核 核能 第3課時(shí) 天然放射現(xiàn)象,選修35 第十四章 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核,基礎(chǔ)回顧,1天然放射現(xiàn)象：某些元素_放射某些射線的現(xiàn)象稱為天然放射現(xiàn)象，這些元素稱_ 2三種射線的本質(zhì)：射線是_， 射線是_，射線是_,答案：1自發(fā)地 放射性元素 2氦核流 電子流 光子流,要點(diǎn)深化,1天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 第一位發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的科學(xué)家是貝克勒耳，這一發(fā)現(xiàn)揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕，通過對天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于83的天然存在的元素(如中等質(zhì)量的同位素)有些也具有放射性,2三種射線的本質(zhì)和特征對比表,基礎(chǔ)回顧,1定義：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)開的變化叫做原子核的_ 2分類 (1)衰變： 同時(shí)放出射線 (2)衰變： 同時(shí)放出射線 3半衰期 (1)定義：放射性元素的原子核_發(fā)生衰變需要的時(shí)間,答案：1新核 衰變 3(1)有半數(shù),(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的_(如壓強(qiáng)、溫度等)或_(如單質(zhì)或化合物)無關(guān) 4放射性同位素及應(yīng)用 (1)同位素 有些原子的原子核電荷數(shù)_，但質(zhì)量數(shù)_，這樣一些具有相同核電荷數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱為同位素 (2)放射性同位素的應(yīng)用 放射性同位素放出的射線應(yīng)用于工業(yè)、探傷、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等 作_原子,答案： (2)物理狀態(tài) 化學(xué)狀態(tài) 4(1)相同 不同 (2)示蹤,要點(diǎn)深化,1三種衰變的實(shí)質(zhì) (1)衰變：衰變的實(shí)質(zhì)是其元素的原子核同時(shí)放出由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成的粒子(即氦核)，每發(fā)生一次衰變，新元素與原元素比較，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，即： (2)衰變：衰變的實(shí)質(zhì)是其元素的原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成質(zhì)子時(shí)放射出一個(gè)電子每發(fā)生一次衰變，新元素與原元素比較，核電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，即：,(3)衰變：衰變是伴隨衰變或衰變同時(shí)發(fā)生的，衰變不改變原子核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子 2原子核衰變時(shí)遵守三個(gè)守恒 電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒和動量守恒,3半衰期 放射性衰變可理解為由不穩(wěn)定原子核自發(fā)的放射粒子而變成另一原子核的過程，而且并非所有的原子核同時(shí)衰變成子核，但無論誰先誰后，誰快誰慢，母核的數(shù)目將隨時(shí)間而不斷減少；半衰期就是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它反映著放射性物質(zhì)衰變速率的大小，每種放射性元素都有一定的半衰期，是物質(zhì)的核的屬性，與外界條件無關(guān),半衰期的計(jì)算可用 通過取對數(shù)求解指數(shù)，并根據(jù) 關(guān)系推算出礦物的生成年代(最典型的是用礦石中的鈾鉛比測礦物壽命) 核衰變生成的新物質(zhì)質(zhì)量m的計(jì)算式為 上式中M0為原來放射性物質(zhì)總質(zhì)量，M為剩余的尚未衰變的那部分放射性物質(zhì)的質(zhì)量，A0為原放射性物質(zhì)的原子量，A為生成新物質(zhì)的原子量,說明：對半衰期兩種典型錯(cuò)誤的認(rèn)識： (1)N0個(gè)某種放射性元素的核，經(jīng)過一個(gè)半衰期T，衰變一半，再經(jīng)過一個(gè)半衰期T，全部衰變了； (2)8個(gè)某種放射性元素核，經(jīng)過一個(gè)半衰期T，衰變了4個(gè)，再經(jīng)過一個(gè)半衰期T，又衰變了2個(gè)，這種說法是錯(cuò)誤的事實(shí)上，N0(大量)個(gè)某種放射性原子核，衰變時(shí)間t后剩下的這種核的個(gè)數(shù)為 而對于少量的核，無法確定其衰變所需的時(shí)間,原子核由質(zhì)子和中子組成，它的原子序數(shù)就等于它的質(zhì)子數(shù)；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總和(核子數(shù))就等于它的質(zhì)量數(shù)可用公式計(jì)算法確定衰變的次數(shù)；設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后，變?yōu)榉€(wěn)定的新元素Y，則核反應(yīng)方程為： 根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得方程： 由式聯(lián)立解得：,由此可見確定衰變次數(shù)可歸納為求解一個(gè)二元一次方程組有了這個(gè)方程組，確定衰變次數(shù)就十分方便 實(shí)際確定方法是：根據(jù)衰變不改變質(zhì)量數(shù)，首先由質(zhì)量數(shù)改變確定衰變次數(shù)，然后根據(jù)核電荷數(shù)守恒確定衰變次數(shù),鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90(Kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯86(Zr)，這些衰變是( ) A1次衰變，6次衰變 B4次衰變 C2次衰變 D2次衰變，2次衰變,解析：設(shè)經(jīng)歷了n次衰變，m次衰變，則 90864n,36402n(m) n1，m6. 答案：A,題型訓(xùn)練,1. 是一種放射性元素，進(jìn)行一系列放射性衰變，由圖可以知道( ) A圖中a是84，b是206 B是衰變 C是衰變 D從 衰變成 要經(jīng)過6次衰變，8次衰變,解析：中質(zhì)量沒有變化，說明是衰變， 中質(zhì)子數(shù)少了2個(gè)，說明是衰變，BC項(xiàng)都錯(cuò)誤；由此可知a是84，b是206，A項(xiàng)正確； 最終變?yōu)?，衰變次數(shù)為n(238206)48，衰變的次數(shù)為m8228926，故D項(xiàng)正確 答案：AD,放射性的應(yīng)用問題與實(shí)際聯(lián)系比較密切，是值得我們注意的熱點(diǎn)問題分析這類問題時(shí)，必須熟記三種射線的特性，尤其是電離作用和穿透作用另外，解決與實(shí)際問題相聯(lián)系的題目時(shí)還必須考慮實(shí)際問題的可行性,放射性在技術(shù)上有許多應(yīng)用，不同的放射源可用于不同目的下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線. 某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻，可利用的元素是( ) A釙210 B氡222 C鍶90 D鈾238,解析：本題中測定聚乙烯薄膜的厚度，也就是要求射線可以穿透薄膜，因此粒子就不合適了射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，射線穿透作用最強(qiáng)薄膜厚度不會影響射線穿透，所以只能選用射線，而鍶90半衰期太長，影響生產(chǎn)進(jìn)度，故只有選B較合適 答案：B 點(diǎn)評：本題是一道聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的題目，必須熟記三種射線的特性及題目給出的半衰期信息,題型訓(xùn)練,2如圖甲是、三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖，請問圖乙中的檢查是利用了哪種射線( ) A射線 B射線 C射線 D三種射線都可以,解析：由圖甲可知射線和射線都不能穿透鋁板，射線的穿透力最強(qiáng)，可用來檢查金屬內(nèi)部的傷痕 答案：C,關(guān)于半衰期，以下說法正確的是( ) A同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長 B升高溫度可以使半衰期縮短 C氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下一個(gè)原子核了 D氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下1克,錯(cuò)解：每經(jīng)過3.8天就有半數(shù)的氡核發(fā)生衰變，經(jīng)過兩個(gè)半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，故選C、D. 分析糾錯(cuò)：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，半 衰期對某