【紅對勾】高考物理 天然放射現(xiàn)象課件

課時(shí)3天然放射現(xiàn)象知識點(diǎn)一天然放射現(xiàn)象——知識回顧——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)：α射線是

，β射線是

，γ射線是

．自發(fā)地放射性元素氦核流電子流電磁波——要點(diǎn)深化——貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，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的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線共有三種，三種射線的本質(zhì)和特征對比如下表：種類本質(zhì)電離本領(lǐng)穿透本領(lǐng)速度α射線24He最強(qiáng)最弱(空氣中幾厘米或一張薄紙)約c/10β射線－10e較弱很強(qiáng)(幾毫米的鋁板)接近光速γ射線光子最弱最強(qiáng)(幾厘米的鉛板)光速圖1圖2——基礎(chǔ)自測——如圖3所示，使某放射性元素發(fā)出的射線垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場，按圖中標(biāo)號判斷()A．1的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)B．2的速度最大C．3的電離本領(lǐng)最大D．1是由原子放出的，2、3不是圖3解析：本題主要考查學(xué)生對α射線、β射線、γ射線的來源、帶電性及特點(diǎn)的了解．由圖可知，射線3帶正電，是α射線，其電離作用大但穿透能力弱，速度?。簧渚€1帶負(fù)電，是β射線，是接近光速的電子流；射線2不帶電，是γ射線，其穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，而電離作用最弱，速度為光速．答案：BC知識點(diǎn)二原子核的衰變——知識回顧——1．定義：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的變化叫原子核的

．2．分類(1)α衰變：ZAX→Z－2A－4Y＋24He同時(shí)放出γ射線(2)β衰變：ZAX→Z＋1

AY＋－10e同時(shí)放出γ射線新核衰變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．(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)．有半數(shù)物理狀態(tài)化學(xué)狀態(tài)4．放放射性性同位位素及及應(yīng)用用(1)同位位素有些原原子的的原子子核電電荷數(shù)數(shù)，但質(zhì)質(zhì)量數(shù)數(shù)，這樣樣一些些具有有相同同核電電荷數(shù)數(shù)和不不同中中子數(shù)數(shù)的原原子互互稱為為同位位素．．(2)放射射性同同位素素的應(yīng)應(yīng)用①放射射性同同位素素放出出的射射線應(yīng)應(yīng)用于于工業(yè)業(yè)、探探傷、、農(nóng)業(yè)業(yè)、醫(yī)醫(yī)療等等．②作示示蹤原原子．．相同不同——要要點(diǎn)深深化———1．三三種衰衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)(1)α衰變：：α衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)是其其元素素的原原子核核同時(shí)時(shí)放出出由兩兩個(gè)質(zhì)質(zhì)子和和兩個(gè)個(gè)中子子組成成的粒粒子(即氦氦核)，每每發(fā)生生一次次α衰變，，新元元素與與原元元素比比較，，核電電荷數(shù)數(shù)減少少2，，質(zhì)量量數(shù)減減少4，即即ZAX→Z－2A－4Y＋24He(2)β衰變：：β衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)是其其元素素的原原子核核內(nèi)的的一個(gè)個(gè)中子子變成成質(zhì)子子時(shí)放放射出出一個(gè)個(gè)電子子．每每發(fā)生生一次次β衰變，，新元元素與與原元元素比比較，，核電電荷數(shù)數(shù)增加加1，，質(zhì)量量數(shù)不不變，，即ZAX→Z＋1AY＋－10e(3)γ衰變：：γ衰變是是伴隨隨著α衰變或或β衰變同同時(shí)發(fā)發(fā)生的的，γ衰變不不改變變原子子核的的電荷荷數(shù)和和質(zhì)量量數(shù)．．其實(shí)實(shí)質(zhì)是是放射射性原原子核核在發(fā)發(fā)生α衰變或或β衰變時(shí)時(shí)，產(chǎn)產(chǎn)生的的某些些新核核由于于具有有過多多的能能量(核處處于激激發(fā)態(tài)態(tài))而而輻射射出光光子．．2．原原子核核衰變變時(shí)遵遵守三三個(gè)守守恒電荷數(shù)數(shù)守恒恒、質(zhì)質(zhì)量數(shù)數(shù)守恒恒和動動量守守恒——基基礎(chǔ)自自測———考古工工作者者在古古人類類居住住過的的巖洞洞中發(fā)發(fā)現(xiàn)一一塊碳碳遺留留樣品品，它它所含含的14C等于于現(xiàn)有有生命命物質(zhì)質(zhì)中等等量碳碳所含含的14C的1/8，求求此樣樣品的的存放放時(shí)間間．已已知14C的半半衰期期為5568年．．解析：：根據(jù)半半衰期期的定定義可可知，，14C每經(jīng)經(jīng)過5568年就就有半半數(shù)發(fā)發(fā)生衰衰變，，現(xiàn)尚尚剩1/8，則則說明明已過過三個(gè)個(gè)半衰衰期的的時(shí)間間．設(shè)設(shè)該樣樣品中中14C的原原始含含量為為m0，現(xiàn)存存含量量答案：：16704年年題型一一天然放放射現(xiàn)現(xiàn)象[例1]下列關(guān)關(guān)于放放射性性元素素衰變變的描描述，，哪些些是錯(cuò)錯(cuò)誤的的()A．某某核放放出αα粒子子、ββ粒子子、γγ粒子子中的的任何何一種種粒子子，都都變成成一種種新元元素的的原子子核．．B．利利用γγ射線線的貫貫穿性性可以以為金金屬探探傷，，也能能進(jìn)行行人體體的透透視C．半半衰期期表示示放射射性元元素衰衰變的的快慢慢，它它和外外界的的溫度度、壓壓強(qiáng)無無關(guān)D．ββ射線線和陰陰極射射線都都是電電子流流，因因此ββ射線線就是是陰極極射線線[解析析]放出γγ粒子子原子子核不不變；；γ射射線對對人體體傷害害大，，不能能用來來人體體透視視；陰陰極射射線是是由金金屬原原子核核外層層電子子在電電場力力作用用下逃逃離金金屬表表面形形成的的．[答案案]ABD題后1．自然界的物質(zhì)分為兩類：一類是實(shí)物粒子，還有一類為場類物質(zhì)(如電場、磁場、電磁波等)．γ射線屬于場類物質(zhì)，α、β粒子是實(shí)物粒子．2．β射線和陰極射線的區(qū)別：β射線是原子核變化時(shí)，一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子釋放的電子，其速度接近光速；陰極射線是金屬原子核外層電子獲得足夠的能量掙脫原子的束縛，在外電場的作用下形成的電子流，其速度由外加電場決定．變式1—A．α粒子散射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象 D．原子發(fā)光現(xiàn)象解析：本題考查α粒子散射實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)、核反應(yīng)和原子發(fā)光的基本原理，意在考查考生對基本物理現(xiàn)象的認(rèn)識和理解．只有天然放射現(xiàn)象是原子核發(fā)生了變化．答案：B題型二二對半衰衰期的的理解解[例2](1)關(guān)于于放射射性元元素的的半衰衰期，，下列列說法法正確確的有有()A．是原子子核質(zhì)量減減少一半所所需的時(shí)間間B．是原子子核有半數(shù)數(shù)發(fā)生衰變變所需的時(shí)時(shí)間C．把放射射性元素放放在密封的的容器中，，可以減慢慢放射性元元素的半衰衰期D．可以用用來測定地地質(zhì)年代、、生物年代代等(2)設(shè)鐳鐳226的的半衰期為為1.6××103年，質(zhì)量為為100g的鐳226經(jīng)過4.8×103年后，有多多少g鐳發(fā)發(fā)生衰變？？若衰變后后的鐳變?yōu)闉殂U206，則此時(shí)時(shí)鐳鉛質(zhì)量量之比為多多少？[答案](1)BD(2)125∶∶798變式2—1(2010·福建高高考)14C測年法是是利用14C衰變規(guī)律律對古生物物進(jìn)行年代代測定的方方法．若以以橫坐標(biāo)t表示時(shí)間，，縱坐標(biāo)m表示任意時(shí)時(shí)刻14C的質(zhì)量，，m0為t＝0時(shí)14C的質(zhì)量．．下面四幅幅圖中能正正確反映14C衰變規(guī)律律的是________．答案：C題型三放射性的應(yīng)應(yīng)用與防護(hù)護(hù)[例3]如圖4是工工廠利用放放射線自動動控制鋁板板厚度的裝裝置示意圖圖．(1)請你你簡述自動動控制的原原理；(2)如果果工廠生產(chǎn)產(chǎn)的是厚度度為1毫米米的鋁板，，那么在α、β和γ三種射線中中，你認(rèn)為為哪一種射射線在鋁板板的厚度控控制中起主主要作用？？為什么？？圖4[解析](1)放射射線具有貫貫穿本領(lǐng)，，如果向前前運(yùn)動的鋁鋁板的厚度度有變化，，則探測器器接收到的的放射線的的強(qiáng)度就會會隨之變化化，這種變變化被轉(zhuǎn)變變?yōu)殡娦盘柼栞斎氲较嘞鄳?yīng)的裝置置，進(jìn)而自自動控制上上圖中右側(cè)側(cè)的兩個(gè)輪輪間的距離離，使鋁板板的厚度恢恢復(fù)正常．．(2)β射線起主主要作用用．因?yàn)闉棣辽渚€的貫貫穿本領(lǐng)領(lǐng)很小，，一張薄薄紙就能能把它擋擋住，更更穿不過過1毫米米的鋁板板；γ射線的貫貫穿本領(lǐng)領(lǐng)非常強(qiáng)強(qiáng)，能穿穿過幾厘厘米的鉛鉛板，1毫米左左右的鋁鋁板厚度度發(fā)生變變化時(shí)，，透過鋁鋁板的射射線強(qiáng)度度變化不不大；β射線的貫貫穿本鄰鄰較強(qiáng)，，能穿過過幾毫米米的鋁板板，當(dāng)鋁鋁板的厚厚度發(fā)生生變化時(shí)[答案]

見解析題后反思思解答該題題時(shí)要認(rèn)認(rèn)真讀懂懂題意，，還要很很好地理理解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置及及其作用用，更要要對α、β變式3——1如圖5所所示，a為未知天天然放射射源，b為薄鋁片片，c為兩平行行板之間間存在著著較大電電場強(qiáng)度度的勻強(qiáng)強(qiáng)電場，，d為熒光屏屏，e為固定不不動的顯顯微鏡筒筒．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，如如果將強(qiáng)強(qiáng)電場c撤去，從顯微微鏡內(nèi)觀察到到熒光屏上每每分鐘閃爍亮亮點(diǎn)數(shù)沒有變變化；如果再再將薄鋁片b移開，則從顯顯微鏡筒內(nèi)觀觀察到的每分分鐘閃爍亮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)大為增加加．由此可判判定放射源所所發(fā)出的射線線可能為()圖5A．β射線和X射線B．α射線和β射線C．β射線和γ射線D．α射線和γ射線解析：α粒子的貫穿本本領(lǐng)很小，一一張薄鋁片就就可把它擋住住，β射線能穿透幾幾毫米厚的鋁鋁板，γ射線能貫穿幾幾厘米厚的鋁鋁板．撤去電電場后，熒光光屏上閃爍亮亮點(diǎn)數(shù)沒有變變化，說明原原先能到達(dá)熒熒光屏的射線線不帶電，放放射源放出的的射線中有γ射線，撤去薄薄鋁片，閃爍爍亮點(diǎn)數(shù)大為為增加，說明明放射源發(fā)出出的射線中有有α射線，故選D正確．答案：D1．下列說法法正確的是()A．質(zhì)子和中中子的質(zhì)量不不等，但質(zhì)量量數(shù)相等B．質(zhì)子和中C．同一種元素的原子核有相同的質(zhì)量數(shù)，但中子數(shù)可以不同D．中子不帶電，所以原子核的總電量等于質(zhì)子和電子的總電量之和解析：質(zhì)子和中子的的質(zhì)量不同，，但質(zhì)量數(shù)相相同，A對．．質(zhì)子和中子子構(gòu)成原子核核，原子核的的質(zhì)量數(shù)等于于質(zhì)子和中子子的質(zhì)量數(shù)總總和，B錯(cuò)．．同一種元素素的原子核有有相同的質(zhì)子子數(shù)，但中子子數(shù)可以不同同，C錯(cuò)．中中子不帶電，，所以原子核核的總電量等等于質(zhì)子總電電量之和，D錯(cuò)．選A.答案：A2．放射性元素的的原子核在α衰變或β衰變生成新原原子核時(shí)，往往往會同時(shí)伴伴隨________輻輻射．已知A、B兩種放射性元元素的半衰期期分別為T1和T2，經(jīng)過t＝T1·T2時(shí)間后測得得這兩種放放射性元素答案：γ2T2∶2T13．天然放射射性元素94239Pu經(jīng)過________次次α衰變和________次β衰變，最后后變成鉛的的同位素________．．(填入鉛鉛的三種同同位素82206Pb、82207Pb、82208Pb中的一一種)解析：94239Pu在α、、β衰變成成鉛的過程程中，質(zhì)量量數(shù)的改變變是由α衰變而引起起的，每經(jīng)經(jīng)過一次α衰變質(zhì)量數(shù)數(shù)減少4(β衰變質(zhì)量數(shù)數(shù)不改變)，所以94239Pu應(yīng)衰變變?yōu)?2207Pb，質(zhì)量量數(shù)減小32，即經(jīng)經(jīng)過8次α衰變．在8次α衰變的過程程中電荷數(shù)數(shù)減少16，實(shí)際上上94239Pu變?yōu)?2207Pb，電荷荷數(shù)減小了了12，說說明又經(jīng)過過了4次ββ衰變(每每經(jīng)過一次次β衰變，，電荷數(shù)增增加1)．．答案：8482207Pb4．約里奧·居居里夫婦因因發(fā)現(xiàn)人工工放射性而而獲得了1935年年的諾貝爾爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)，他們發(fā)發(fā)現(xiàn)的放射射性元素1530P衰變成1430Si的同時(shí)時(shí)放出另一一種粒子，，這種粒子子是___