《2014-2015学年高二物理粤教版选修3-5课件：4.1-4.2 走进原子核 放射性元素的衰变》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014-2015学年高二物理粤教版选修3-5课件：4.1-4.2 走进原子核 放射性元素的衰变（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 高中物理 选修3 5 粤教版 第四章原子核第一节走进原子核第二节放射性元素的衰变 目标定位 1 知道什么是放射性 放射性元素 天然放射现象 2 知道原子核的组成 会正确书写原子核符号 3 知道原子核的衰变及两种衰变的规律 掌握三种射线的特性 4 会用半衰期描述衰变的快慢 知道半衰期的统计意义 一 放射性的发现1 放射性1896年法国物理学家 发现 铀及含铀的矿物都能够发出看不见的射线 物质放射出 的性质叫做放射性 2 放射性元素具有 的元素叫放射性元素 玛丽 居里和她的丈夫皮埃尔 居里发现了两种放射性更强的新元素 命名为 和 享利 贝克勒尔 射线 放射性 钋 Po 镭 Ra 3 天然放射性元
2、素能 地放出射线的元素叫做天然放射性元素 原子序数大于 的所有元素 都有放射性 原子序数小于等于 的元素 有的也具有放射性 4 放射性发现的意义放射性的发现揭示了 结构的复杂性 二 原子核的组成1 质子的发现 用 粒子轰击 获得了质子 2 中子的发现 卢瑟福的学生 通过实验证实了 的存在 自发 83 83 原子核 卢瑟福 氮原子核 查德威克 中子 3 原子核的组成 由 和 组成 因此它们统称为 4 原子核的电荷数 等于原子核的 即原子的 5 原子核的质量数 等于 和 的总和 6 原子核的符号 X 其中X为 A为原子核的 Z为原子核的 三 放射线的本质1 射线种类 放射性物质发出的射线有三种 分
3、别为 质子 中子 核子 质子数 原子序 质子数 中子数 元素符号 质量数 电荷数 射线 射线 射线 数 2 放射线的本质 1 射线是高速运动的 粒子流 符号为He 射出时的速度可达0 1c 2 射线是高速运动的 符号为 射出时速度可达0 99c 3 射线是波长很短的 四 原子核的衰变1 衰变放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新的原子核的变化 氦原子核 电子流 电磁波 2 衰变方程3 射线 射线是伴随 衰变 衰变 产生的 射线不改变原子核的电荷数和质量数 同时 五 半衰期1 定义 放射性元素的原子核数目因衰变减少到原来的 所经过的时间 一半 一 原子核的组成1 原子核的组成 原子核是由质子 中
4、子构成的 质子带正电 中子不带电 不同的原子核内质子和中子的个数并不相同 原子核的直径为10 15 10 14m 2 原子核的符号和数量关系 1 符号 X 2 基本关系 核电荷数 质子数 Z 元素的原子序数 核外电子数 质量数 A 核子数 质子数 中子数 例1 已知镭的原子序数是88 原子核的质量数是226 试问 1 镭核中有几个质子 几个中子 2 镭核所带电量是多少 3 若镭原子呈现中性 它核外有几个电子 答案 1 88138 2 1 41 10 17C 3 88 4 113 114 解析因为原子序数与核内质子数 核电荷数 中性原子的核外电子数都是相等的 原子核的质量数等于核内质子数与中子数
5、之和 由此可得 1 镭核中的质子数等于其原子序数 故质子数为88 中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差 即N A Z 226 88 138 2 镭核所带电荷量Q Ze 88 1 6 10 19C 1 41 10 17C 3 镭原子呈中性 则核外电子数等于质子数 故核外电子数为88 借题发挥对核子数 电荷数 质量数的理解 1 核子数 质子和中子质量差别非常微小 二者统称为核子 所以质子数和中子数之和叫核子数 2 电荷数 Z 原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍 通常用这个数表示原子核的电量 叫做原子核的电荷数 3 质量数 A 原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和 而质子与中子质量几乎相
6、等 所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍 这个倍数叫做原子核的质量数 针对训练1 单选 在 粒子轰击金箔的散射实验中 粒子可以表示为He He中的4和2分别表示 A 4为核子数 2为中子数B 4为质子数和中子数之和 2为质子数C 4为核外电子数 2为中子数D 4为中子数 2为质子数答案B解析根据He所表示的物理意义 原子核的质子数决定核外电子数 原子核的电荷数就是核内的质子数 也就是这种元素的原子序数 原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和 即为核内的核子数 He符号的左下角表示的是质子数或相应中性原子核外电子数 即为2 He符号左上角表示的是核子数 即为4 故选项B正确 二 三种射
7、线的本质及特点1 三种射线的性质 特征比较 2 在电场 磁场中偏转情况的比较 1 在匀强电场中 射线偏转较小 射线偏转较大 射线不偏转 如图4 1 2 1甲所示 图4 1 2 1 2 在匀强磁场中 射线偏转半径较大 射线偏转半径较小 射线不偏转 如图乙所示 例2 一置于铅盒中的放射源发射出的 和 射线 由铅盒的小孔射出 在小孔外放一铝箔 铝箔后的空间有一匀强电场 进入电场后 射线变为a b两束 射线a沿原来方向行进 射线b发生了偏转 如图4 1 2 2所示 则图中的射线a为 射线 射线b为 射线 图4 1 2 2 答案 解析在三种射线中 射线带正电 穿透能力最弱 射线不带电 穿透能力最强 射线
8、带负电 穿透能力一般 综上所述 结合题意可知 a射线应为 射线 b射线应为 射线 借题发挥三种射线的比较方法 1 射线是 三种射线中贯穿本领最弱的一种 它穿不过白纸 2 要知道三种射线的成分 贯穿本领和电离本领 3 要知道 三种射线的本质 是实物粒子 射线是电磁波谱中的一员 针对训练2 单选 天然放射性物质的放射线包括三种成分 下列说法不正确的是 A 一张厚的黑纸能挡住 射线 但不能挡住 射线和 射线B 某原子核在放出 射线后会变成另一种元素的原子核C 三种射线中对气体电离作用最强的是 射线D 粒子是电子 但不是原来绕核旋转的核外电子答案B解析由三种射线的本质和特点可知 射线贯穿本领最弱 一张
9、黑纸都能挡住 而挡不住 射线和 射线 故A正确 射线是伴随 衰变而产生的一种电磁波 不会使原核变成新核 故B错 三种射线中 射线电离作用最强 故C正确 粒子是电子 来源于原子核 故D正确 三 原子核的衰变1 原子核放出 粒子或 粒子后 变成另一种原子核 这种现象称为原子核的衰变 1 原子核进行 衰变时 质量数减少4 电荷数减少2 2 衰变的实质 在放射性元素的原子核中 2个中子和2个质子结合得比较牢固 有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来 这就是放射性元素发生的 衰变现象 1 原子核进行 衰变时 质量数不变 电荷数增加1 4 衰变规律 衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒 5 射线是在发生
10、 或 衰变过程中伴随而生 且 粒子是不带电的粒子 因此 射线并不影响原子核的核电荷数 故 射线不会改变元素在周期表中的位置 6 确定衰变次数的方法根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A A 4n Z Z 2n m 答案 1 8次 衰变 6次 衰变 2 10个 22个 3 见解析 借题发挥衰变次数的判断方法 1 衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒 2 每发生一次 衰变质子数 中子数均减少2 3 每发生一次 衰变中子数减少1 质子数增加1 A m 7 n 3B m 7 n 4C m 14 n 9D m 14 n 18答案B解析根据题意有 235 4m 207 92 2m n 82 解两式得m 7 n 4 选项B正确 四 对半衰期的理解1 对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量 同一放射性元素具有的衰变速率一定 不同元素的半衰期不同 有的差别很大 2 半衰期公式 3 适用条件 半衰期是一个统计概念 是对大量的原子核衰变规律的总结 对于一个特定的原子核 无法确定其何时发生衰变 但可以确定各个时刻发生衰变的概率 即某时衰变的可能性 因此 半衰期只适用于大量的原子核 例4 2011 山东高考 碘131核不稳定 会发生 衰变 其半衰期为8天 2 经过 天75 的碘131核发生了衰变 再见
