《高考物理一轮复习（要点+命题导向+策略）1651天然放射现象放射性的应用与防护课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习（要点+命题导向+策略）1651天然放射现象放射性的应用与防护课件（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时课时51天然放射现象天然放射现象放射性的应用与防护放射性的应用与防护 考点一原子核的组成考点一原子核的组成基础梳理基础梳理1原子核的组成原子核的组成(1)质子子：质子子带一一个个基基本本单位位的的正正电荷荷，即即带1.61019C的正的正电它的它的质量大量大约是是电子子质量的量的1836倍倍(2)中中子子：中中子子的的质量量跟跟质子子的的质量量几几乎乎相相同同，约等等于于1.671027kg，中子不，中子不带电(3)原原子子核核的的组成成：现代代实验已已经证实，原原子子核核由由质子子和和中中子子组成成质子子和和中中子子统称称为核核子子原原子子核核的的质量量数数(A)：等等于于质子子与与中中
2、子子的的个个数数之之和和即即核核子子数数原原子子核核内内的的质子子数数(Z)：等等于于原原子子核核的的电荷荷数数，等等于于该元元素素的的原原子子序序数数原原子核的符号表示：子核的符号表示：X2同同位位素素：具具有有相相同同的的质子子数数和和不不同同的的中中子子数数的的原原子子互称互称为同位素同位素疑难详析疑难详析1中子和质子的发现中子和质子的发现1919年年卢瑟瑟福福用用粒粒子子轰击氮氮核核发现了了质子子，1932年年查德德威威克克用用粒粒轰击铍核核发现了了中中子子，从从此此，原原子子核核是是由由质子子和和中中子子组成成的的观点点得得到到了了公公认，并并为以以后后核核能能的的释放放提提供了可能
3、供了可能2什么是放射性同位素什么是放射性同位素同同一一种种元元素素的的多多种种同同位位素素中中，有有稳定定的的，也也有有不不稳定定的的不不稳定定的的同同位位素素会会自自发地地放放出出粒粒子子或或正正负电子子，衰衰变为新新的的元元素素这种种不不稳定定的的同同位位素素就就叫叫放放射射性性同同位位素素放放射射性性同同位位素素天天然然的的有有40多多种种，人人工工转变的的有有1000多多种种，具具有广泛的有广泛的应用用深化拓展深化拓展质子子带正正电，质子子间有有库仑斥斥力力，它它们却却能能和和中中子子一一道道组成成稳固的原子核，固的原子核，为什么？什么？核核子子间是是通通过核核力力的的作作用用结合合在
4、在一一起起的的，核核力力是是一一种种很很强强的的超超短短程程力力，要要比比质子子间的的库仑斥斥力力大大得得多多，不不仅质子子与与质子子之之间有有核核力力，质子子与与中中子子，中中子子与与中中子子间也也存存在在核核力力，作作用用范范围为2.01515m；超超过此此范范围，核核力力就就迅迅速速减小到零，故核力只存在于相减小到零，故核力只存在于相邻的核子之的核子之间考点二天然放射现象考点二天然放射现象基础梳理基础梳理1不不稳定定的的原原子子核核自自发放放出出粒粒子子和和粒粒子子后后，转变为新核的新核的变化称化称为原子核的衰原子核的衰变衰衰变规律：衰律：衰变中的中的电荷数和荷数和质量数都是守恒的量数都
5、是守恒的2半半衰衰期期：放放射射性性元元素素的的原原子子核核有有一一半半发生生衰衰变所所用用的的时间叫半衰期，它是大量原子核衰叫半衰期，它是大量原子核衰变的的统计结果果半半衰衰期期由由原原子子核核的的内内部部因因素素所所决决定定，跟跟元元素素的的化化学学状状态、温度、温度、压强强等因素无关等因素无关3探探测射射线的的方方法法：云云室室、气气泡泡室室、计数数器器、乳乳胶胶照照相、相、荧光光观察察4对于三种射于三种射线的性的性质，可以列表，可以列表对比：比：种种类本本质符号符号带电性性质电量量特征特征用途用途射射线氦原氦原子核子核组成成的粒的粒子流子流正正电两个基两个基本本电荷荷贯穿本穿本领小，小
6、，有很有很强强的的电离离作用，作用，对照相照相底片的感光作底片的感光作用也很用也很强强，速，速度度约为光速的光速的十分之一十分之一种种类本本质符号符号带电性性质电量量特征特征用途用途射射线高速运高速运动的的电子流子流负电一个一个基本基本电荷荷贯穿本穿本领较强强，但，但电离离作用作用较弱，弱，速度接近光速度接近光速速射射线波波长比比X射射线还要短要短的的电磁磁波波h不不带电穿透本穿透本领极极强强，电离作离作用却很小，用却很小，速度等于光速度等于光速速探探伤、测量厚量厚度、医度、医疗疑难详析疑难详析1原子核衰变的实质原子核衰变的实质(1)衰衰变的的实质是是：某某元元素素的的原原子子核核同同时放放出
7、出两两个个质子和两个中子子和两个中子组成新粒子成新粒子(2)衰衰变的的实质是是：某某元元素素的的原原子子核核的的一一个个中中子子变成成质子同子同时释放出一个放出一个电子子(3)辐射射总是是伴伴随随着着或或衰衰变同同时产生生，不不改改变原原子子核核的的核核电核核数数和和质量量数数，其其实质是是产生生的的某某些些新新核核由由于于具具有有过多的能量而多的能量而辐射出的光子射出的光子2用什么方法可以区分三种射线用什么方法可以区分三种射线三三种种射射线可可以以用用电场和和磁磁场加加以以区区分分，如如图1所所示示，在在匀匀强强磁磁场和和匀匀强强电场中中都都是是比比的的偏偏转大大，不不偏偏转；区区别是是：在
8、在磁磁场中中偏偏转轨迹迹是是圆弧弧，在在电场中中偏偏转轨迹迹是是抛抛物物线图1深化拓展深化拓展如何理解衰变前后的质量数守恒与质量守恒如何理解衰变前后的质量数守恒与质量守恒1质量量数数守守恒恒：反反应后后的的质量量数数的的总和和等等于于反反应前前的的质量量数数总和和参参与与核核反反应的的最最小小单位位就就是是核核子子，核核反反应既既不不能能产生生新新的的核核子子，也也不不能能消消灭已已有有的的核核子子虽然然反反应前前后后核核子子的的平平均均质量量会会有有极极小小的的变化化，但但核核子子的的总数数不不会会改改变即反即反应后生成物的核子后生成物的核子总数等于反数等于反应物的核子物的核子总数数2质量量
9、守守恒恒：即即生生成成物物的的总质量量等等于于反反应物物的的总质量量这里里的的生生成成物物和和反反应物物应包包括括所所有有的的粒粒子子，也也包包括括光光子子这和和反反应前前后后出出现的的质量量亏亏损并并不不矛矛盾盾，因因为依依据据质量量亏亏损和和质能能方方程程计算算出出的的核核反反应能能是是以以光光子子的的生生成成物物形形式式出出现的的，而而光光子子虽无无静静止止质量量，但但它它有有动质量量考考虑到到这个个动质量，量，则反反应前后的前后的总质量也是守恒的量也是守恒的1对于放射性同位素放出的射线的利用：对于放射性同位素放出的射线的利用：(1)利利用用放放出出的的射射线检查金金属属部部件件是是否否
10、存存在在砂砂眼眼裂裂痕痕等，即利用等，即利用射射线探探伤(2)利利用用射射线的的穿穿透透本本领与与物物质厚厚度度和和密密度度的的关关系系，来来检查各各种种产品品的的厚厚度度和和密密封封容容器器中中液液体体的的高高度度等等，从从而而实现自自动控制控制(3)利利用用射射线使使空空气气电离离而而把把空空气气变成成导电气气体体，以以消消除化除化纤、纺织品上的静品上的静电(4)利利用用射射线照照射射植植物物，引引起起植植物物变异异而而培培育育良良种种，也也可以利用它可以利用它杀菌、治病菌、治病(如放如放疗)等等(5)示踪原子示踪原子(6)进行行考考古古研研究究利利用用放放射射性性同同位位素素碳碳14，判
11、判定定出出土土木木质文物的文物的产生年代生年代2放放射射性性污染染和和防防护：对生生物物体体的的危危害害主主要要表表现在在穿穿透透力力、基基因因突突变；对环境境的的危危害害表表现在在废料料污染染，对生生物物体体组织的破坏，的破坏，对空气、水源的空气、水源的污染等方面染等方面防防护措施：封存、深埋等措施：封存、深埋等疑难详析疑难详析为什什么么使使用用人人工工放放射射性性同同位位素素而而不不用用天天然然的的放放射射性性元元素？素？人人工工放放射射性性同同位位素素相相对于于天天然然的的放放射射性性元元素素有有以以下下优点点：种种类齐全全，半半衰衰期期短短，可可制制成成各各种种形形状状，强强度度容容易
12、易控控制制题型一天然放射型一天然放射现象象例例1下下列列关关于于放放射射性性元元素素衰衰变的的描描述述，哪哪些些是是错误的的 ()A某某核核放放出出粒粒子子、粒粒子子、粒粒子子中中的的任任何何一一种种粒粒子子，都都变成一种新元素的原子核成一种新元素的原子核B利利用用射射线的的贯穿穿性性可可以以为金金属属探探伤，也也能能进行行人人体的透体的透视C半半衰衰期期表表示示放放射射性性元元素素衰衰变的的快快慢慢，它它和和外外界界的的温度、温度、压强强无关无关D射射线和和阴阴极极射射线都都是是电子子流流，因因此此射射线就就是是阴阴极射极射线解解析析放放出出粒粒子子原原子子核核不不变变；射射线线对对人人体体
13、伤伤害害大大，不不能能用用来来人人体体透透视视；阴阴极极射射线线是是由由金金属属原原子子核核外外层层电电子子在在电场力作用下逃离金属表面形成的电场力作用下逃离金属表面形成的答案答案ABD题后后反反思思：1.自自然然界界的的物物质质分分为为两两类类：一一类类是是实实物物粒粒子子，还还有有一一类类为为场场类类物物质质(如如电电场场、磁磁场场、电电磁磁波波等等)射射线属于场类物质，线属于场类物质，、粒子是实物粒子粒子是实物粒子2射射线线和和阴阴极极射射线线的的区区别别：射射线线是是原原子子核核变变化化时时，一一个个中中子子变变成成一一个个质质子子释释放放的的电电子子，其其速速度度接接近近光光速速；阴
14、阴极极射射线线是是金金属属原原子子核核外外层层电电子子获获得得足足够够的的能能量量挣挣脱脱原原子子的的束束缚缚，在在外外电电场场的的作作用用下下形形成成的的电电子子流流，其其速速度度由由外外加加电电场决定场决定(2009北北京京高高考考)下下列列现象象中中，与与原原子子核核内内部部变化化有有关关的是的是 ()A粒子散射粒子散射现象象B天然放射天然放射现象象C光光电效效应现象象 D原子原子发光光现象象解解析析：本本题题考考查查粒粒子子散散射射实实验验、光光电电效效应应、核核反反应应和和原原子子发发光光的的基基本本原原理理，意意在在考考查查考考生生对对基基本本物物理理现现象象的的认识和理解只有天然
15、放射现象是原子核发生了变化认识和理解只有天然放射现象是原子核发生了变化答案：答案：B例例2(1)关关于于放放射射性性元元素素的的半半衰衰期期，下下列列说法法正正确确的的有有 ()A是原子核是原子核质量减少一半所需的量减少一半所需的时间B是原子核有半数是原子核有半数发生衰生衰变所需的所需的时间C把把放放射射性性元元素素放放在在密密封封的的容容器器中中，可可以以减减慢慢放放射射性元素的半衰期性元素的半衰期D可以用来可以用来测定地定地质年代、生物年代等年代、生物年代等(2)设镭226的的半半衰衰期期为1.6103年年，质量量为100g的的镭226经过4.8103年年后后，有有多多少少g镭发生生衰衰变
16、？若若衰衰变后后的的镭变为铅206，则此此时镭铅质量之比量之比为多少？多少？解析解析(1)选选B、D.(2)经过三个半衰期，剩余镭的质量为经过三个半衰期，剩余镭的质量为已衰变的镭的质量为已衰变的镭的质量为(10012.5)g87.5 g.设设生生成成铅铅的的质质量量为为m，则则226 20687.5 m，得得m79.8 g.所以镭铅质量之比为所以镭铅质量之比为125 798.答案答案(1)BD(2)125 798题后后反反思思：(1)半半衰衰期期是是原原子子核核有有半半数数发发生生衰衰变变，变变成成新核，并不是原子核的数量、质量减少一半新核，并不是原子核的数量、质量减少一半(2)要要理理解解半
17、半衰衰期期公公式式中中各各物物理理量量的的含含义义，在在公公式式n中中，n、m是是指指剩剩余余的的原原子子核核的的量量，而而不是衰变的量不是衰变的量宇宇宙宙射射线中中的的中中子子被被空空气气中中的的氮氮核核俘俘获会会生生成成具具有有放放射射性性的的碳碳14，碳碳14又又可可衰衰变为氮氮14，由由于于这两两个个过程程的的进行行，地地表表处碳碳14是是恒恒定定的的，因因此此在在活活的的动植植物物体体内内碳碳14的的含含量量有有一一定定的的比比例例，动植植物物死死亡亡后后不不再再吸吸收收碳碳，碳碳14的的含含量量随随着着时间减减少少测定定一一被被伐伐后后的的古古树，它它所所含含的的碳碳14为活着的活
18、着的树木的木的，若若碳碳14的的半半衰衰期期为5600年年，试求求该古古树已已经被伐多少年被伐多少年 答案：答案：2800年年例例3如如图2是是工工厂厂利利用用放放射射线自自动控控制制铝板板厚厚度度的的装置示意装置示意图图2(1)请你你简述自述自动控制的原理；控制的原理；(2)如如果果工工厂厂生生产的的是是厚厚度度为1毫毫米米的的铝板板，那那么么在在、和和三三种种射射线中中，你你认为哪哪一一种种射射线在在铝板板的的厚厚度度控控制制中中起主要作用？起主要作用？为什么？什么？解解析析(1)放放射射线线具具有有贯贯穿穿本本领领，如如果果向向前前运运动动的的铝铝板板的的厚厚度度有有变变化化，则则探探测
19、测器器接接收收到到的的放放射射线线的的强强度度就就会会随随之之变变化化，这这种种变变化化被被转转变变为为电电信信号号输输入入到到相相应应的的装装置置，进进而而自自动动控控制制上上图图中中右右侧侧的的两两个个轮轮间间的的距距离离，使使铝铝板板的的厚厚度度恢复正常恢复正常(2)射射线线起起主主要要作作用用因因为为射射线线的的贯贯穿穿本本领领很很小小，一一张张薄薄纸纸就就能能把把它它挡挡住住，更更穿穿不不过过1毫毫米米的的铝铝板板；射射线线的的贯贯穿穿本本领领非非常常强强，能能穿穿过过几几厘厘米米的的铅铅板板，1毫毫米米左左右右的的铝铝板板厚厚度度发发生生变变化化时时，透透过过铝铝板板的的射射线线强
20、强度度变变化化不不大大；射射线线的的贯贯穿穿本本邻邻较较强强，能能穿穿过过几几毫毫米米的的铝铝板板，当当铝铝板板的的厚厚度度发发生生变变化化时时，透透过过铝铝板板的的射射线线强强度度变变化化较较大大，探探测测器器可可明明显显地地反反映出这种变化，使自动化系统作出相应的反应映出这种变化，使自动化系统作出相应的反应答案答案见解析见解析题后后反反思思：解解答答该该题题时时要要认认真真读读懂懂题题意意，还还要要很很好好地地理理解解实实验验装装置置及及其其作作用用，更更要要对对、三三种种射射线线的的贯贯穿穿本本领、带电情况有清晰的了解领、带电情况有清晰的了解如如图3所所示示，a为未未知知天天然然放放射射
21、源源，b为薄薄铝片片，c为两两平平行行板板之之间存存在在着着较大大电场强强度度的的匀匀强强电场，d为荧光光屏屏，e为固固定定不不动的的显微微镜筒筒实验时，如如果果将将强强电场c撤撤去去，从从显微微镜内内观察察到到荧光光屏屏上上每每分分钟闪烁亮亮点点数数没没有有变化化；如如果果再再将将薄薄铝片片b移移开开，则从从显微微镜筒筒内内观察察到到的的每每分分钟闪烁亮亮点点数数大大为增增加加由由此此可可判判定定放放射射源源所所发出出的的射射线可可能能为()A射射线和和x射射线 B射射线和和射射线C射射线和和射射线 D射射线和和射射线图图3解解析析粒粒子子的的贯贯穿穿本本领领很很小小，一一张张薄薄铝铝片片就
22、就可可把把它它挡挡住住，射射线线能能穿穿透透几几毫毫米米厚厚的的铝铝板板，射射线线能能贯贯穿穿几几厘厘米米厚厚的的铝铝板板撤撤去去电电场场后后，荧荧光光屏屏上上闪闪烁烁亮亮点点数数没没有有变变化化，说说明明原原先先能能到到达达荧荧光光屏屏的的射射线线不不带带电电，放放射射源源放放出出的的射射线线中中有有射射线线，撤撤去去薄薄铝铝片片，闪闪烁烁亮亮点点数数大大为为增增加加，说说明明放放射射源发出的射线中有源发出的射线中有射线，故选射线，故选D正确正确答案答案D1下列下列说法正确的是法正确的是 ()A质子和中子的子和中子的质量不等，但量不等，但质量数相等量数相等B质子子和和中中子子构构成成原原子子
23、核核，原原子子核核的的质量量数数等等于于质子和中子的子和中子的质量量总和和C同同一一种种元元素素的的原原子子核核有有相相同同的的质量量数数，但但中中子子数数可以不同可以不同D中中子子不不带电，所所以以原原子子核核的的总电量量等等于于质子子和和电子的子的总电量之和量之和解解析析：质质子子和和中中子子的的质质量量不不同同，但但质质量量数数相相同同，A对对质质子子和和中中子子构构成成原原子子核核，原原子子核核的的质质量量数数等等于于质质子子和和中中子子的的质质量量数数总总和和，B错错同同一一种种元元素素的的原原子子核核有有相相同同的的质质子子数数，但但中中子子数数可可以以不不同同，C错错中中子子不不
24、带带电电，所所以以原原子子核核的的总电量等于质子总电量之和，总电量等于质子总电量之和，D错选错选A.答案：答案：A2(2008上上海海高高考考)放放射射性性元元素素的的原原子子核核在在衰衰变或或衰衰变生生成成新新原原子子核核时，往往往往会会同同时伴伴随随_辐射射已已知知A、B两两种种放放射射性性元元素素的的半半衰衰期期分分别为T1和和T2，经过tT1T2时间后后测得得这两两种种放放射射性性元元素素的的质量量相相等等，那那么么它它们原来的原来的质量之比量之比mA mB_.图4答案：答案：正电子正电子t56天天(5458天都算对天都算对)答案：答案：1.1104 (11460或或1.01041.2
25、104均可均可)9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202410、雨中黄叶树，灯下白头人。2024/7/212024/7/212024/7/217/21/2024 10:17:22 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2024/7/212024/7/212024/7/21Jul-2421-Jul-2412、故人江海别，几度隔山川。2024/7/212024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202413、乍见翻疑梦，相悲各问年。2024/7/212024/7/212024/7/212024/7/217/21/
26、202414、他乡生白发，旧国见青山。21 七月 20242024/7/212024/7/212024/7/2115、比不了得就不比，得不到的就不要。七月 242024/7/212024/7/212024/7/217/21/202416、行动出成果，工作出财富。2024/7/212024/7/2121 July 202417、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2024/7/212024/7/212024/7/212024/7/219、没有失败，只有暂时停止成功！。2024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202410、很多事情努力了未
27、必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2024/7/212024/7/212024/7/217/21/2024 10:17:22 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2024/7/212024/7/212024/7/21Jul-2421-Jul-2412、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2024/7/212024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202413、不知香积寺，数里入云峰。2024/7/212024/7/212024/7/212024/7/217/21/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。21 七
28、月 20242024/7/212024/7/212024/7/2115、楚塞三湘接，荆门九派通。七月 242024/7/212024/7/212024/7/217/21/202416、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2024/7/212024/7/2121 July 202417、空山新雨后，天气晚来秋。2024/7/212024/7/212024/7/212024/7/219、杨柳散和风，青山澹吾虑。2024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2024/7/212024/7/212024/7/217/21/2024
29、 10:17:22 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2024/7/212024/7/212024/7/21Jul-2421-Jul-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2024/7/212024/7/212024/7/21Sunday, July 21, 202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2024/7/212024/7/212024/7/212024/7/217/21/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。21 七月 20242024/7/212024/7/212024/7/2115、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。七月 2420
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