2012届高考一轮复习课件14.4原子核结构放射性及应用

1．原子核的组成核力原子核是由质子和中子组成的．质子和中子统称为核子．将核子稳固地束缚在一起的力叫核力，这是一种很强的力，而且是短程力，只能在1.5×10－15m的距离内起作用，所以只有相邻的核子间才有核力作用．2．放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性，具有放射性的元素叫放射性元素．3．天然放射现象放射性元素自发地放出α、β、γ射线的现象，叫天然放射现象.射线名称αβγ本质高速氦核流高速电子流光子符号Heeγ带电量2e－e0质量4uu0穿透能力最弱较强最强4．三种射线的性质射线名称αβγ电离能力最强较强最弱传播速度最小(0.1c)较大(接近c)光速c备注都是从原子核里放出的注意：α射线不能穿透薄纸，β射线能穿透厚纸，甚至几毫米的铝板，γ射线能穿几厘米厚的铅板．238234492902234234090911UThHeThP5ae放射性元素放射出粒子或粒子后，衰变成新的原子核，原子核的这种变化称为衰变．衰变规律：衰变中的电荷数和质量数都是守恒的．典型衰变：＋　衰变．放射性元素的＋变　衰衰变6．半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期．不同的放射性元素的半衰期是不同的，但对于确定的放射性元素，其半衰期是确定的．它由原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关．7．同位素具有相同质子数，中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置，互称同位素．1.三种射线及其应用问题：把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束．在射线经过的空间施加磁场或电场，将会发生什么？解答：将会发现放射线分为三束，分别为α射线，β射线，γ射线．例1：一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图14－4－1所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面的哪种判断是正确的(已知α粒子比β粒子速度小)()A．射到b点的一定是α射线B．射到b点的一定是β射线C．射到b点的可能是α射线或β射线D．射到b点的一定是γ射线图14－4－1解析：γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a点，因此D选项不对．调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进．沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即qE＝qBv.已知α粒子比β粒子的速度小得多，当我们调节使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点，当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏，也可能射到b点，因此C选项正确．答案：C点评：本题中的三种射线的速度是大家复习时易忽略的地方．从本题内容来看．射线作为基本离子在磁场或电场中，甚至在复合场中的命题背景更为广阔，因此大家在复习时可以跳出章节的局限有机拓展．警示：γ射线是伴随α射线和β射线产生的，其实质是放射性原子核在发生α衰变、β衰变后，产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁而辐射γ光子．2.原子核衰变问题：原子核的衰变说明了什么问题？解答：原子核的衰变说明了原子核具有复杂的结构和变化规律．例2：(2010·全国卷Ⅰ)原子核U经放射性衰变①变为原子核Th，继而经放射性衰变②变为原子核Pa，再经放射性衰变③变为原子核U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变D．α衰变、β衰变和α衰变238234929023423490912342349192UTh42ThPa1PaUA1，质量数少，电荷数少，说明①为衰变.，子数加，说明②解为衰变，中子转化成质子.，质子数加，说明③为衰变，中子转化成质子．析：答案：点评：质量数守恒、电荷数守恒是书写核反应方程的重要规律，在应对连续的衰变问题时，要抓住β衰变不会引起质量数的减少，先判断α衰变．1141021010303001101115141101()(2H+2nHe)(nH+e)PSie(Hn+e)衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子即氦核．核内．衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．核内，＋衰变：＋核内警示：．3.半衰期问题：试举例说明人们是怎样利用半衰期知识的．解答：利用半衰期测古物年代问题．一般的生物体内的放射性元素的含量在生物体死亡之前是可以保持在一个常量上的(因为活体生物可以与外界环境进行物质交换，从而保持为一个常量)．而在生物死亡后，其与外界的物质交换就会停止，生物体内的放射性元素就会不断发生衰变而不会得到补充，所以可以通过探测生物遗体中的放射性元素的含量结合半衰期来测算出年代．例3：关于半衰期，以下说法正确的是()A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克解析：每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配．因此，正确答案只有D.答案：D点评：关于半衰期的考点在考纲中有说明备注，复习时要把握难度，强化对概念的理解．警示：半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律．1.(单选)原子序数大于83的所有元素，都能自发地放出射线，这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线．下列说法中正确的是()A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1D解析：由质量数与电荷数守恒，放出一个α粒子原子序数减少2，放出一个β粒子原子序数增加1，故D正确．2.(单选)在居室装修中经常使用到花岗岩、大理石等材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素．比如，有一些含镭的材料会释放出放射性惰性气体氡，而氡产生后很快衰变成一系列放射性产物，最终成为稳定元素铅，这一过程会放出α、β、γ射线．根据有关放射性知识，下列说法正确的是()A．随着气温的升高，氡的半衰期会变小B．氡被吸入人体后，放射性衰变将会停止C．三种射线中，α粒子的质量最大，穿透能力最强D．三种射线中，γ射线的速度最大，穿透能力最强D3.(单选)一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有()A．经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B．经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C．经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/201=m()21/4AB/8CDtmTm衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间，其公式为，经过两个半衰期，剩下原有质量的没有衰变，、均不对．经过三个半衰期后，铀元素的质量还剩，正确．因为生成物中只有射线飞离，生成的铅留下来，所以不对．解析：C答案：