第3章第2节《原子核衰变及半衰期》ppt-鲁科版选修(3-5)课件

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜第3章第2节《原子核衰变及半衰期》ppt-鲁科版选修(3-5)课件篇一：2021-2021学年鲁科版选修3-53.2原子核衰变及半衰期学案第2讲原子核衰变及半衰期[目标定位]1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象，能记住三种射线的特性.2.知道什么是原子核的衰变及衰变实质.3.理解半衰期的统计意义，学会利用半衰期解决相关问题．一、天然放射现象的发现1．18962．物质放出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，物质能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象．3．皮埃尔·二、放射线的本质1．三种射线：如图1中1是2是3是图1(1)α射线是高速氦原子核粒子流．(2)β(3)γ射线是波长很短的电磁波．2．三种射线的特点(1)α射线：α(2)β射线：β粒子穿透能力较强，但电离作用较弱．(3)γ射线：γ三、原子核的衰变1．原子核的衰变：原子核放出电荷数和质量数都守恒．精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜2382．α衰变：原子核进行α衰变时，质量数减少例：23892U的α衰变方程为92U2343．β衰变：原子核进行β，例：23490Th的β衰变方程为90Th四、衰变的快慢——半衰期12．境、温度没有关系．一、三种射线的本质及特点1．α、β、γ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，α射线偏转较小，β射线偏转较大，γ射线不偏转，如图2甲所示．图2(2)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图乙所示．例1一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ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3所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图3精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜答案γβ解析在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．借题发挥三种射线的比较方法(1)α射线是α、β、γ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的强弱．(3)要知道α、β、γ三种射线的本质，α、β射线是实物粒子，γ射线是光子．针对训练1如图4，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()图4A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线答案C解析由三种射线的带电性质可以判断出①⑥表示β射线，②⑤表示γ射线，③④表示α射线，故C对．二、原子核的衰变441．α衰变：A→AZX―Z－2Y＋2He－精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.α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α衰变现象．A02．β衰变：A→Z＋ZX―1Y＋－1e原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1.β衰变的实质：原子核中的一个中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1，但β衰变不改变原子核的质量数，其转化方程为：1→10n―1H＋－1e.3．衰变规律衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒．234234例2原子核23892U经放射性衰变①变为原子核90Th，继而经放射性衰变②变为原子核91Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U.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、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变答案A234解析根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点，238衰变92U核与90Th核比较可知，234234①的另一产物为42He，所以衰变①为α衰变，选项B、C错误；91Pa精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜核与92U核比较可知，衰变③的另一产物为－01e，所以衰变③为β衰变，选项A正确，D错误．例323892U核经一系列的衰变后变为20682Pb核，问：(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？238(2)20682Pb与92U相比，质子数和中子数各少了多少？(3)综合写出这一衰变过程的方程．答案(1)8次α衰变，6次β衰变(2)1022(3)见解析206解析(1)设238由质量数守恒和电荷数守恒可得92U衰变为82Pb经过x次α衰变和y次β衰变，238＝206＋4x①92＝82＋2x－y②联立①②解得x＝8，y＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变．(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数少1，而质子238数增加1，故20682Pb较92U质子数少10，中子数少22.20640(3)核反应方程为23892U→82Pb＋82He＋6－1e.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)每发生一次精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜α衰变质子数、中子数均减少2.(3)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1.三、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1T1/2?1?T1/2N余＝N原?，m余＝m0?2?2?tt式中N原、m0表示衰变前的原子数和质量，N余、m余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示衰变时间，T1/2表示半衰期．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，即某时刻衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核．例4氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世222界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是222→21886Rn―84Po＋________.已知86Rn精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16g的22286Rn衰变后还剩1g.答案42He15.22184?1?T1/2，解析根据质量数、电荷数守恒得衰变方程为22286Rn→84Po＋2He.根据衰变规律m＝m02??t代入数值解得t＝15.2天．218针对训练2放射性元素(22286Rn)经α衰变成为钋(84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222其原因是()86Rn的矿石，A．目前地壳中的22286Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn的含量足够高218222C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，84Po的增加会减慢86Rn的衰变进程D.22286Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期答案A解析元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，一般与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关，C、D错；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是来自于其他放射性元素的衰变，故A对，B错.三种射线的特性精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1.图5中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()图5A．a为α射线，b为β射线B．a为β射线，b为γ射线篇二：高中物理鲁科版选修3-5第3章原子核与放射--练习及答案第三章原子核与放射性第1节原子核结构一、质子和中子的发现(1)质子的发现：①实验：为探测原子核的结构，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子．②结论：质子是原子核的组成部分．(2)中子的发现①卢瑟福的预想：卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子，并给这种“粒子”起名为中子．②中子的发现是许多科学家研究的结晶．A．1930年，用钋发出的α射线轰击铍时，穿透能力很强的射线．B．1932年，约里奥·C．1932接近质子的粒子流，即为中子．二、原子核的组成(1)A核子，原子核常用符号ZX表示．X表示元素符号，AZ基精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜本关系：核电荷数＝质子数＝原子序数；质量数＝质子数＋中子数＝核子数(2)同位素23具有相同质子数、不同中子数的原子，如氢的三种同位素11H、1H、1H.(3)核反应方程①核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．②意义：能够用人工方法改变原子核．③书写核反应方程遵循的原则：核反应满足反应前、后电荷数和质量数都守恒．④确定未知核或粒子的方法：由反应前、后的已知核和粒子，依据守恒原则写出方程，判断未知核或粒子．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此14发现了质子．图中A为放射源发出的α粒子，B为氮气．该实验的核反应方程：42He＋7N→1718O＋1H.1．如图为卢瑟福发现质子的实验装置，M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装铝箔，氮气从阀门T充入，A是放射源．在观察由质子引起的闪烁之前需进行的必要调整是()A．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有α粒子引起的闪烁B．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上见不到质子引起的闪精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜烁C．充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上能见到质子引起的闪烁D．充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁2．二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、质子．如图所示，此装置是()A．卢瑟福的α粒子散射实验装置B．卢瑟福发现质子的实验装置C．汤姆孙发现电子的实验装置D．查德威克发现质子的实验装置3．(多选)已知88Ra是88Ra的一种同位素，则下列说法正确的是()A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质4．以下几个原子核反应式中，X代表α粒子的反应式是()4231A.2He＋9→12→0n＋X4Be―6C＋XB.1H＋1H―30C.234→234→3090Th―91Pa＋XD.15P―14Si＋X2282265．在下列4个核反应方程中，X表示质子的是()精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜30238234A.3015P→14Si＋XB.92U→90Th＋X12727430C.2713Al＋0n→12Mg＋XD.13Al＋2He→15P＋X6．(多选)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核4反应后生成Z核并放出一个氦(2He)，则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核的质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍7．完成下列各核反应方程，并指出首次发现质子的核反应是________，首次发现中子的核反应是________．49121A.10→135B＋2He―7N＋()B.4Be＋()→6C＋0n271144C.27→1713Al＋()→12Mg＋1HD.7N＋2He―8O＋()238234231E.92U→90Th＋()F.11Na＋()→2411Na＋1H41142【答案】10n2He0n1H2He1HB式D式8．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？－【答案】(1)88138(2)1.41×1017C