高中物理 4.1-4.2 走進原子核 放射性元素的衰變課件 粵教版選修3-5.ppt

,高中物理·選修3-5·粵教版,第四章 原子核 第一節(jié) 走進原子核 第二節(jié) 放射性元素的衰變,目標定位 1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射現象.2.知道原子核的組成，會正確書寫原子核符號.3.知道原子核的衰變及兩種衰變的規(guī)律，掌握三種射線的特性.4.會用半衰期描述衰變的快慢，知道半衰期的統(tǒng)計意義,一、放射性的發(fā)現 1放射性 1896年法國物理學家_發(fā)現，鈾及含鈾的礦物都能夠發(fā)出看不見的射線，物質放射出_的性質叫做放射性 2放射性元素 具有_的元素叫放射性元素 瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現了兩種放射性更強的新元素，命名為_和_,享利·貝克勒爾,射線,放射性,釙(Po),鐳(Ra),3天然放射性元素 能_地放出射線的元素叫做天然放射性元素原子序數大于_的所有元素，都有放射性原子序數小于等于_的元素，有的也具有放射性 4放射性發(fā)現的意義 放射性的發(fā)現揭示了_結構的復雜性 二、原子核的組成 1質子的發(fā)現： _用粒子轟擊_獲得了質子 2中子的發(fā)現：盧瑟福的學生_通過實驗證實了_的存在,自發(fā),83,83,原子核,盧瑟福,氮原子核,查德威克,中子,3原子核的組成：由_和_組成，因此它們統(tǒng)稱為_ 4原子核的電荷數：等于原子核的_即原子的_ _ 5原子核的質量數：等于_和_的總和 6原子核的符號：X，其中X為_，A為原子核的_，Z為原子核的_ 三、放射線的本質 1射線種類：放射性物質發(fā)出的射線有三種，分別為_、 _、 _,質子,中子,核子,質子數,原子序,質子數,中子數,元素符號,質量數,電荷數,射線,射線,射線,數,2放射線的本質 (1)射線是高速運動的_粒子流，符號為 He，射出時的速度可達0.1c. (2)射線是高速運動的_，符號為_，射出時速度可達0.99c. (3)射線是波長很短的_ 四、原子核的衰變 1衰變 放射性元素的原子核放出某種粒子后變成新的原子核的變化,氦原子核,電子流,電磁波,2衰變方程 3射線 射線是伴隨衰變、衰變_產生的，射線不改變原子核的電荷數和質量數,同時,五、半衰期 1定義：放射性元素的原子核數目因衰變減少到原來的_所經過的時間,一半,一、原子核的組成 1原子核的組成：原子核是由質子、中子構成的，質子帶正電，中子不帶電不同的原子核內質子和中子的個數并不相同原子核的直徑為10151014 m. 2原子核的符號和數量關系：(1)符號： X. (2)基本關系：核電荷數質子數(Z)元素的原子序數核外電子數質量數(A)核子數質子數中子數,【例1】 已知鐳的原子序數是88，原子核的質量數是226.試問： (1)鐳核中有幾個質子？幾個中子？ (2)鐳核所帶電量是多少？ (3)若鐳原子呈現中性，它核外有幾個電子？ 答案 (1)88 138 (2)1.41×1017 C (3)88 (4)113114,解析 因為原子序數與核內質子數、核電荷數、中性原子的核外電子數都是相等的，原子核的質量數等于核內質子數與中子數之和由此可得： (1)鐳核中的質子數等于其原子序數，故質子數為88，中子數N等于原子核的質量數A與質子數Z之差，即 NAZ22688138. (2)鐳核所帶電荷量 QZe88×1.6×1019C1.41×1017C. (3)鐳原子呈中性，則核外電子數等于質子數，故核外電子數為88.,借題發(fā)揮 對核子數、電荷數、質量數的理解 (1)核子數：質子和中子質量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以質子數和中子數之和叫核子數 (2)電荷數(Z)：原子核所帶的電荷等于質子電荷的整數倍，通常用這個數表示原子核的電量，叫做原子核的電荷數,(3)質量數(A)：原子核的質量等于核內質子和中子的質量總和，而質子與中子質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍，這個倍數叫做原子核的質量數,針對訓練1 (單選)在粒子轟擊金箔的散射實驗中，粒子可以表示為He，He中的4和2分別表示 ( ) A4為核子數，2為中子數 B4為質子數和中子數之和，2為質子數 C4為核外電子數，2為中子數 D4為中子數，2為質子數 答案 B 解析 根據He所表示的物理意義，原子核的質子數決定核外電子數，原子核的電荷數就是核內的質子數，也就是這種元素的原子序數原子核的質量數就是核內質子數和中子數之和，即為核內的核子數.He符號的左下角表示的是質子數或相應中性原子核外電子數，即為2，He符號左上角表示的是核子數，即為4，故選項B正確,二、三種射線的本質及特點 1、三種射線的性質、特征比較,2在電場、磁場中偏轉情況的比較 (1)在勻強電場中，射線偏轉較小，射線偏轉較大，射線不偏轉，如圖41、21甲所示 圖41、21 (2)在勻強磁場中，射線偏轉半徑較大，射線偏轉半徑較小，射線不偏轉，如圖乙所示,【例2】 一置于鉛盒中的放射源發(fā)射出的、和射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，如圖41、22所示，則圖中的射線a為_射線，射線b為_射線 圖41、22,答案 解析 在三種射線中，射線帶正電，穿透能力最弱，射線不帶電，穿透能力最強；射線帶負電，穿透能力一般，綜上所述，結合題意可知，a射線應為射線，b射線應為射線 借題發(fā)揮 三種射線的比較方法： (1)射線是、三種射線中貫穿本領最弱的一種，它穿不過白紙 (2)要知道三種射線的成分，貫穿本領和電離本領 (3)要知道、三種射線的本質，、是實物粒子，射線是電磁波譜中的一員,針對訓練2 (單選)天然放射性物質的放射線包括三種成分，下列說法不正確的是 ( ) A一張厚的黑紙能擋住射線，但不能擋住射線和射線 B某原子核在放出射線后會變成另一種元素的原子核 C三種射線中對氣體電離作用最強的是射線 D粒子是電子，但不是原來繞核旋轉的核外電子 答案 B 解析 由三種射線的本質和特點可知，射線貫穿本領最弱，一張黑紙都能擋住，而擋不住射線和射線，故A正確；射線是伴隨、衰變而產生的一種電磁波，不會使原核變成新核，故B錯；三種射線中射線電離作用最強，故C正確；粒子是電子，來源于原子核，故D正確,三、原子核的衰變 1原子核放出粒子或粒子后，變成另一種原子核，這種現象稱為原子核的衰變 (1)原子核進行衰變時，質量數減少4，電荷數減少2. (2)衰變的實質：在放射性元素的原子核中，2個中子和2個質子結合得比較牢固，有時會作為一個整體從較大的原子核中釋放出來，這就是放射性元素發(fā)生的衰變現象,(1)原子核進行衰變時，質量數不變，電荷數增加1. 4衰變規(guī)律： 衰變過程遵循質量數守恒和電荷數守恒 5射線是在發(fā)生或衰變過程中伴隨而生，且粒子是不帶電的粒子，因此射線并不影響原子核的核電荷數，故射線不會改變元素在周期表中的位置,6確定衰變次數的方法 根據電荷數守恒和質量數守恒可列方程 AA4n，ZZ2nm.,答案 (1)8次衰變，6次衰變 (2)10個；22個 (3)見解析,借題發(fā)揮 衰變次數的判斷方法 (1)衰變過程遵循質量數守恒和電荷數守恒 (2)每發(fā)生一次衰變質子數、中子數均減少2. (3)每發(fā)生一次衰變中子數減少1，質子數增加1.,Am7，n3 Bm7，n4 Cm14，n9 Dm14，n18 答案 B 解析 根據題意有：2354m207，922mn82，解兩式得m7，n4，選項B正確,四、對半衰期的理解 1對半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰變速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差別很大 2半衰期公式,3適用條件：半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結，對于一個特定的原子核，無法確定其何時發(fā)生衰變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核,【例4】 (2011·山東高考)碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生衰變，其半衰期為8天 (2)經過_天75 %的碘131核發(fā)生了衰變,