高二物理人教版選修3-5課件第十九章-1、2-原子核的組成、放射性元素的衰變

1、,,第十九章,,原子核,,目標(biāo)定位,,1.了解什么是放射性、天然放射現(xiàn)象、衰變.2.知道原子核的組成及三種射線的特征.3.理解α衰變和β衰變的規(guī)律及實(shí)質(zhì)，并能熟練書寫衰變方程.4.理解半衰期的概念，學(xué)會(huì)利用半衰期解決相關(guān)問(wèn)題．,學(xué)案1　原子核的組成學(xué)案2　放射性元素的衰變,,知識(shí)探究,,自我檢測(cè),1．1896年法國(guó)科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象．那么哪些元素能夠放出射線呢？放射性物質(zhì)發(fā)出的射線

2、有哪些種類？答案　原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線．放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：α射線、β射線、γ射線．,一、對(duì)三種射線的理解,,知識(shí)探究,問(wèn)題設(shè)計(jì),2．三種射線的本質(zhì)是什么？有哪些特點(diǎn)呢？答案　見(jiàn)要點(diǎn)提煉．,要點(diǎn)提煉,1．三種射線的本質(zhì)(1)α射線：α射線是高速α粒子流，實(shí)際就是，電荷數(shù)是 ，質(zhì)量數(shù)是 .(2)β射線：β射線是高速 ．(

3、3)γ射線：γ射線是能量很高的 ．(4)如圖1所示中1是 ，2是，3是 ．,圖1,氦原子核,2,4,電子流,電磁波,β射線,γ射線,α射線,2．三種射線的特點(diǎn)(1)α射線：α粒子容易使空氣，但穿透本領(lǐng)很．(2)β射線：β粒子穿透能力 ，但電離作用 ．(3)γ射線：γ粒子電離作用 ，但穿透能力 ．,電離,弱,較弱,較強(qiáng),很弱,很強(qiáng),二、原子核的組成,1．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

4、1919年， 用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新的粒子，測(cè)定了它的電荷和質(zhì)量，確定它是氫原子核，叫做，用 或表示，其質(zhì)量為mp＝.,盧瑟福,質(zhì)子,p,1.67×10－27 kg,2．中子的發(fā)現(xiàn)(1)盧瑟福的預(yù)言：原子核內(nèi)可能還有一種的粒子，名字叫中子．(2)查德威克的發(fā)現(xiàn)：用實(shí)驗(yàn)證明了中子的存在，用 表示，中子的質(zhì)量非常接近于質(zhì)子的質(zhì)量．,不帶電,n,3．

5、原子核的組成(1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以 數(shù)和 數(shù)之和叫核子數(shù)．(2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的 倍，通常用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的電荷數(shù)．(3)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi) 和 的質(zhì)量的總和，而質(zhì)子與中子的質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫做原子核的

6、 ．,質(zhì)子,中子,整數(shù),質(zhì)子,中子,質(zhì)量數(shù),三、原子核的衰變,1．衰變：放射性元素的原子核放出α粒子或β粒子后變成新的的變化．,原子核,4．γ射線是在α或β衰變過(guò)程中伴隨而生的，且γ粒子是不帶電的粒子，因此γ射線并不影響原子核的電荷數(shù)，故γ射線不會(huì)改變?cè)卦谥芷诒碇械奈恢茫?A′＋4n,Z′＋2n－m,1．半衰期：放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時(shí)間．不同的放射性元素，半衰期 ．2．

7、注意以下兩點(diǎn)：(1)對(duì)于同一種元素，其半衰期是 的，無(wú)論是加溫、加壓，或是處于單質(zhì)、化合物狀態(tài)均不影響元素的半衰期，但不同元素的半衰期，有的差別很大．(2)半衰期是一種 規(guī)律．對(duì)于 的原子核發(fā)生衰變才具有實(shí)際意義，而對(duì)于少量的原子核發(fā)生衰變，該統(tǒng)計(jì)規(guī)律不再適用．,四、半衰期,半數(shù),不同,一定,不同,統(tǒng)計(jì),大量,,,典例精析,例1　圖2中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其發(fā)射的射線在電場(chǎng)的作用下分成a、b

8、、c三束，以下判斷正確的是(　　),一、三種射線的性質(zhì),圖2,A．a(chǎn)為α射線、b為β射線B．a(chǎn)為β射線、b為γ射線C．b為γ射線、c為α射線D．b為α射線、c為γ射線,解析　由題圖可知電場(chǎng)線方向向右，α射線帶正電所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向一致，故α射線向右偏轉(zhuǎn)，即c為α射線．β射線帶負(fù)電所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，故β射線向左偏轉(zhuǎn)，即a為β射線．γ射線不帶電不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即b為γ射線．故選項(xiàng)B、C正確．答案　BC,例2　已知鐳

9、的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226.試問(wèn)：(1)鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子？幾個(gè)中子？解析　因?yàn)樵有驍?shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的，原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和．由此可得：(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.答案　88　138,二、原子核的組成,(2)鐳核所帶電荷量是多少？解析　鐳核所帶電荷量Q

10、＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C.答案　1.41×10－17 C,(3)若鐳原子呈現(xiàn)中性，它核外有幾個(gè)電子？解析　鐳原子呈中性，則核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故核外電子數(shù)為88.答案　88,答案　113∶114,三、對(duì)衰變的理解,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得238＝206＋4x①92＝82＋2x－y②聯(lián)立①②解得x＝8，y＝6即一共經(jīng)過(guò)8

11、次α衰變和6次β衰變．答案　8次α衰變和6次β衰變,答案　10　22,(3)寫出這一衰變過(guò)程的方程．,四、對(duì)半衰期的理解及有關(guān)計(jì)算,解析　元素半衰期的長(zhǎng)短由原子核自身因素決定，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)以及周圍環(huán)境、溫度無(wú)關(guān)，C、D錯(cuò)；即使元素氡的含量足夠高，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代，地殼中也幾乎沒(méi)有氡了，一定是來(lái)自于其他放射性元素的衰變，故A對(duì)，B錯(cuò)．答案　A,例5　碘131核不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生β衰變，其半衰期為8天．(1)碘131核的

12、衰變方程：53I→______________(衰變后的元素用X表示)．,(2)大量碘131原子經(jīng)過(guò)________天75%的碘131核發(fā)生了衰變．,16,課堂要點(diǎn)小結(jié),,,1,2,3,4,,自我檢測(cè),1．(對(duì)射線的理解)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，由此可推知(　　)A．②來(lái)自于原子核外的電子B．①的電離作用最強(qiáng)，穿透能力最弱C．②的電離作用較強(qiáng)，穿透能力較強(qiáng)D．③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的

13、光子,圖3,解析　三種射線的特點(diǎn)：α射線是He原子核，電離作用最強(qiáng)，穿透能力最弱；β射線是 ，電離作用較強(qiáng)，穿透能力較強(qiáng)；γ射線是光子，不帶電，電離作用最弱，穿透能力最強(qiáng)．三種射線都來(lái)自于原子核．故B、C、D正確．答案　BCD,1,2,3,4,1,2,3,4,2．(原子核的組成)以下說(shuō)法正確的是(　　),1,2,3,4,解析　釷核的質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為90，所以A錯(cuò)；鈹核的質(zhì)量數(shù)為9，中子數(shù)為5，所以B錯(cuò)；同位素是指質(zhì)