高中物理第14章第三单元第3课时

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1、第三单元　原子核　核能第3课时　天然放射现象选修3－5第十四章　光电效应　原子结构与原子核基础回顾考点一天然放射现象　三种射线1．天然放射现象：某些元素________放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称________．2．三种射线的本质：α射线是________，β射线是________，γ射线是________．答案：1．自发地　放射性元素2．氦核流　电子流　光子流要点深化1．天然放射现象的发现第一位发现天然放射现象的科学家是贝克勒耳，这一发现揭开了人类研究原子核结构的序幕，通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的

2、天然存在的元素(如中等质量的同位素)有些也具有放射性．2．三种射线的本质和特征对比表种类本质电离本领穿透本领速度αHe最强最弱(空气中几厘米或一张薄纸)约c/10βe较弱很强(几毫米的铝板)接近光速γ光子最弱最强(几厘米的铅板)光速基础回顾考点二原子核的衰变1．定义：原子核自发地放出某种粒子而转变为________的变化叫做原子核的________．2．分类(1)α衰变：同时放出γ射线．(2)β衰变：同时放出γ射线．3．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核______发生衰变需要的时间．答案：1．新核　衰变3．(1)有半数(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处

3、的________(如压强、温度等)或________(如单质或化合物)无关．4．放射性同位素及应用(1)同位素有些原子的原子核电荷数________，但质量数________，这样一些具有相同核电荷数和不同中子数的原子互称为同位素．(2)放射性同位素的应用①放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等．②作________原子．答案：(2)物理状态　化学状态4．(1)相同　不同　(2)②示踪要点深化1．三种衰变的实质(1)α衰变：α衰变的实质是其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)，每发生一次α衰变，新元素与原元素比较，核电荷数减少2，质量数减少4，即：(

4、2)β衰变：β衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．每发生一次β衰变，新元素与原元素比较，核电荷数增加1，质量数不变，即：(3)γ衰变：γ衰变是伴随α衰变或β衰变同时发生的，γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．2．原子核衰变时遵守三个守恒电荷数守恒、质量数守恒和动量守恒3．半衰期放射性衰变可理解为由不稳定原子核自发的放射粒子而变成另一原子核的过程，而且并非所有的原子核同时衰变成子核，但无论谁先谁后，谁快谁慢，母核的数目将随时间而不断减少；半衰期就是指放射性元素

5、的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映着放射性物质衰变速率的大小，每种放射性元素都有一定的半衰期，是物质的核的属性，与外界条件无关．半衰期的计算可用通过取对数求解指数，并根据关系推算出矿物的生成年代(最典型的是用矿石中的铀铅比测矿物寿命)．核衰变生成的新物质质量m的计算式为上式中M0为原来放射性物质总质量，M为剩余的尚未衰变的那部分放射性物质的质量，A0为原放射性物质的原子量，A为生成新物质的原子量．说明：对半衰期两种典型错误的认识：(1)N0个某种放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变一半，再经过一个半衰期T，全部衰变了；(2)8个某种放射性元素核，经过一个半衰期T，衰变了4个，再经过一

6、个半衰期T，又衰变了2个，这种说法是错误的．事实上，N0(大量)个某种放射性原子核，衰变时间t后剩下的这种核的个数为而对于少量的核，无法确定其衰变所需的时间．题型一衰变次数的计算原子核由质子和中子组成，它的原子序数就等于它的质子数；质子数和中子数总和(核子数)就等于它的质量数．可用公式计算法确定衰变的次数；设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变为稳定的新元素Y，则核反应方程为：根据电荷数守恒和质量数守恒可得方程：由①②式联立解得：由此可见确定衰变次数可归纳为求解一个二元一次方程组．有了这个方程组，确定衰变次数就十分方便．实际确定方法是：根据β衰变不改变质量数，首先由质量数改变确定α

7、衰变次数，然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数．铀裂变的产物之一氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆86(Zr)，这些衰变是()A．1次α衰变，6次β衰变B．4次β衰变C．2次α衰变D．2次α衰变，2次β衰变解析：设经历了n次α衰变，m次β衰变，则∵90＝86＋4n,36＝40＋2n＋(－m)∴n＝1，m＝6.答案：A题型训练1.是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图可以知道()A．图中a是84