高中物理第3章原子核2放射性衰变教师用书教科版选修

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1、2.放射性　衰变学习目标知识脉络1.知道什么是放射性及放射性元素．(重点)2．知道三种射线的本质和特性．(重点、难点)3．知道原子核的衰变和衰变规律．(重点)4．知道什么是半衰期．(重点)天然放射性和衰变1．天然放射现象的发现(1)天然放射现象：物质能自发地放出射线的现象．(2)放射性：物质放出射线的性质，叫做放射性．(3)放射性元素：具有放射性的元素，叫做放射性元素．(4)天然放射现象的发现：1896年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射现象．2．三种射线如图321所示，让放射线通过强磁场，在磁场的作用下，放射线能分成3束，这表明有3种射线，且它们电性不同．带正电的射线向左偏转，为α

2、射线；带负电的射线向右偏转，为β射线；不发生偏转的射线不带电，为γ射线．图3213．放射性衰变(1)定义：放射性元素自发地蜕变为另一种元素，同时放出射线，这种现象叫做放射性衰变．(2)衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为α衰变，放出β粒子的衰变为β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．(3)衰变规律①α衰变：X→He＋Y.②β衰变：X→e＋Y.在衰变过程中，电荷数和质量数都守恒．1．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)2．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)3．原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4.(√)4．原子核发生β衰变时，原

3、子核的质量不变．(×)5．原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒．(√)发生β衰变时，新核的电荷数变化多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？【提示】　根据β衰变方程Th→Pa＋e知道，新核核电荷数增加了1个，原子序数增加1个，故在元素周期表上向后移了1位．1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核He约c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2.三种射线在电场、磁场中偏转情况的比较(1)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径

4、较小，γ射线不偏转，如图322所示．图322(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．衰变(1)衰变实质α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子2n＋2H→Heβ衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子n→H＋e(2)衰变方程通式①α衰变：X→Y＋He②β衰变：X→Y＋e(3)确定原子核衰变次数的方法与技巧①方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为：X→Y＋nHe＋me根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.以上两式联立解得：n＝，m＝＋Z′－Z.由此可见

5、，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．②技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．1．天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是(　　)A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核C．三种射线中γ射线的穿适能力最强D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子E．γ射线是波长很长的光子【解析】　由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的

6、光子，不会使原核变成新核，三种射线中γ射线的穿透能力最强，故C正确，B、E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】　ACD2．如图323所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线.【导学号：11010037】图323【解析】　由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】　③④、①⑥、②⑤3．一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

7、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324所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图324【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．【答案】　γ　β4．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