第一节走进原子第二节放射性元素的衰变.ppt
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1、第一节、走进原子核第一节、走进原子核第二节、放射性元素的衰变第二节、放射性元素的衰变(shuibin)第一页,共五十五页。第二页,共五十五页。二、原子核的组成二、原子核的组成(z chn)1、质子、质子(zhz)的发现的发现3、原子核的组成、原子核的组成(z chn)原子核的符号原子核的符号AZX,A原子核的质量数,原子核的质量数,Z原子核的电荷数原子核的电荷数第三页,共五十五页。三、放射线的本质三、放射线的本质(bnzh)1、放射性物质放射出三种、放射性物质放射出三种(sn zhn)射线,分别为射线,分别为、和和射线射线2、三种射线、三种射线(shxin)在电场、磁场中的偏转在电场、磁场中的
2、偏转第四页,共五十五页。3第五页,共五十五页。1、四、原子核的衰变四、原子核的衰变(shuibin)衰变衰变(shuibin)、衰变衰变(shuibin)2发生发生a衰时新核的电荷数变化了多少?在元素周期表中位衰时新核的电荷数变化了多少?在元素周期表中位置如何变化?置如何变化?发生发生衰时新核的电荷数变化了多少衰时新核的电荷数变化了多少(dusho)?在元素周期表中?在元素周期表中位位置如何变化?置如何变化?第六页,共五十五页。第七页,共五十五页。第八页,共五十五页。例例.关于半衰期,以下说法正确的是(关于半衰期,以下说法正确的是()A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长同种放射性元
3、素在化合物中的半衰期比在单质中长B.升高温度可以使半衰期缩短升高温度可以使半衰期缩短(sudun)C.氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天,若有四个氡原子核,经过天,若有四个氡原子核,经过7.6天就只剩下一个天就只剩下一个D.氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天,若有天,若有4克氡原子核,经过克氡原子核,经过7.6天就只剩下天就只剩下1克克DT1/2第九页,共五十五页。【典例【典例1 1】已知镭的原子序数是】已知镭的原子序数是8888,原子核质量数是,原子核质量数是226.226.试问:试问:(1 1)镭核中有几个质子?几个中子?)镭核中有几个质子?几个中子?(2 2)镭核所带的电荷量是多少?)镭核所
4、带的电荷量是多少?(3 3)呈中性的镭原子)呈中性的镭原子(yunz)(yunz),核外有几个电子?,核外有几个电子?解解:(1 1)镭核中的质子)镭核中的质子(zhz)(zhz)数等于其原子序数,故质子数等于其原子序数,故质子(zhz)(zhz)数数为为8888,中子数,中子数N N等于原子核的质量数等于原子核的质量数A A与质子与质子(zhz)(zhz)数数Z Z之差,即之差,即N=A-Z=226-88=138.N=A-Z=226-88=138.(2 2)镭核所带电荷量:)镭核所带电荷量:Q=Ze=88Q=Ze=881.61.61010-19-19C=1.408C=1.4081010-17
5、-17C C(3 3)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为)核外电子数等于核电荷数,故核外电子数为88.88.答案:(答案:(1 1)88 138 88 138 (2 2)1.4081.4081010-17-17C C (3 3)8888第十页,共五十五页。【典例【典例2 2】一置于铅盒中的放射源发射出的】一置于铅盒中的放射源发射出的、和和射线,射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放由铅盒的小孔射出,在小孔外放(wi fn)(wi fn)一铝箔,铝箔后的空间一铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场有一匀强电场.进入电场后,射线变为进入电场后,射线变为a a、b b两束,射线两束,射线a a沿原来沿原来方
6、向行进,射线方向行进,射线b b发生了偏转,如图所示发生了偏转,如图所示.则图中的射线则图中的射线a a为为_射线,射线射线,射线b b为为_射线射线.第十二页,共五十五页。【典例【典例3 3】核经一系列的衰变后变为核经一系列的衰变后变为 核,问:核,问:(1 1)一共经过几次)一共经过几次衰变和几次衰变和几次衰变?衰变?(2 2)与与 相比,质子相比,质子(zhz)(zhz)数和中子数各少多少?数和中子数各少多少?(3 3)写出这一衰变过程的方程)写出这一衰变过程的方程.解(解(1 1)设)设 衰变为衰变为 经过经过(jnggu)(jnggu)x x次次衰变和衰变和y y次次衰变,由质衰变,
7、由质量数守恒和电荷数守恒,可得量数守恒和电荷数守恒,可得238=206+4x 92=82+2x-y238=206+4x 92=82+2x-y联立联立解得解得x=8,y=6x=8,y=6,即一共经过,即一共经过8 8次次衰变和衰变和6 6次次衰变衰变.(2 2)由于每发生一次)由于每发生一次衰变质子数和中子数均减少衰变质子数和中子数均减少2 2,每发生一,每发生一次次衰变中子数减少衰变中子数减少1 1,质子数增加,质子数增加1 1,故,故 比比 质子数少质子数少1010,中子数少,中子数少22.22.(3 3)核衰变方程为:)核衰变方程为:+第十四页,共五十五页。本部分本部分(b fen)内容已
8、完成内容已完成做基础达标做基础达标作业作业-智能提升作业(十三)智能提升作业(十三)第十七页,共五十五页。1.1.天然放射天然放射(fngsh)(fngsh)现象说明(现象说明()A.A.原子不是单一的基本粒子原子不是单一的基本粒子B.B.原子核不是单一的基本粒子原子核不是单一的基本粒子C.C.原子内部大部分是空的原子内部大部分是空的D.D.原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的【解析】【解析】选选B.B.天然放射现象是原子核向外辐射出射线的现象,天然放射现象是原子核向外辐射出射线的现象,这一现象说明原子核具有复杂的结构这一现象说明原子核具有复杂的结构.故
9、故B B正确正确.练习练习(linx)第十八页,共五十五页。2 2(双选)下列说法中正确的是(双选)下列说法中正确的是()A.A.原子中含有带负电的电子,所以原子带负电原子中含有带负电的电子,所以原子带负电B.B.原子核中的质子数一定跟核外电子数相等原子核中的质子数一定跟核外电子数相等C.C.用用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分们断定质子是原子核的组成部分D.D.绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比,因而荷
10、之比,因而(yn r)(yn r)原子核内还存在一种不带电的中性粒子原子核内还存在一种不带电的中性粒子解选解选C C、D.D.原子中除了带负电的电子外,还有带正电的质子,故原子中除了带负电的电子外,还有带正电的质子,故A A错错.中性原子原子核中中性原子原子核中的质子数才跟核外电子数相等,故的质子数才跟核外电子数相等,故B B错错.正是用正是用粒子轰击原子核的实验才发现粒子轰击原子核的实验才发现(fxin)(fxin)了质子,故了质子,故C C正确正确.因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比,才确定原子核内必定
11、还有别的中性粒子,故荷之比,才确定原子核内必定还有别的中性粒子,故D D正确正确.第十九页,共五十五页。3.3.关于关于(guny)(guny)放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法中正确的放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法中正确的是(是()A.A.三种射线一定同时产生三种射线一定同时产生B.B.三种射线的速度都等于光速三种射线的速度都等于光速C.C.射线是处于激发态的原子核发射的射线是处于激发态的原子核发射的D.D.原子核衰变不能同时放射原子核衰变不能同时放射射线和射线和射线射线【解析】选【解析】选C.C.原子核中有的发生原子核中有的发生衰变,有的发生衰变,有的发生衰变,当发生衰
12、变,当发生衰变时,蕴藏在核内的能量释放出来,使产生的新核处于较高能级衰变时,蕴藏在核内的能量释放出来,使产生的新核处于较高能级.当它向低能级跃迁时会当它向低能级跃迁时会(sh hu)(sh hu)以以光子的形式向外辐射能量,故光子的形式向外辐射能量,故A A、D D错错C C对;对;、射线的速度都小于光速,只有射线的速度都小于光速,只有射线是电磁波,速射线是电磁波,速度为光速,故度为光速,故B B错错.第二十页,共五十五页。4.4.关于半衰期,以下关于半衰期,以下(yxi)(yxi)说法正确的是(说法正确的是()A.A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长同种放射性元素在化合物中的半衰
13、期比在单质中长B.B.升高温度可以使半衰期缩短升高温度可以使半衰期缩短C.C.氡的半衰期为氡的半衰期为3.83.8天,若有四个氡原子核,经过天,若有四个氡原子核,经过7.67.6天就只剩下一个天就只剩下一个D.D.氡的半衰期为氡的半衰期为3.83.8天,若有天,若有4 4克氡原子核,经过克氡原子核,经过7.67.6天就只剩下天就只剩下1 1克克【解析】选【解析】选D.D.考虑考虑(kol)(kol)到放射性元素衰变的快慢跟原子所处的到放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或化学状态无关,又考虑物理状态或化学状态无关,又考虑(kol)(kol)到半衰期是一种统计规到半衰期是一种统计规律,即给定
14、的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支律,即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配配.因此,正确选项为因此,正确选项为D.D.第二十一页,共五十五页。5.5.(20102010揭阳高二检测)最近一段时间,伊朗的揭阳高二检测)最近一段时间,伊朗的“核危机核危机”引起了全球瞩目,其焦点问题是伊朗核电引起了全球瞩目,其焦点问题是伊朗核电站采用轻水堆还是重水堆,重水堆核电站在发电的同站采用轻水堆还是重水堆,重水堆核电站在发电的同时,还可以产生可供研制核武器的钚时,还可以产生可供研制核武器的钚239239(),这),这种种 可以由铀可以由铀239239()经过)经过n n次次衰变而产生
15、,则衰变而产生,则n n的值是(的值是()A.2 B.239 C.145 D.92A.2 B.239 C.145 D.92【解析】选【解析】选A.A.本题考查核反应方程本题考查核反应方程.铀铀239239衰变成衰变成的核反应方程是:的核反应方程是:+可见,可见,n=2.n=2.第二十二页,共五十五页。6.6.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折(qzh)(qzh)的过程的过程.请请按要求回答下列问题按要求回答下列问题.(1 1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研
16、究方面做出了卓越的贡献做出了卓越的贡献.请选择其中的两位,指出他们的主要成绩请选择其中的两位,指出他们的主要成绩._;_;_._.(2 2)在贝可勒尔发现天然放射现象后,)在贝可勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入研究,人们对放射线的性质进行了深入研究,如图所示为三种射线如图所示为三种射线(shxin)(shxin)在同一磁场中的运在同一磁场中的运动轨迹,请从三种射线中任选一种,写动轨迹,请从三种射线中任选一种,写出它的名称和一种用途出它的名称和一种用途._._第二十三页,共五十五页。【解析】【解析】(1 1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型;玻尔把量子理)卢瑟福提出了原子的核式
17、结构模型;玻尔把量子理论论(lln)(lln)引入原子模型,并成功解释了氢原子光谱;查德威克发现引入原子模型,并成功解释了氢原子光谱;查德威克发现了中子(选两个即可)了中子(选两个即可).(2 2)1 1为为射线,科学实验中常用它来轰击原子核;射线,科学实验中常用它来轰击原子核;2 2为为射射线,照射种子,培育新的优良品种线,照射种子,培育新的优良品种;3;3为为射线射线,可控制铝板的可控制铝板的厚度厚度.答案:答案:见解析见解析第二十四页,共五十五页。一、单选题一、单选题(本大题共本大题共3 3小题小题,每小题每小题4 4分分,共共1212分分)1.1.(20102010湖北八校联考)据最新
18、报道,放射性同位湖北八校联考)据最新报道,放射性同位素钬素钬 可有效治疗癌症,该同位素原子核内中子可有效治疗癌症,该同位素原子核内中子(zhngz)(zhngz)数与核外电子数之差是(数与核外电子数之差是()A.32 B.67 C.99 D.166A.32 B.67 C.99 D.166【解析】【解析】选选A.A.根据原子核的表示方法得核外电子数根据原子核的表示方法得核外电子数=质子数质子数=67=67,中,中子数为子数为166-67=99166-67=99,故核内中子数与核外电子数之差为,故核内中子数与核外电子数之差为99-67=3299-67=32,故,故A A对,对,B B、C C、D
19、D错错.小测验小测验(cyn)第二十五页,共五十五页。2.2.由原子核的衰变规律可知(由原子核的衰变规律可知()A.A.放射性元素一次衰变可同时产生放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线和射线射线B.B.放射性元素发生放射性元素发生衰变时,新核的化学性质不变衰变时,新核的化学性质不变C.C.放射性元素发生衰变的快慢放射性元素发生衰变的快慢(kuimn)(kuimn)不可人为控制不可人为控制D.D.放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数增加增加1 1【解析】选【解析】选C.C.一次衰变不可能同时产生一次衰变不可能同时产生射线和射线
20、和射线,只可射线,只可能同时产生能同时产生射线和射线和射线或射线或射线和射线和射线;原子核发生衰射线;原子核发生衰变后,新核的核电荷变后,新核的核电荷(dinh)(dinh)数发生了变化,故新核(新的物质)数发生了变化,故新核(新的物质)的化学性质发生改变;发生正电子衰变,新核质量数不变,核的化学性质发生改变;发生正电子衰变,新核质量数不变,核电荷电荷(dinh)(dinh)数减少数减少1.1.故选故选C.C.第二十六页,共五十五页。3.3.如图所示,如图所示,x x为未知放射源,它向右方为未知放射源,它向右方发射放射线,发射放射线,p p为一张厚度为为一张厚度为0.5 mm0.5 mm左右左
21、右的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有较强磁场,较强磁场,q q为荧光屏,为荧光屏,h h是观察装置,是观察装置,实验时,若将磁场实验时,若将磁场(cchng)(cchng)撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,则可知放射源显增加,则可知放射源x x发射的放射线可能为(发射的放射线可能为()A.和和的混合放射线的混合放射线 B.和和的混合放射线的混合放射线C.和和的混合放射线的混合放射线 D.、和和的混
22、合放射线的混合放射线B第二十七页,共五十五页。二、双选题二、双选题(本大题共本大题共4 4小题小题,每小题每小题5 5分分,共共2020分分)4.4.关于天然放射现象,下列说法正确的是(关于天然放射现象,下列说法正确的是()A.A.是居里夫妇首先发现的是居里夫妇首先发现的B.B.说明了原子核不是单一的粒子说明了原子核不是单一的粒子C.C.射线必须伴随射线必须伴随射线或射线或射线而产生射线而产生D.D.任何任何(rnh)(rnh)放射性元素都能同时发出三种射线放射性元素都能同时发出三种射线法国法国(f u)物理学家贝克勒尔发现物理学家贝克勒尔发现BC第二十八页,共五十五页。【解析】【解析】选选B
23、 B、C.C.首先发现天然放射现象的是首先发现天然放射现象的是,故故A A错;同时也是首次错;同时也是首次揭示出原子揭示出原子(yunz)(yunz)的可变性,即原子的可变性,即原子(yunz)(yunz)核不是单一粒子,原子核不是单一粒子,原子(yunz)(yunz)核也是具有复杂结构的核也是具有复杂结构的,故故B B对;对;射线是在原子射线是在原子(yunz)(yunz)核放射核放射粒子或粒子或粒子时,多余的能量以极高频率的粒子时,多余的能量以极高频率的光子的形式产生的辐光子的形式产生的辐射,因此射,因此射线是伴随射线是伴随 射线或射线或射线而放出的射线而放出的,不能单独向外辐射不能单独向
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