沪教版高中物理选修3-5 4.2原子核的衰变_学案1
文档属性
| 名称 | 沪教版高中物理选修3-5 4.2原子核的衰变_学案1 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 20.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-20 07:38:34 | ||
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文档简介
原子核的衰变
学习目标 1．知道放射现象的实质是原子核的衰变 ，记忆三种放射线的本质和特点。2．能说出两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律，能写出核反应方程。3．能说出半衰期的概念，并能利用半衰期的公式解决相关问题。
学习重点 原子核的衰变规律及半衰期。
学习难点 原子核的衰变规律及半衰期。
学习过程
自主学习 一、天然放射性现象天然放射现象：有些元素自发地放射出____________，这种现象叫天然放射现象。_________发现天然放射现象，使人们认识到_______也有复杂结构，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的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：_______、_______、_______。二、三种射线的本质和特征射线 本质（符号） 带电量 质量 速度 特 性 电离本领 贯穿本领α射线 β射线 γ射线 三、原子核的衰变规律（1）α衰变的一般方程为：。每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小___，质量数减少___。α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个______和两个______组成的粒子(即氦核)。（2）β衰变的一般方程为：，每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加___，质量数______，β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子。（3）γ射线：是伴随α衰变或β衰变同时产生的，γ射线不改变原子核的电子数和质量数。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_____。 （4）两个重要的衰变方程①、②、（5）半衰期氡的衰变图：半衰期： 半衰期物理意义： 注：①半衰期描述的对象是 ，不是 ，是一个统计规律。 ②放射性元素的半衰期是由 自身的因素决定，跟原子所处的 和 没有关系。 （3）公式：① ，② 四、原子核的人工核转变原子核的人工转变：用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，其核反应方程的一般形式为：AZX＋x―→A′Z′Y＋y。式中AZX是______的符号，x为_________的符号，A′Z′Y是_________符号，y是放射出的粒子的符号。（1）卢瑟福发现质子的核反应方程为：____________________。（2）查德威克发现中子的核反应方程为：____________________。（3）约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：__________________，__________________。其中，____________是放射性同位素，____为正电子。 五、放射性同位素的应用（1）利用其射线。______电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。_____贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程、基因工程。（2）作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。（3）进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全，半衰期短，可制成各种形状，强度容易控制)。
达标检测 1．原子核放出________粒子或_______粒子，变成一种新的原子核，这种变化叫原子核的__________。这种变化自发进行时主要有两种，一种叫____________，另一种叫___________。2．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫这种元素的____________，它是由__________________________________决定的，与原子核所处的物理或化学状态无关。3．放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为____________守恒，____________守恒。4．下列关于三种射线的说法正确的是( )A．β 粒子就是电子B．α粒子就是氦原子核C．γ 就是光子D．以上说法都不正确5．下列关于三种射线的本领和主要作用，说法正确的是( )A．α射线的穿透本领很强，电离作用很弱B．β 射线是高速电子流，电离作用较强，穿透本领也较强C．γ射线是波长很短的电磁波，穿透本领很强D．以上说法都不正确6．对天然放射现象，下列说法中正确的是 ( )A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β 粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C．γ是光子，所以γ射线是可能是原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的7．一放射源放射出某种或多种射线，当用一张簿纸放在放射源前面时，射线的强度减为原来的三分之一，而当用1cm厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度几乎减为零，由此可知该放射源所放射出的 ( )A．只有α射线 B．只有β射线C．是α射线和β射线 D．是α射线和γ射线8．某放射性元素的原子核X连续经过三次α衰变和两次β衰变，若最后变成另一种元素的原子核Y，则该新核的符号是 ( )A．Y B．Y C．Y D．Y9．原子核X经过一次β衰变后变成原子核Y，原子核Y再经过一次α衰变后变成原子核Z，则下列关于这三种原子核的说法正确的是 ( )A．X的中子数比Z的中子数多3个 B．X的质子数比Z的质子数多2个 C．Z的核子数比Y的核子数少3个D．X的中性原子的核外电子数比Y的中性原子的核外电子数少5个10．下列关于半衰期的理解正确的是 ( )A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快 B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短C．把放射性元素放到密闭的容器中，可以减慢它的衰变速度 D．降低温度或增大压强，可以让放射性元素的半衰期变长11．某两种放射性元素A和E分别发生了如下的系列衰变：ABCD， EFGH，已知B和E是同位素，则 ( ) A．C和F是同位素，D和G是同位素B．A和G是同位素 B和H是同位素C．C和G是同位素 D和H是同位素D．A和F是同位素 B和G是同位素12．如图所示，在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两圆轨迹，不计放出光子的能量，则下列说法正确的是 ( )A．发生的是α衰变 B．发生的是β衰变 C．a是β粒子的运动轨迹D．衰变后的新核是逆时针运动的13．测得某矿石中铀、铅质量比为1.16∶1，假设开始时矿石中只含有铀238，发生衰变的铀238都变成了铅206，已知铀238的半衰期为4.5×109年，求矿石的年龄。
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学习目标 1．知道放射现象的实质是原子核的衰变 ，记忆三种放射线的本质和特点。2．能说出两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律，能写出核反应方程。3．能说出半衰期的概念，并能利用半衰期的公式解决相关问题。
学习重点 原子核的衰变规律及半衰期。
学习难点 原子核的衰变规律及半衰期。
学习过程
自主学习 一、天然放射性现象天然放射现象：有些元素自发地放射出____________，这种现象叫天然放射现象。_________发现天然放射现象，使人们认识到_______也有复杂结构，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的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：_______、_______、_______。二、三种射线的本质和特征射线 本质（符号） 带电量 质量 速度 特 性 电离本领 贯穿本领α射线 β射线 γ射线 三、原子核的衰变规律（1）α衰变的一般方程为：。每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小___，质量数减少___。α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个______和两个______组成的粒子(即氦核)。（2）β衰变的一般方程为：，每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加___，质量数______，β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子。（3）γ射线：是伴随α衰变或β衰变同时产生的，γ射线不改变原子核的电子数和质量数。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_____。 （4）两个重要的衰变方程①、②、（5）半衰期氡的衰变图：半衰期： 半衰期物理意义： 注：①半衰期描述的对象是 ，不是 ，是一个统计规律。 ②放射性元素的半衰期是由 自身的因素决定，跟原子所处的 和 没有关系。 （3）公式：① ，② 四、原子核的人工核转变原子核的人工转变：用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，其核反应方程的一般形式为：AZX＋x―→A′Z′Y＋y。式中AZX是______的符号，x为_________的符号，A′Z′Y是_________符号，y是放射出的粒子的符号。（1）卢瑟福发现质子的核反应方程为：____________________。（2）查德威克发现中子的核反应方程为：____________________。（3）约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：__________________，__________________。其中，____________是放射性同位素，____为正电子。 五、放射性同位素的应用（1）利用其射线。______电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。_____贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程、基因工程。（2）作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。（3）进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全，半衰期短，可制成各种形状，强度容易控制)。
达标检测 1．原子核放出________粒子或_______粒子，变成一种新的原子核，这种变化叫原子核的__________。这种变化自发进行时主要有两种，一种叫____________，另一种叫___________。2．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫这种元素的____________，它是由__________________________________决定的，与原子核所处的物理或化学状态无关。3．放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为____________守恒，____________守恒。4．下列关于三种射线的说法正确的是( )A．β 粒子就是电子B．α粒子就是氦原子核C．γ 就是光子D．以上说法都不正确5．下列关于三种射线的本领和主要作用，说法正确的是( )A．α射线的穿透本领很强，电离作用很弱B．β 射线是高速电子流，电离作用较强，穿透本领也较强C．γ射线是波长很短的电磁波，穿透本领很强D．以上说法都不正确6．对天然放射现象，下列说法中正确的是 ( )A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β 粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C．γ是光子，所以γ射线是可能是原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的7．一放射源放射出某种或多种射线，当用一张簿纸放在放射源前面时，射线的强度减为原来的三分之一，而当用1cm厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度几乎减为零，由此可知该放射源所放射出的 ( )A．只有α射线 B．只有β射线C．是α射线和β射线 D．是α射线和γ射线8．某放射性元素的原子核X连续经过三次α衰变和两次β衰变，若最后变成另一种元素的原子核Y，则该新核的符号是 ( )A．Y B．Y C．Y D．Y9．原子核X经过一次β衰变后变成原子核Y，原子核Y再经过一次α衰变后变成原子核Z，则下列关于这三种原子核的说法正确的是 ( )A．X的中子数比Z的中子数多3个 B．X的质子数比Z的质子数多2个 C．Z的核子数比Y的核子数少3个D．X的中性原子的核外电子数比Y的中性原子的核外电子数少5个10．下列关于半衰期的理解正确的是 ( )A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快 B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短C．把放射性元素放到密闭的容器中，可以减慢它的衰变速度 D．降低温度或增大压强，可以让放射性元素的半衰期变长11．某两种放射性元素A和E分别发生了如下的系列衰变：ABCD， EFGH，已知B和E是同位素，则 ( ) A．C和F是同位素，D和G是同位素B．A和G是同位素 B和H是同位素C．C和G是同位素 D和H是同位素D．A和F是同位素 B和G是同位素12．如图所示，在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两圆轨迹，不计放出光子的能量，则下列说法正确的是 ( )A．发生的是α衰变 B．发生的是β衰变 C．a是β粒子的运动轨迹D．衰变后的新核是逆时针运动的13．测得某矿石中铀、铅质量比为1.16∶1，假设开始时矿石中只含有铀238，发生衰变的铀238都变成了铅206，已知铀238的半衰期为4.5×109年，求矿石的年龄。
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