《物理 第四章 原子核 4.1 走進原子核 4.2 核衰變與核反應方程 粵教版選修3-5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理 第四章 原子核 4.1 走進原子核 4.2 核衰變與核反應方程 粵教版選修3-5（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié)走進原子核第一節(jié)走進原子核第二節(jié)放射性元素的衰變第二節(jié)放射性元素的衰變 目標定位目標定位1.知知道什么是放射性、放射性元素、天然放射道什么是放射性、放射性元素、天然放射現(xiàn)象現(xiàn)象.2.知道原子核的組成，會正確書寫原子核的符號知道原子核的組成，會正確書寫原子核的符號.3.知道知道原子核的衰變及兩種衰變的規(guī)律，掌握三種射線的特性原子核的衰變及兩種衰變的規(guī)律，掌握三種射線的特性.4.會會用半衰期描述衰變的快慢，知道半衰期的統(tǒng)計意義用半衰期描述衰變的快慢，知道半衰期的統(tǒng)計意義一、放射性的發(fā)現(xiàn)一、放射性的發(fā)現(xiàn)1放射性放射性1896年年法國物理學家法國物理學家 發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物都能

2、夠發(fā)出看不見的射線，物質(zhì)放射出礦物都能夠發(fā)出看不見的射線，物質(zhì)放射出 的性質(zhì)的性質(zhì)叫做放射性叫做放射性2放射性元素放射性元素 具具有有 的元素叫放射性元素的元素叫放射性元素瑪麗瑪麗居里和她的丈夫皮埃爾居里和她的丈夫皮埃爾居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強的新元素，命名為強的新元素，命名為 和和 享利享利貝克勒爾貝克勒爾射線射線放射性放射性釙釙(Po)鐳鐳(Ra)3天然放射性元素天然放射性元素能能 地放出射線的元素叫做天然放射性元素原子序地放出射線的元素叫做天然放射性元素原子序數(shù)大于數(shù)大于 的所有元素，都有放射性原子序數(shù)小于等的所有元素，都有放射性原子序數(shù)小于等于于 的元素，有的也具

3、有放射性的元素，有的也具有放射性4放射性發(fā)現(xiàn)的意義放射性發(fā)現(xiàn)的意義放放射性的發(fā)現(xiàn)揭示了射性的發(fā)現(xiàn)揭示了 結(jié)構(gòu)的復雜性結(jié)構(gòu)的復雜性自發(fā)自發(fā)8383原子核原子核盧瑟福盧瑟福氮核氮核查德威克查德威克中子中子質(zhì)子質(zhì)子中子中子核子核子質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)元素符號元素符號質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)三、放射線的本質(zhì)三、放射線的本質(zhì)1射線種類射線種類放放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種： 、 、 2放射線的本質(zhì)放射線的本質(zhì)(1)射射線是高速運動的線是高速運動的 粒子流，射出時的速度可達粒子流，射出時的速度可達0.1c.(2)射線是高速運動的射線是高速運動的 ，射

4、出時速度可達，射出時速度可達0.99c.(3)射線是波長很短的射線是波長很短的 射線射線射線射線射線射線電子流電子流電磁波電磁波同時同時五、半衰期五、半衰期1定定義：原子核數(shù)目因衰變減少到原來的義：原子核數(shù)目因衰變減少到原來的 所經(jīng)過的所經(jīng)過的時間時間2公式：公式：m ，m0表示放射性元素衰變前的質(zhì)量，表示放射性元素衰變前的質(zhì)量，m為經(jīng)過時間為經(jīng)過時間t后剩余的放射性元素的質(zhì)量后剩余的放射性元素的質(zhì)量一半一半預習完成后，請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中預習完成后，請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中問題問題1問題問題2問題問題3一、原子核的組成一、原子核的組成1原子核的組成原子核的組成原原子核

5、是由質(zhì)子、中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶子核是由質(zhì)子、中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電不同的原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的個數(shù)并不相同原子電不同的原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的個數(shù)并不相同原子核的直徑為核的直徑為10151014 m.答案答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88(4)113 114解析解析因為原子序數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的因為原子序數(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：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)為鐳核中的質(zhì)子

6、數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)與質(zhì)子數(shù)Z之差，即之差，即NAZ22688138.借題發(fā)揮對核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解借題發(fā)揮對核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子的質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核核子數(shù)：質(zhì)子和中子的質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)子，所以質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)(2)電荷數(shù)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷等于質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，：原子核所帶的電荷等于質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個數(shù)表示原子核的電量，叫做原子核的電荷數(shù)通常用這個數(shù)表示原子核的電量，叫做原子核的電荷數(shù)(3

7、)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量總：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和，而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等和，而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)于單個核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)答案答案B二、三種射線的本質(zhì)及特點二、三種射線的本質(zhì)及特點1、三種射線的性質(zhì)、特征比較三種射線的性質(zhì)、特征比較種種 類類射線射線射線射線射線射線組組 成成高速氦核流高速氦核流高速電子流高速電子流光子流光子流(高頻電磁波高頻電磁波)帶電荷量帶電荷量2ee02.在電場、磁場中偏轉(zhuǎn)情況的比較在電場、磁

8、場中偏轉(zhuǎn)情況的比較(1)在在勻強電場中，勻強電場中，射線偏轉(zhuǎn)較小，射線偏轉(zhuǎn)較小，射線偏轉(zhuǎn)較大，射線偏轉(zhuǎn)較大，射射線不偏轉(zhuǎn)，如圖線不偏轉(zhuǎn)，如圖1甲所示甲所示圖圖1(2)在勻強磁場中，在勻強磁場中，射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，射線偏轉(zhuǎn)半徑較射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，小，射線不偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示射線不偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示【例【例2】一一置于鉛盒中的放射源發(fā)射出的置于鉛盒中的放射源發(fā)射出的、和和射線，由鉛盒射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電的小孔射出，在小孔外放一鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場進入電場后，射線變?yōu)閳鲞M入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線兩束，射線a沿原來方向行進，

9、沿原來方向行進，射線射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖2所示，則圖中的射線所示，則圖中的射線a為為_射線，射線，射線射線b為為_射線射線圖圖2答案答案解析解析在三種射線中，在三種射線中，射線帶正電，穿透能力最弱，射線帶正電，穿透能力最弱，射線射線不帶電，穿透能力最強；不帶電，穿透能力最強；射線帶負電，穿透能力一般，綜射線帶負電，穿透能力一般，綜上所述，結(jié)合題意可知，上所述，結(jié)合題意可知，a射線應為射線應為射線，射線，b射線應為射線應為射射線線借題發(fā)揮借題發(fā)揮(1)射線是射線是、三種射線中貫穿本領最弱的一三種射線中貫穿本領最弱的一種，它穿不過白紙種，它穿不過白紙(2)要知道三種射線的成分，貫

10、穿本領和電離本領的強弱要知道三種射線的成分，貫穿本領和電離本領的強弱(3)要知道要知道、三種射線的本質(zhì)，三種射線的本質(zhì)，、是實物粒子，是實物粒子，射線射線是電磁波譜中的一員是電磁波譜中的一員針對訓練針對訓練2(多選多選)天天然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，下列說法正確的是下列說法正確的是()A一張厚的黑紙能擋住一張厚的黑紙能擋住射線，但不能擋住射線，但不能擋住射線和射線和射射線線B某原子核在放出某原子核在放出射線后會變成另一種元素的原子核射線后會變成另一種元素的原子核C三種射線中對氣體電離作用最強的是三種射線中對氣體電離作用最強的是射線射線D粒子是電子，但不

11、是原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子粒子是電子，但不是原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子答案答案ACD解析解析由三種射線的本質(zhì)和特點可知，由三種射線的本質(zhì)和特點可知，射線貫穿本領最弱，射線貫穿本領最弱，一張黑紙都能擋住，而擋不住一張黑紙都能擋住，而擋不住射線和射線和射線，故射線，故A正確；正確；射射線是伴隨線是伴隨、衰變而產(chǎn)生的一種電磁波，不會使原核變成新衰變而產(chǎn)生的一種電磁波，不會使原核變成新核，故核，故B錯；三種射線中錯；三種射線中射線電離作用最強，故射線電離作用最強，故C正確；正確；粒子是電子，來源于原子核，故粒子是電子，來源于原子核，故D正確正確三、原子核的衰變?nèi)?、原子核的衰?原原子核放出子核放出粒子或粒子

12、或粒子后，變成另一種原子核，這種現(xiàn)粒子后，變成另一種原子核，這種現(xiàn)象稱為原子核的衰變象稱為原子核的衰變2衰變：衰變：(1)原子核進行原子核進行衰變時，質(zhì)量數(shù)減少衰變時，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少，電荷數(shù)減少2.(2)衰變的實質(zhì)：在放射性元素的原子核中，衰變的實質(zhì)：在放射性元素的原子核中，2個中子和個中子和2個質(zhì)子結(jié)合得比較牢固，有時會作為一個整體從較大的原個質(zhì)子結(jié)合得比較牢固，有時會作為一個整體從較大的原子核中釋放出來，這就是放射性元素發(fā)生的子核中釋放出來，這就是放射性元素發(fā)生的衰變現(xiàn)象衰變現(xiàn)象借題發(fā)揮衰變次數(shù)的判斷方法借題發(fā)揮衰變次數(shù)的判斷方法(1)衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒(2)每發(fā)生一次每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少2.(3)每發(fā)生一次每發(fā)生一次衰變中子數(shù)減少衰變中子數(shù)減少1，質(zhì)子數(shù)增加，質(zhì)子數(shù)增加1.3適用條件適用條件半半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定其何時發(fā)生衰總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定其何時發(fā)生衰變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核