導(dǎo)學(xué)案191原子核的組成192放射性元素的衰變

1、19.1 原子核的組成 19.2 放射性元素的衰變主備人：趙研 審核人：蔣守雷 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo) （1）了解天然放射現(xiàn)象、規(guī)律；（ 2）知道三種射線的本質(zhì)；（ 3）知道原子 核的組成，知道核子和同位素的概念。（4）知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變；（ 5）知道兩種衰變的基本性質(zhì)、 衰變規(guī)律；（ 6）理解半衰期的概念。學(xué)習(xí)重點(diǎn) 天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成；原子核的衰變規(guī)律及半衰 期。學(xué)習(xí)難點(diǎn) 知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們；原子核的衰變 規(guī)律及半衰期。19.1 原子核的組成（一）新課導(dǎo)學(xué)本章主要介紹了核物理的一些初步知識(shí)，核物理研究的是原子核的組成及其變 化規(guī)律，是

2、微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進(jìn)微觀世界，一起探索其中的奧秘！我們已 經(jīng)知道原子由原子核與核外電子組成。那原子核內(nèi)部又是什么結(jié)構(gòu)呢？原子核是否 可以再分呢？它是由什么微粒組成？用什么方法來研究原子核呢？（二）新課學(xué)習(xí)1、天然放射現(xiàn)象（1）的性質(zhì)稱為放射性 （radioactivity 。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做 天然放射現(xiàn)象，具有放射性的元素稱為放射性元素（2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82 的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于 83 的元素，有的也具有放射性。2、射線到底是什么那這些射線到底是什么呢？把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器 的小孔射出

3、，成為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示：思考與討論： 你觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？ 如果 射線， 射線都是帶電粒子流的話，根據(jù)圖判斷，他們分別帶什么電 荷。 如果不用磁場(chǎng)判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性質(zhì)？ 射線分成三束，射線在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是受到力的作用。這個(gè)力是洛倫茲 力，說明其中的兩束射線是帶電粒子。 根據(jù)左手定則，可以判斷 射線都是 電荷， 射線是 電荷。 帶電粒子在電場(chǎng)中要受電場(chǎng)力作用，可以加一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，也能判斷三種射線 的帶電性質(zhì)，如圖：小結(jié)：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：元素具有放射性是由 本身的因素決定的，跟原子所處的物理或 化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。不管該元素

4、是以單質(zhì)的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或 者對(duì)它施加壓力，或者升高它的溫度，它都具有放射性。三種射線都是高速運(yùn)動(dòng)的粒子，能量很高，都來自于原子核內(nèi)部，這也使我們認(rèn)識(shí)到原子核蘊(yùn)藏有巨大的核能，原子核內(nèi)也有其 的結(jié)構(gòu)。3、原子核的組成問題：質(zhì)子：由誰發(fā)現(xiàn)的？怎樣發(fā)現(xiàn)的？ 中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么？由誰發(fā) 現(xiàn)的？（盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。查德威克發(fā)現(xiàn)中子。發(fā)現(xiàn)原因是什 么？小結(jié)：質(zhì)子（proton帶電荷，電荷量與一個(gè)電子所帶電荷量 ，271.672623110p m kg -=? 中子（nucleon 帶電， 271.674928610n m kg -=?數(shù)據(jù)顯示：質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分

5、接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。小結(jié)：原子核的電荷數(shù) =質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) =原子序數(shù) 原子核的質(zhì)量數(shù) =核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) 符號(hào) A ZX 表示原子核， X ：元素符號(hào)； A ：核的質(zhì)量數(shù)； Z ：核電荷數(shù) 4、同位素 （isotope（1）定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一 位置，因而互稱同位素。（2）性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分 布情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學(xué) 性質(zhì)。例 1：如圖所示，鉛盒 A 中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔水平射 出，在小孔和熒光屏之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)

6、磁場(chǎng)，則下列說法正確的是 （A 打在圖中 a 、b 、c 三點(diǎn)的分別是射線、射 線和射線B 射線和射線的軌跡是拋物線 C射線和射線的軌跡是圓D 若在鉛盒和熒光屏之間再加一個(gè)豎直向下的場(chǎng)強(qiáng) 適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)，可能 使屏上的亮斑只有一處例 2：已知鐳的原子序數(shù)是 88，原子核質(zhì)量數(shù)是 226，求：（1）鐳原子核中有幾個(gè)質(zhì)子，幾個(gè)中子？（2）鐳核所帶的電量為多少？ （3）若鐳原子呈中性時(shí)，它核外有幾個(gè)電 子？19.2 放射性元素的衰變（一）新課導(dǎo)學(xué)同學(xué)們有沒有聽說過點(diǎn)石成金的傳說，或者將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。那有 沒有真的（科學(xué)的）能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的放 射性元素的衰

7、變。（二）新課學(xué)習(xí)1、原子核的衰變（1）原子核的衰變?cè)雍朔懦?或 粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變 成另一種原子核。我們把這種變化稱為 的衰變。一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。2）衰變鈾 238 核放出一個(gè) 粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少 4，核電荷數(shù)減少 2，變成新核 -釷 234 核。那這種放出 的衰變叫做 衰變。這個(gè)過程可以用衰變方程式來表示：23892U 23490Th+42He（3）衰變方程式遵守的規(guī)律第一、守恒第二、衰變規(guī)律： A Z X A-4Z-2Y+42He（4）衰變釷 234 核也具有放射性，它能放出一個(gè) 粒子而變成 23491Pa （鏷），那它進(jìn) 行的是 衰變，請(qǐng)同

8、學(xué)們寫出釷 234 核的衰變方程式？ 粒子用 0-1e 表示。釷 234核的衰變方程式： 23490Th 23491Pa+0-1e衰變前后核電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)都守恒，新核的質(zhì)量數(shù)不會(huì)改變但核電荷數(shù)應(yīng)加 1衰變規(guī)律： A Z X A Z+1Y+0-1e提問： 衰變?nèi)绻此プ兎匠淌降囊?guī)律來寫的話應(yīng)該沒有問題，但并不象 衰 變那樣容易理解，因?yàn)楹穗姾蓴?shù)要增加，學(xué)生會(huì)問為什么會(huì)增加？哪來的電子？原子核內(nèi)雖然沒有電子，但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的。當(dāng)核內(nèi)的 中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)同時(shí)要產(chǎn)生一個(gè)電子： 10n 11H 0-1e 這個(gè)電子從核內(nèi)釋放出 來，就形成了 衰變?？梢钥闯鲂潞松倭艘粋€(gè)中子，卻增加了一個(gè)

9、質(zhì)子，并放出一 個(gè)電子。5）射線是由于原子核在發(fā)生 衰變和 衰變時(shí)原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻 射，通常是伴隨 射線和 射線而產(chǎn)生。 射線的本質(zhì)是能量。理解 射線的本 質(zhì)，不能單獨(dú)發(fā)生。2、半衰期 提問：閱讀教材半衰期部分放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律？用什么物理 量描述？這種描述的對(duì)象是誰？氡的衰變圖的投影：總結(jié)：半衰期表示放射性元素的衰變的快慢；放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā) 生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期；半衰期描述的對(duì)象是 的原子核，不 是個(gè)別原子核，這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。說明：一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在，或 者加壓，增溫均 改變。例 1：配平下

10、列衰變方程23492U 23090Th+（23490U 23491Pa+(例 2：釷 232（23290Th ）經(jīng)過次 衰變和次 衰變，最后成為鉛 208（20882Pb ） 【練習(xí)鞏固】 19.1 原子核的組成1、物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)叫 ，具有這種性質(zhì)的元素的原子序號(hào)大于或等于 。能夠 地放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象。2、在射線經(jīng)過的空間施加磁場(chǎng)，射線會(huì)分成三束，其中有兩束發(fā)生了不同的 偏轉(zhuǎn)，說明這兩束 ，另一束則 ，說明。這三種射線叫 、 。3、說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。原子核由 和組成，其中質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為 。原子核所帶的電量總 是質(zhì)子電量的 倍，所以通常用質(zhì)子數(shù)表示原子核的電量，叫原子核的

11、；而質(zhì)子和中子的總數(shù)目叫原子核的 。具有相同 而不同 的原子核，在元素周期表中處于同一位 置，它們互稱為 。4、現(xiàn)在，科學(xué)家正在設(shè)法尋找 “反物質(zhì)”。所謂的 “反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成 的， “反粒子 ”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電量，但電荷的符號(hào)相 反，據(jù)此，反 粒子的質(zhì)量數(shù)為 ，電荷數(shù)為 。5、天然放射現(xiàn)象揭示了 （A 原子不可再分 B 原子的核式結(jié)構(gòu)C 原子核還可以再分 D 原子核由質(zhì)子和中子組成6、下列關(guān)于三種射線的說法正確的是 （A 射線就是粒子流 B射 線就是高速中子流C 射線就是高速電子流 D射 線就是光子7、關(guān)于 2412X ，下列說法正確的是 (A 它表示一個(gè)原

12、子 B它表示一個(gè)原子核C 它表示原子核中有個(gè) 12質(zhì)子 D它表示原子核中有個(gè) 12核子8、某種元素的原子核符號(hào)為 A Z X ，則 (A 原子核的質(zhì)子數(shù)為 Z ，中子數(shù)為 A-Z B 原子核的質(zhì)子數(shù)為 Z ，核子數(shù) 為AC 原子核的質(zhì)子數(shù)為 A ，中子數(shù)為 Z D原子核的質(zhì)子數(shù)為 A ，中子數(shù)為 A-Z9、關(guān)于質(zhì)子和中子，下列說法正確的是 (A 原子核由質(zhì)子和中子組成 B質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子C 質(zhì)子帶正電，中子不帶電 D質(zhì)子和中子都是盧瑟福用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的10、同位素是指 (A 具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù) B具有相同的中子數(shù)和不同的質(zhì)子數(shù)C 具有相同的核子數(shù)和不同的中子數(shù) D具有相同的核子數(shù)和

13、不同的質(zhì)子數(shù)11、粒子可表示為 42He ，則下列說法正確的是 (A 粒子有 4個(gè)質(zhì)子 B粒子有 2個(gè)中子C 粒子的質(zhì)量數(shù)為 4 D粒子實(shí)際就是 He 原子核19.2 放射性元素的衰變1、原子核放出 粒子或粒子，變成一種新的原子核，這種變化叫原子核的 。這種變化自發(fā)進(jìn)行時(shí)主要有兩種，一種叫 ，另一種叫 。2、放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫這種元素的 ，它是決定的，與原子核所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無 關(guān)。3、放射性元素的衰變時(shí)遵守兩個(gè)守恒：分別為 守恒，守恒。4、下列關(guān)于三種射線的說法正確的是 (A 粒 子就是電子 B粒子就是氦原子核C 就 是光子 D以上說法都不正確5、下列關(guān)于三種射

14、線的本領(lǐng)和主要作用，說法正確的是 (A 射線的穿透本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很弱B射 線是高速電子流，電離作用較強(qiáng)，穿透本領(lǐng)也較強(qiáng)C 射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，穿透本領(lǐng)很強(qiáng) D以上說法都不正確6、對(duì)天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是 (A 粒子帶正電，所以射線一定是從原子核中射出的B 粒 子帶負(fù)電，所以射線有可能是核外電子C 是光子，所以射線是可能是原子發(fā)光產(chǎn)生的D 射線、 射線、 射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的7、一放射源放射出某種或多種射線，當(dāng)用一張簿紙放在放射源前面時(shí)，射線 的強(qiáng)度減為原來的三分之一，而當(dāng)用 1cm 厚的鋁板放在放射源前面時(shí)，射線的強(qiáng) 度幾乎減為零，由此可知該放射源所放射出的 (A

15、只有射線 B只有射線C 是射線和射線 D是射線和射線8、某放射性元素的原子核 A Z X 連續(xù)經(jīng)過三次衰變和兩次衰變，若最后 變成另一種元素的原子核Y ，則該新核的符號(hào)是 (A 142-AZ Y B146-A Z Y C126-A Z Y D 124-AZ Y9、原子核 X 經(jīng)過一次衰變后變成原子核 Y ，原子核 Y 再經(jīng)過一次衰變 后變成原子核 Z ，則下列關(guān)于這三種原子核的說法正確的是 (A X 的中子數(shù)比 Z 的中子數(shù)多 3個(gè) BX 的質(zhì)子數(shù)比 Z 的質(zhì)子數(shù)多 2個(gè)C Z 的核子數(shù)比 Y 的核子數(shù)少 3個(gè) DX 的中性原子的核外電子數(shù)比 Y 的 中性原子的核外電子數(shù)少 5個(gè)10、下列關(guān)于

16、半衰期的理解正確的是 （A 放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間越短， 衰變速度越快泗陽縣眾興中學(xué)物理導(dǎo)學(xué)案高二物理組 B放射性元素的樣品不斷衰變，隨 著剩下未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變短C把放射性元素放到密閉的容器中，可以減慢它的衰變速度 D降低溫度或增大壓強(qiáng)，可以讓放射性元素的半 衰期變長(zhǎng) 、某兩種放射性元素 A 和 E 分別發(fā)生了如下的系列衰變：， ，已知 B 和 E 是同位素，則 （ AC 和 F 是同位素， D 和 G 是同位素 BA 和 G 是同位素 B 和 H 是同位素 CC 和 G 是同位素 D 和 H 是同位素 DA 和 F 是同位素 B 和 G 是同位素 12、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核發(fā)生衰變，得到 兩圓軌跡，不計(jì)放出光子的 能量，則下列說法正確的是 （ A