高二物理人教版選修3-5課件：第十九章-1、2-原子核的組成、放射性元素的衰變

1、,第十九章,原子核,目標(biāo)定位,1.了解什么是放射性、天然放射現(xiàn)象、衰變. 2.知道原子核的組成及三種射線的特征. 3.理解衰變和衰變的規(guī)律及實質(zhì)，并能熟練書寫衰變方程. 4.理解半衰期的概念，學(xué)會利用半衰期解決相關(guān)問題,學(xué)案1 原子核的組成 學(xué)案2 放射性元素的衰變,知識探究,自我檢測,11896年法國科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象那么哪些元素能夠放出射線呢？放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有哪些種類？ 答案 原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：射線、射線、射線,一、對三種射線的理解,知識

2、探究,問題設(shè)計,2三種射線的本質(zhì)是什么？有哪些特點呢？ 答案 見要點提煉,要點提煉,1三種射線的本質(zhì) (1)射線：射線是高速粒子流，實際就是 ，電荷數(shù)是 ，質(zhì)量數(shù)是 . (2)射線：射線是高速 (3)射線：射線是能量很高的 (4)如圖1所示中1是 ，2是 ， 3是 ,圖1,氦原子核,2,4,電子流,電磁波,射線,射線,射線,2三種射線的特點 (1)射線：粒子容易使空氣 ，但穿透本領(lǐng)很 (2)射線：粒子穿透能力 ，但電離作用 (3)射線：粒子電離作用 ，但穿透能力 ,電離,弱,較弱,較強,很弱,很強,二、原子核的組成,1質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 1919年， 用鐳放射出的粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新

3、的粒子，測定了它的電荷和質(zhì)量，確定它是氫原子核，叫做 ，用 或 表示，其質(zhì)量為mp .,盧瑟福,質(zhì)子,p,1.671027 kg,2中子的發(fā)現(xiàn) (1)盧瑟福的預(yù)言：原子核內(nèi)可能還有一種 的粒子，名字叫中子 (2)查德威克的發(fā)現(xiàn)：用實驗證明了中子的存在，用 表示，中子的質(zhì)量非常接近于質(zhì)子的質(zhì)量,不帶電,n,3原子核的組成 (1)核子數(shù)：質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小，二者統(tǒng)稱為核子，所以 數(shù)和 數(shù)之和叫核子數(shù) (2)電荷數(shù)(Z)：原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的 倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的電荷數(shù) (3)質(zhì)量數(shù)(A)：原子核的質(zhì)量等于核內(nèi) 和 的質(zhì)量的總和，而質(zhì)子與中子的質(zhì)量幾乎

4、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)子,中子,整數(shù),質(zhì)子,中子,質(zhì)量數(shù),三、原子核的衰變,1衰變：放射性元素的原子核放出粒子或粒子后變成新的 的變化,原子核,4射線是在或衰變過程中伴隨而生的，且粒子是不帶電的粒子，因此射線并不影響原子核的電荷數(shù)，故射線不會改變元素在周期表中的位置,A4n,Z2nm,1半衰期：放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時間不同的放射性元素，半衰期 2注意以下兩點： (1)對于同一種元素，其半衰期是 的，無論是加溫、加壓，或是處于單質(zhì)、化合物狀態(tài)均不影響元素的半衰期，但不同元素的半衰期 ，有的差別很大 (2)半衰期是一種 規(guī)律對

5、于 的原子核發(fā)生衰變才具有實際意義，而對于少量的原子核發(fā)生衰變，該統(tǒng)計規(guī)律不再適用,四、半衰期,半數(shù),不同,一定,不同,統(tǒng)計,大量,典例精析,例1 圖2中P為放在勻強電場中的天然放射源，其發(fā)射的射線在電場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是( ),一、三種射線的性質(zhì),圖2,Aa為射線、b為射線 Ba為射線、b為射線 Cb為射線、c為射線 Db為射線、c為射線,解析 由題圖可知電場線方向向右，射線帶正電所受電場力方向與電場線方向一致，故射線向右偏轉(zhuǎn)，即c為射線射線帶負(fù)電所受電場力方向與電場線方向相反，故射線向左偏轉(zhuǎn)，即a為射線射線不帶電不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即b為射線故選項B、C正確 答案 BC,

6、例2 已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核的質(zhì)量數(shù)是226.試問： (1)鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？ 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： (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88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即NAZ22688138. 答案 88 138,二、原子核的組成,(2)鐳核所帶電荷量是多少？ 解析 鐳核所帶電荷量 QZe881.61019 C1.411017 C. 答案 1.411017 C,(3)若鐳原子呈現(xiàn)中性，它核外有幾個電子？ 解析 鐳原子呈中性，則核外電子數(shù)等于質(zhì)

7、子數(shù)，故核外電子數(shù)為88. 答案 88,答案 113114,三、對衰變的理解,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得2382064x 92822xy 聯(lián)立解得x8，y6 即一共經(jīng)過8次衰變和6次衰變 答案 8次衰變和6次衰變,答案 10 22,(3)寫出這一衰變過程的方程,四、對半衰期的理解及有關(guān)計算,解析 元素半衰期的長短由原子核自身因素決定，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)以及周圍環(huán)境、溫度無關(guān)，C、D錯； 即使元素氡的含量足夠高，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代，地殼中也幾乎沒有氡了，一定是來自于其他放射性元素的衰變，故A對，B錯 答案 A,例5 碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生衰變，其半衰期為8天 (1)碘131核的衰變方

8、程：53I_(衰變后的元素用X表示),(2)大量碘131原子經(jīng)過_天75%的碘131核發(fā)生了衰變,16,課堂要點小結(jié),1,2,3,4,自我檢測,1(對射線的理解)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結(jié)果如圖3所示，由此可推知( ) A來自于原子核外的電子 B的電離作用最強，穿透能力最弱 C的電離作用較強，穿透能力較強 D的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子,圖3,解析 三種射線的特點：射線是He原子核，電離作用最強，穿透能力最弱；射線是 ，電離作用較強，穿透能力較強；射線是光子，不帶電，電離作用最弱，穿透能力最強三種射線都來自于原子核故B、C、D正確 答案 BCD,1,2,3,4,1,2,3,4,2(原子核的組成)以下說法正確的是( ),1,2,3,4,解析 釷核的質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為90，所以A錯； 鈹核的質(zhì)量數(shù)為9，中子數(shù)為5，所以B錯； 同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)