2022年高三物理一轮复习 15.2 原子核教学案+同步作业.doc

2022年高三物理一轮复习 15.2 原子核教学案+同步作业【知识梳理】一、天然放射现象1．天然放射现象：某些元素 放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称 ．2．三种射线的本质：α射线是 ，β射线是 ，γ射线是 ．3．三种射线的比较种 类本 质质 量（u）电 荷（e）速 度（c）电 离 性贯 穿 性α射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板γ射线光子001最弱最强，穿几cm铅版 β γ αO 三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：α　γ　　 β⑴　　　 　⑵　　　　　　　　　　　　　⑶二、原子核的衰变1．原子核衰变规律（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2，质量数减少4．α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）．（核内）（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1，质量数不变．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．（核内）， +β衰变：（核内）（3）γ射线是伴随_______或__________同时产生的、γ射线__________原子核的电荷数和质量数．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）而辐射出光子．2. 确定衰变次数的方法 方法一：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则表示该核反应的方程为： . 根据电荷数守恒和质量守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m. 方法二：确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变 确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．3．对半衰期的理解 (1)根据半衰期的概念，可总结出公式 式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期． (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关． 三、放射性同位素及其应用和防护 1．人造放射性同位素的优点 (1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期很短，废料容易处理．2．应用 (1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性； (2)烟雾报警器的使用——利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度； (3)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等； (4)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．3．放射性污染与防护【例1】如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了______射线．【例2】如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能的是（ ） A.原子核发生了α衰变；B．原子核发生了β衰变 C．原子核放出了一个正电子；D．原子核放出了一个中子；张甸中学高三物理能力训练作业课题：15. 2原子核 主备：王昭民 审核：于正华 xx.2.20 姓名___________1.关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（ ） A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害2.最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。

1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次衰变后的产物是由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是 A．124、259                   B．124、265 C．112、265                    D．112、2773.Th（钍）经过一系列α和β衰变，变成Pb（铅），下列说法正确的是（ ） A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子 C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变4.科学家发现在月球上含有丰富的（氦3）它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为关于聚变下列表述正确的是（ ）A．聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用聚变反应发电5.关于天然放射现象，以下叙述正确的是 （ ）A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变MN放射源探测接收器6.如图所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如果工厂生产的是厚度为1mm的铝板，在，，三种射线中，你认为对铝板厚度控制起主要作用的是A．射线 B．射线 C．射线 D．以上三种射线都能控制 考能训练参考答案1. 解析：利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出。

γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量答案：D2. 解析：写出核反应方程为：，从而可知，，答案：D3. 解析：由原子核符号的意义，很容易判定A、B是正确的． 至于各种衰变的次数，由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x=＝6次） 再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数y应满足： 2X－ y＝90－ 82= 8 所以y＝2x—8＝4（次） 即D也是正确的． 答案：ABD4. 解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应答案：B5. [解析]半衰期是由放射性元素原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关．A错；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，，B对；根据三种射线的物理性质，C对；U的质子数为92，中子数为146，Pb的质子数为82，中子数为124，因而铅核比铀核少10个质子，22个中子。

注意到一次α衰变质量数减少4，故α衰变的次数为x= =8次再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数y应满足 2x-y+82＝92， y＝2x-10=6次故本题正确 答案：B、C[点评]：1 本题考查α衰变、β衰变的规律及质量数，质子数、中子数之间的关系 2 β衰变放出的电子并不是由核外电子跃迁出来的，而是从核中衰变产生的6. 解析：如射线的贯穿本领很小，一张白纸就把它挡住，更穿不过1mm的铝板；射线穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板，穿越1mm的铝板如同高速子弹穿过薄纸一样，当铝板厚度发生变化时，探测器不能明显反映这种变化，而射线穿透能力较强（穿透几mm厚的铝板）当铝板厚度发生变化时，探测器能明显反映这种变化，应该使用射线答案：B。