第五章 2 放射性元素的衰变-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（人教版）

学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2放射性元素的衰变 [定位·学习目标] 1.了解衰变的概念，知道衰变时质量数和电荷数都守恒。知道ā衰变 和B衰变的规律及实质，并会正确书写衰变方程。 2.知道半衰期及其统计意义，学会利用半衰期解决相关问题。 3.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。 4.知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。 探究·必备知识 知识点一原子核的衰变 公探究新知 1.定义 原子核自发地放出α粒子或B粒子，由于核电荷数变了，它在元素周 期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子 核的衰变。 2.衰变分类 (1)a衰变：放出a粒子的衰变。 (2)B衰变：放出B粒子的衰变。 3.衰变过程 2U→28h+He。 28h→28pa+.9e。 4.衰变规律 (1)原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有ā放射性又 有B放射性，而Y射线伴随a衰变或B衰变产生。 知识点二半衰期 。探究新知 1.定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 2.决定因素 放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的 化学状态和外部条件没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同。 3.应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间。 4.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对 少数原子核没有意义。 ②想想议议 美国科学家维拉·黎比运用了半衰期的原理发明“碳-14计年法”， 并因此荣获了1960年的诺贝尔奖。如图为始祖鸟的化石，利用“碳 14计年法”可以估算出始祖鸟的年龄。请思考： (1)为什么能够运用半衰期来计算始祖鸟的年龄？ (2)若有10个具有放射性的原子核，经过一个半衰期，则一定有5个原 子核发生了衰变，这种说法是否正确，为什么？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 答案：(1)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 能够运用它来计算始祖鸟的年龄是因为半衰期与原子所处的化学状 态和外部条件无关。 (2)这种说法是错误的，因为半衰期描述的是大量原子核衰变的统计 规律，不适用于少量原子核的衰变。 知识点三核反应 1.人工核转变 1州+He→0+扭。 2.定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化 的过程。 3.特点：在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。 @)想想议议 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：粗e +→10+扭。请思考： (1)这种人工核反应与原子核的衰变遵循同样的规律吗？ (2)反应过程能量守恒吗？动量守恒吗？ 答案：(1)遵循同样的规律。 (2)守恒。 知识点四 放射性同位素及其应用 )探究新知 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.放射性同位素：很多元素都存在一些具有放射性的同位素，它们被 称为放射性同位素。 2.放射性同位素的应用 (1)射线测厚仪。 (2)放射治疗。 (3)培优、保鲜。 (④)示踪原子：一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，用放射性 同位素代替非放射性的同位素后，可以探测出原子到达的位置。 3.辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体 组织有破坏作用。要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染 )想想议议 人工放射性同位素的放射强度易于控制，它的半衰期比天然放射性物 质短得多，因此在生产和科学领域得以广泛应用，如图。请思考： 放大器 厚度牌 探测器 制装置 】 金属板 放射性 照射未经照射 同位素 射线照射的草莓 射线测厚装置 能延长其保质期 (1)能用α射线来测量金属板的厚度吗？ (2)Y射线照射食品延长保存期的原理是什么？ 答案：(1)不能。ā射线的穿透能力太弱。 (②)用Y射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延 长保存期。 突破·关键能力 ·独家授权侵权必究。 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 要点一对原子核衰变的理解 ②情境探究 如图为a衰变、B衰变示意图。 B粒子在原子核 放射性衰变 里产生并射出」 后的原子核 脱离原子核 8 放射性衰变 的a粒子 后的原子核 a衰变 B衰变 探究：(1)当原子核发生ā衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？ (2)当发生B衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核