5.1 原子核的组成 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

人教版 选择性必修第三册 5.1 原子核的组成和原子核衰变 第五章 原子核 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性．具有发射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象． 一、天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的 研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性． 放射型物质发出的射线有三种： α射线 β射线 γ射线 α射线是高速粒子流，粒子带正电，a粒子的速度可以达到光速的。 β射线是高速电子流,它的速度更大,可达光速的99%.它的电离作用较弱,穿透能力较强 y射线是能量很高的电磁波，波长很短。电离作用更弱，穿透能力更强 二、原子核的组成 1.质子的发现:1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。 2.中子的发现:1932年英国物理学家查德威克发现了中子,不带电,是中性粒子,发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子 中子 质子 统称核子 三、原子核的衰变 α衰变：放出α粒子的衰变，如 β衰变：放出β粒子的衰变，如 1.定义：原子核放出粒子或粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。 2.种类： + + 3.规律： 原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒。 衰变： + 衰变： + 4.本质： （1）衰变：原子核内少两个质子和两个中子。 （2） 衰变：原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子。 说明：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。 新知讲解 四、半衰期 1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量 2.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 3.物理意义：表示放射性元素本身衰变快慢的物理量。 不同元素的半衰期不同，有的差别很大。 例如：氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年 4.公式： 经过个半衰期（ ）其剩余的质量为： 质量与原子个数相对应，故经过个半衰期后剩余的粒子数为： 新知讲解 注意： （1）半衰期的长短由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态（如单质、化合物）和外部条件（如温度和压强）都没有关系。 （2）半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。 例题1：关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是（ ） A．半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半。 B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间。 C．半衰期是原子量减少一半所需的时间。 D．半衰期是元素质量减少一半所需的时间。 B 例题2：经过一系列衰变和衰变后，可以变成稳定的元素铅206（），问这一过程衰变和衰变次数？ 解：设经过次衰变，次衰变，则： ＝8 ＝6 新知讲解 五、核反应 发现质子的核反应方程 + 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。——核反应 说明：1.核反应中质量数与电荷数守恒。 2.核反应是原子核的变化，化学反应是核外电子的变化。 四、放射性同位素及其应用 1934年，约里奥·居里夫妇发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷。 + + 说明：1.这是人类第一次发现正电子。 2.没有特殊说明，电子均指负电子 人工放射性同位素和天然放射性同位素相比的优点： 可制成各种所需形状 放射强度容易控制 半衰期短，废料易处理 新知讲解 1．关于、、三种射线，下列说法中正确的是（ ） A．射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱 B．射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 C．射线一般伴随着或射线产生，它的贯穿能力最强 D．射线是电磁波，它的电离作用最强 C 2．由原子核的衰变规律可知（ ） A．放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线 B．放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变 C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制 D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1 C 课堂练习 4．一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（ ） A．222g B．8g C．2g D．4g D 5．关于放射性同位素的应用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