2018-2019版物理新导学笔记选修3-5（实用课件+精致讲义+优选习题）江苏专用版：第十九章　原子核 (共11份打包)

1　原子核的组成 2　放射性元素的衰变 [学习目标]　1.了解什么是放射性、天然放射现象、衰变.2.知道原子核的组成及三种射线的特征.3.理解α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练书写衰变方程.4.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题． 一、天然放射现象和三种射线 [导学探究] 1．1896年法国物理学家贝可勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象．是否所有的元素都具有放射性？放射性物质发出的射线有哪些种类？ 答案　原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．放射性物质发出的射线有三种：α射线、β射线、γ射线． 2．怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质？ 答案　让三种射线垂直电场线方向射入匀强电场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电．α射线偏转方向和电场方向相同，说明α射线带正电，β射线偏转方向和电场方向相反，说明β射线带负电．或者让三种射线垂直磁场方向射入匀强磁场，则γ射线不偏转，说明γ射线不带电，α射线和β射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质． [知识梳理] 1．对天然放射现象的认识 (1)1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性． (2)物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象． (3)原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线． 2．对三种射线的认识 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 带电荷量 2e －e 0 速率 0.1c 0.99c c 穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住 较强，很容易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板 最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 电离作用 很强 较强 很弱 二、原子核的组成 [知识梳理] 1．质子的发现 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，测出了它的电荷和质量，原来它就是氢原子核，叫做质子，用p或H表示，其质量为mp＝1.67× 10－27 kg. 2．中子的发现 (1)卢瑟福的猜想：原子核内可能还有一种不带电的粒子，叫做中子． (2)查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用n表示，中子的质量非常接近质子的质量． 3．原子核的组成 (1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数． (2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数． (3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数． (4) 三、原子核的衰变 [导学探究]　如图1为α衰变、β衰变示意图． 图1 (1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？ (2)当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？ 答案　(1)发生α衰变时，质子数减少2，中子数减少2. (2)发生β衰变时，核电荷数增加1.新核在元素周期表中的位置向后移动一位． [知识梳理]　原子核的衰变 1．定义：原子核放出α粒子或β粒子变成另一种原子核的过程，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了． 2．衰变类型 (1)α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程．放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，成为新核． (2)β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变过程．放出一个β粒子后，核的质量数不变，电荷数增加1. 3．衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒． 4．衰变的实质 (1)α衰变的实质：2个中子和2个质子结合在一起形成α粒子． (2)β衰变的实质：核内的中子转化成了一个电子和一个质子． (3)γ射线经常是伴随α衰变和β衰变产生的． 四、半衰期 [导学探究] 1．什么是半衰期？对于某个或选定的几个原子核能根据该种元素的半衰期预测它的衰变时间吗？ 答案　半衰期是一个时间，是某种放射性元素的大量原子核有半数发生衰变所用的时间的统计规律，故无法预测单个原子核或几个特定原子核的衰变时间． 2．某放射性元素的半衰期为4天，若有10个这样的原子核，经过4天后还剩5个，这种说法对吗？ 答案　半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况，因此，经过4天后，10个原子核有多少发生衰变是不能确定的，所以这种说法不对． [知识梳理]　半衰期 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．特点 (1)不