_第十九章_原子核_学案

让学习成为一种习惯！1第十九章原子核19．1原子核的组成【学习目标】1.知道什么是天然放射现象．2．知道三种射线的本质和区分方法．3．知道原子核的组成，知道什么是同位素．【重点难点】1.三种射线的本质特征和区分方法．2．原子核的组成．【易错问题】根据发生β衰变时放出电子，误认为电子是原子核的组成部分．【自主学习】一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家________发现，铀和含铀矿物都能发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光．物质发射射线的性质称为_______，具有放射性的元素称___________．2．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为___、___．3．放射性元素自发地发出射线的现象叫____________，原子序数大于或等于___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．二、射线到底是什么1．α射线实际上就是_________，速度可达到光速的1/10，其_____能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用_________就能把它挡住．2．β射线是高速_______，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，_____能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的_____．3．γ射线呈电中性，是能量很高的______，波长很短，在10－10m以下，它的_____作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的_____和几十厘米厚的混凝土．三、原子核的组成1．质子的发现：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了_____，质子的实质是氢原子核．2．中子的发现：卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了____的存在．3．原子核的组成：原子核是由____组成，质子和中子统称为____．4．原子核的符号：AZX，其中X表示元素的符号，A表示核的______，Z表示_______．5．同位素：具有相同______而______不同的原子核，在元素周期表中处于_________．它们互称为同位素．例如，氢有三种同位素11H、21H、31H.【基础达标】1．最早发现天然放射现象的科学家为()A．卢瑟福B．贝可勒尔C．爱因斯坦D．查德威克2．放射性元素发射出α、β、γ三种射线，以下说法中正确的是()A．α射线是由不带电的粒子组成B．β射线是由带正电的粒子组成C．γ射线的贯穿本领最强D．γ射线的电离本领最强3．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从()A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的让学习成为一种习惯！24．氢有三种同位素，分别是氕11H、氘21H、氚31H，则()A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等5．一个原子核为21083Bi，关于这个原子核，下列说法中正确的是()A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子让学习成为一种习惯！319．2放射性元素的衰变【学习目标】1.知道衰变的概念，知道原子核衰变时遵守的规律．2．知道α、β衰变的实质，知道γ射线是怎样产生的．3．知道什么是半衰期，知道半衰期的统计意义，会利用半衰期解决相关问题．【重点难点】：1.α、β衰变的实质及衰变规律．2．对半衰期概念的理解和利用半衰期解决相关问题．【易错问题】：因认识不到半衰期是一个统计规律概念而出错．【自主学习】一、原子核的衰变1．衰变：原子核由于放出______或_______而转变为新核的变化．2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为______，放出β粒子的衰变叫β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．3．衰变方程：(1)α衰变：23892U→23490Th＋42He(2)β衰变：23490Th→23491Pa＋0－1e4．衰变规律原子核衰变时，遵循两个守恒定律，其一是_______守恒，其二是_______守恒．二、半衰期1．概念：放射性元素的原子核有____发生衰变需要的时间叫半衰期，放射性元素的半衰期描述的是大量原子核的统计规律．2．特点：半衰期与放射性元素的物理、化学状态_______，只由核的内部因素决定，不同的元素有____的半衰期．课堂练习1．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是()A．原子核全部衰变所需时间的一半B．原子核有半数发生衰变所需的时间C．相对原子质量减少一半所需的时间D．元素质量减少一半所需的时间2．如果某种元素发生β衰变，则下列说法中正确的是()A．质量数发生变化B．质子数增加，中子数不变C．质子数不变，中子数增加D．质子数增加，中子数减少3．关于放射性元素的半衰期，以下说法中正确的是()A．同种放射性原子核在化合物中的半衰期比在单质中长B．升高温度可使放射性元素的半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩1个了D．氡的半衰期为3.8天，若有4g氡，经过7.6天就只剩1g了4．近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(23994Pu)，这种23994Pu可由铀239(23992U)经过n次β衰变而产生，则n为()A．2B．239C．145D．92让学习成为一种习惯！45．一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6000次．若将它注射到一位病人的血管中，15h后从该病人身上抽取10mL血液，测得此血样每分钟衰变2次．已知这种同位素的半衰期为5h，求此病人全身血液总量．让学习成为一种习惯！519.3探测射线的方法19.4放射性的应用与防护【学习目标】1.知道探测射线的方法．2．掌握核反应的概念和原子核的人工转变．3．知道放射性同位素，了解放射性的应用和防护．【重点难点】1.原子核的人工转变．2．放射性同位素的特点和应用．【易错问题】：误认为只要遵守质量数和电荷数守恒写出的核反应方程都是正确的．【自主学习】一、探测射线的方法探测器材的设计思路：粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和气体会产生_____，过热液体会产生气泡．射线中的粒子会使照相乳胶感光．射线中的粒子会使_________产生荧光．1．威耳逊云室其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部是一个可在小范围活动的____．实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内形成饱和蒸汽，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到_______状态．粒子穿过该空间时，沿途使气体分子______产生离子，过饱和蒸气就会以这些离子为核心__________，于是显示出射线的径迹．2．气泡室与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点．当气泡室内的_____突然降低时，液体的_____变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它周围有气泡形成，显示出粒子的径迹来．3．盖革－米勒计数器它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的________，筒内中间有一根接电源正极的_______，里面充入惰性气体以及少量_________蒸气．当射线通过管内时，会使气体______，产生的_____在电场中加速，再与气体分子碰撞，又使气体电离，产生电子……一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，就形成一次瞬间导电，电路中形成一次_________，电子仪器把这次脉冲记录下来．二、核反应1．定义：原子核在_________的轰击下产生________的过程．2．原子核的人工转变(1)1919年_______用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．(2)卢瑟福发现质子的核反应过程：__________________.3．遵循规律：_______守恒，_______守恒．三、人工放射性同位素1．放射性同位素的定义：有些同位素具有________，叫做放射性同位素．2．人工放射性同位素的发现(1)1934年约里奥­居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性同位素____.(2)发现磷同位素的过程：_________________.让学习成为一种习惯！6四、放射性同位素的应用共有两个方面：一方面是应用它的______．另一方面是作___________．五、辐射与安全人类从来就生活在有放射性的环境之中，_____的射线对人体组织有破坏作用．要防止_____________对水源、空气、用具等的污染．【基础达标】1．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是()A．示踪原子B．电离作用C．催化作用D．贯穿作用2．近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ刀，治疗患者5000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A．γ射线具有很强的贯穿本领B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很容易地绕过阻碍物达到目的地3．贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境．下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是()A．由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害C．铀238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长4．用高能8636Kr(氪)离子轰击20882Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是()A．其质子数为122B．其质量数为294C．其原子序数为118D．其中子数为90解析：选C.核反应方程为20882Pb＋8636Kr―→10n＋293118X新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.5．写出下列原子核人工转变的核反应方程．(1)2311Na(钠核)俘获1个α粒子后放出1个质子；(2)2713Al(铝核)俘获1个α粒子后放出1个中子；(3)168O(氧核)俘获1个中子后放出1个质子；(4)3014Si(硅核)俘获1个质子后放出1个中子．6．关于放射性同位素的作用，下面说法正确的是()A．利用射线的穿透性检查金属制品，测量物体的密度和厚度B．利用射线的电离本领消除有害的静电积累C．利用射线的生理效应来消毒、杀菌和治疗肿瘤D．利用放射性同位素作示踪原子7．下列有关放射性同位素3015P的说法中正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响让学习成为一种习惯！78．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了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9．以下几个核反应方程中，粒子X代表中子的方程是()A.147N＋42He―→178O＋XB.94Be＋42He―→126C＋XC.3015P―→3014Si＋XD.146C―→147N＋X10．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应生成Z核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍11．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：2713Al＋42He―→X＋1