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预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义高中物理·选修3-5·粤教版第三节放射性同位素预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义[目标定位]1.知道什么是核反应，能够熟练写出核反应方程.2.知道什么是同位素、放射性同位素和人工放射性同位素.3.了解放射性同位素在生产和科学领域的应用.4.知道放射线的危害及防护．预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义一、核反应1．利用天然放射性的高速____或利用人工加速的____去轰击______，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应．2．反应能在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着____的释放或吸收，所放出或吸收的____叫做反应能．3．遵循规律：____数和____数总是守恒的．粒子粒子原子核能量能量质量电荷预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义4．发现质子和中子的核反应方程(1)卢瑟福用α粒子轰击氮核而发现质子的核反应方程(2)用α粒子轰击铍从而发现中子的核反应方程二、放射性同位素1．同位素：具有相同____数而____数不同的原子，互称同位素．2．放射性同位素：具有______的同位素，叫做放射性同位素．147N＋42He→________178O＋11H94Be＋42He→__________126C＋10n质子中子放射性预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义4．放射性同位素的应用(1)利用放射性同位素放出的射线可进行__探伤、消除____、培育____、治疗癌症．(2)放射性同位素可以作为____原子．(3)利用元素的______可推断地层或古代文物的年代．3．约里奥·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时发现正电子的核反应方程为：___________________________________，其中3015P是3115P的一种放射性同位素．2713Al＋42He→3015P＋10n，3015P→3014Si＋01e＋νγ静良种示踪半衰期电预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义想一想医学上做射线治疗用的放射性元素，应用半衰期长的还是短的？为什么？答案半衰期短的．因为半衰期短的放射性废料容易处理．5．放射线的危害及防护(1)α射线具有____的电离作用，但____能力很弱；(2)β射线有较强的____能力，但电离作用较弱；(3)γ射线电离作用____，穿透能力____．辐射防护的基本方法有：________、________和________.很强穿透穿透最小很强时间防护距离防护屏蔽防护课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素一、核反应及核反应方程1．核反应的条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：147N＋42He―→178O＋11H课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素(2)1932年查德威克发现中子的核反应：4．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：人工转变是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．94Be＋42He―→126C＋10n(3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2713Al＋42He―→3015P＋10n；3015P―→3014Si＋0＋1e.课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素【例1】完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的．(1)105B＋42He―→137N＋()(2)94Be＋()―→126C＋10n(3)2713Al＋()―→2712Mg＋11H(4)147N＋42He―→178O＋()(5)2311Na＋()―→2411Na＋11H(6)2713Al＋42He―→10n＋()；3015P―→3014Si＋()答案(1)10n(2)42He(3)10n(4)11H(5)21H(6)3015P，0＋1e课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素解析(1)105B＋42He―→137N＋10n(2)94Be＋42He―→126C＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)2713Al＋10n―→2712Mg＋11H(4)147N＋42He―→178O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)2311Na＋21H―→2411Na＋11H(6)2713Al＋42He―→10n＋3015P；3015P―→3014Si＋0＋1e(正电子)此核反应使约里奥—居里夫妇首次发现了正电子．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素借题发挥书写核反应方程四条重要原则(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号；(3)能量守恒(中学阶段不做要求)；(4)核反应必须是实验中能够发生的．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素针对训练1(单选)(2012·重庆高考)以下是物理学史上3个著名的核反应方程x、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子答案Cx＋73Li―→2yy＋147N―→x＋178Oy＋94Be―→z＋126C解析把前两个方程化简，消去x，即147N＋73Li―→y＋178O，可见y是42He，结合第三个方程，根据电荷数守恒、质量数守恒可知z是中子10n.因此选项C正确．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素二、放射性同位素及其应用1．放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素．(2)人工放射性同位素．2．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．3．放射性同位素的主要作用(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性．(2)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．(3)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．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素【例2】(双选)下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的()A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用钴60治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律答案BD解析A是利用了γ射线的穿透性；C利用了γ射线的生物作用；B、D是利用示踪原子．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素借题发挥利用放射性同位素作示踪原子一是利用了它的放射性，二是利用放射性同位素放出的射线．课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素针对训练2(单选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．利用射线可以改变布料的性质，使其不再因摩擦而生电，从而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，也可以进行人体的透视C．利用射线照射作物种子可使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种D．利用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伤害答案D课堂讲义预习导学课堂讲义第三节放射性同位素解析利用射线消除有害静电是利用射线的电离作用，使空气分子电离，将静电导走，选项A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，选项B错误；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良品种，选项C错误；利用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，选项D正确．预习导学第三节放射性同位素预习导学课堂讲义再见