高中物理 第四章 原子核 4.1 走进原子核 4.2 核衰变与核反应方程课件 粤教版选修35

预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节走进原子核第一节走进原子核第二节放射性元素的衰变第二节放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 目标定位目标定位1.知知道什么是放射性、放射性元素、天然放道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象射现象.2.知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号.3.知道原子核的衰变及两种衰变的规律，掌握三种射线的特知道原子核的衰变及两种衰变的规律，掌握三种射线的特性性.4.会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、放射性的发现一、放射性的发现1放射性放射性1896年年法国物理学家法国物理学家 发现，铀和含铀发现，铀和含铀的矿物都能够发出看不见的射线，物质放射出的矿物都能够发出看不见的射线，物质放射出 的性的性质叫做放射性质叫做放射性2放射性元素放射性元素 具具有有 的元素叫放射性元素的元素叫放射性元素玛丽玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种放射性居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为更强的新元素，命名为 和和 享利享利贝克勒尔贝克勒尔射线射线放射性放射性钋钋(Po)镭镭(Ra)预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3天然放射性元素天然放射性元素能能 地放出射线的元素叫做天然放射性元素原地放出射线的元素叫做天然放射性元素原子序数大于子序数大于 的所有元素，都有放射性原子序数小的所有元素，都有放射性原子序数小于等于于等于 的元素，有的也具有放射性的元素，有的也具有放射性4放射性发现的意义放射性发现的意义放放射性的发现揭示了射性的发现揭示了 结构的复杂性结构的复杂性自发自发8383原子核原子核预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义卢瑟福卢瑟福氮核氮核查德威克查德威克中子中子质子质子中子中子核子核子质子数质子数原子序数原子序数质子数质子数中子数中子数元素符号元素符号质量数质量数电荷数电荷数预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义三、放射线的本质三、放射线的本质1射线种类射线种类放放射性物质发出的射线有三射性物质发出的射线有三种：种： 、 、 2放射线的本质放射线的本质(1)射射线是高速运动的线是高速运动的 粒子流，射出时的速度可达粒子流，射出时的速度可达0.1c.(2)射线是高速运动的射线是高速运动的 ，射出时速度可达，射出时速度可达0.99c.(3)射线是波长很短的射线是波长很短的 射线射线射线射线射线射线电子流电子流电磁波电磁波预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义同时同时预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义五、半衰期五、半衰期1定定义：原子核数目因衰变减少到原来的义：原子核数目因衰变减少到原来的 所经所经过的时间过的时间2公式：公式：m ，m0表示放射性元素衰变前的质表示放射性元素衰变前的质量，量，m为经过时间为经过时间t后剩余的放射性元素的质量后剩余的放射性元素的质量一半一半预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题问题1问题问题2问题问题3预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、原子核的组成一、原子核的组成1原子核的组成原子核的组成原原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电不同的原子核内质子和中子的个数并不相同原带电不同的原子核内质子和中子的个数并不相同原子核的直径为子核的直径为10151014 m.预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 答案答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88 (4)113 114预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 解析解析因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和由此可得：数与中子数之和由此可得： (1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子，中子数数N等于原子核的质量数等于原子核的质量数A与质子数与质子数Z之差，即之差，即 NAZ22688138.预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 借题发挥对核子数、电荷数、质量数的理解借题发挥对核子数、电荷数、质量数的理解 (1)核子数：质子和中子的质量差别非常微小，二者统称为核子数：质子和中子的质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数核子，所以质子数和中子数之和叫核子数 (2)电荷数电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个数表示原子核的电量，叫做原子核的电荷数通常用这个数表示原子核的电量，叫做原子核的电荷数 (3)质量数质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几总和，而质子与中子质量几乎相等，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量数预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义答案答案B预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 二、三种射线的本质及特点二、三种射线的本质及特点 1、三种射线的性质、特征比较三种射线的性质、特征比较种种 类类射线射线射线射线射线射线组组 成成高速氦核流高速氦核流高速电子流高速电子流光子流光子流(高频电磁波高频电磁波)带电荷量带电荷量2ee0预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 2.在电场、磁场中偏转情况的比较在电场、磁场中偏转情况的比较(1)在在匀强电场中，匀强电场中，射线偏转较小，射线偏转较小，射线偏转较大，射线偏转较大，射线不偏转，如图射线不偏转，如图1甲所示甲所示 图图1(2)在匀强磁场中，在匀强磁场中，射线偏转半径较大，射线偏转半径较大，射线偏转半射线偏转半径较小，径较小，射线不偏转，如图乙所示射线不偏转，如图乙所示预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义【例【例2】一一置于铅盒中的放射源发射出的置于铅盒中的放射源发射出的、和和射线，由铅射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场进入电场后，射线变为场进入电场后，射线变为a、b两束，射线两束，射线a沿原来方向行进，沿原来方向行进，射线射线b发生了偏转，如图发生了偏转，如图2所示，则图中的射线所示，则图中的射线a为为_射线，射线，射线射线b为为_射线射线图图2预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 答案答案 解析解析在三种射线中，在三种射线中，射线带正电，穿透能力最弱，射线带正电，穿透能力最弱，射射线不带电，穿透能力最强；线不带电，穿透能力最强；射线带负电，穿透能力一般，射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，综上所述，结合题意可知，a射线应为射线应为射线，射线，b射线应为射线应为射线射线预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 借题发挥借题发挥(1)射线是射线是、三种射线中贯穿本领最弱三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿不过白纸的一种，它穿不过白纸 (2)要知道三种射线的成分，贯穿本领和电离本领的强弱要知道三种射线的成分，贯穿本领和电离本领的强弱 (3)要知道要知道、三种射线的本质，三种射线的本质，、是实物粒子，是实物粒子，射线是电磁波谱中的一员射线是电磁波谱中的一员预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义针对训练针对训练2(多选多选)天天然放射性物质的放射线包括三种成然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是分，下列说法正确的是()A一张厚的黑纸能挡住一张厚的黑纸能挡住射线，但不能挡住射线，但不能挡住射线和射线和射线射线B某原子核在放出某原子核在放出射线后会变成另一种元素的原子射线后会变成另一种元素的原子核核C三种射线中对气体电离作用最强的是三种射线中对气体电离作用最强的是射线射线D粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子答案答案ACD预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 解析解析由三种射线的本质和特点可知，由三种射线的本质和特点可知，射线贯穿本领最射线贯穿本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住射线和射线和射线，故射线，故A正正确；确；射线是伴随射线是伴随、衰变而产生的一种电磁波，不会使衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核，故原核变成新核，故B错；三种射线中错；三种射线中射线电离作用最强，射线电离作用最强，故故C正确；正确；粒子是电子，来源于原子核，故粒子是电子，来源于原子核，故D正确正确预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义三、原子核的衰变三、原子核的衰变1原原子核放出子核放出粒子或粒子或粒子后，变成另一种原子核，这种粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变现象称为原子核的衰变2衰变：衰变：(1)原子核进行原子核进行衰变时，质量数减少衰变时，质量数减少4，电荷数减少，电荷数减少2.(2)衰变的实质：在放射性元素的原子核中，衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个中子个中子和和2个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来，这就是放射性元素发生的原子核中释放出来，这就是放射性元素发生的衰变现象衰变现象预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 借题发挥衰变次数的判断方法借题发挥衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒 (2)每发生一次每发生一次衰变质子数、中子数均减少衰变质子数、中子数均减少2. (3)每发生一次每发生一次衰变中子数减少衰变中子数减少1，质子数增加，质子数增加1.预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3适用条件适用条件半半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义