2016-2017学年高中物理 第19章 原子核新人教版选修3-5_2

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 选修 3-5 原子核 第十九章 第二节 放射性元素的衰变 第十九章 学习目标定位1 课堂情景切入2 知识自主梳理3 重点难点突破4 考点题型设计5 课 时 作 业7 易错案例剖析6 学习目标定位 知道 和 衰变的规律及实质 理解半衰期的概念 会利用半衰期进行简单的运算 课堂情景切入 你知道考古学家靠什么推断古化石的年代吗？ 知识自主梳理 1 定 义 原子核放出 _或 _，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成 _原子核。 2 衰 变 的 类 型 一种是 _，另一种是 _，而 射线是伴随 衰变或 衰变产生的。 原子核的衰 变 粒子 粒子 另一种 衰变 衰变 电荷数 质量数 1 定 义 放射性元素的原子核有 _发生衰变所需的时间，叫作半衰期。 2 决定因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核 _因素决定的，跟原子所处的 _ (如温度 、压强 )或 _ (如单质、化合物 )无关。 半衰期 半数 内部 物理状态 化学状态 3 适用条件 半衰期是一个统计概念，是对 _的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核， _确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于 _。 大量 无法 大量的原子核 重点难点突破 一、 对 衰 变 和 衰 变 的 实质 的正确理解 1 原子核的衰 变 原子核放出 粒子或 粒子后就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变。 粒子、 粒子及 射 线都是从原子核里发射出来的，但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2 衰 变 的 实质 是原子核中的 2个质子和 2个中子结合在一起发射出来的。 3 衰 变 的 实质 是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，从而放出高速电子流。 4 射 线 是伴随 衰变或 衰变产生的， 射线不改变原子核的电荷数和质量数。其实质是放射性原子核在发生 衰变或 衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量 (核处于激发态 )而辐射出 光子。 特 别 提醒： (1)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化 (质量亏损 )而释 放出核能。 (2)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生 衰变，有的发生 衰变，同时伴随着 辐射。 (3)为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定 衰变的次数，这是因为 衰变的次数的多少对质量数没 有影响，然后再根据衰变规律确定 衰变的次数。 (1)当原子核发生 衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？ (2)当发生 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？ 解析： (1)当原子核 发 生 衰 变时 ，原子核的 质 子数和中子 数各减少 2个。因 为 粒子是原子核内 2个 质 子和 2个中子 结 合 在一起 发 射出来的。 (2)当原子核 发 生 衰 变时 ，新核的核 电 荷数相 对 于原来 增加了 1个。新核在元素周期表中的位置向后移 动 了 1个位次。 3 适用条件 半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衰变， 半衰期只适用于大量的原子核。 4 应 用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间。 考点题型设计 衰 变规 律的 应 用 分析： (1)可根据衰 变过 程中 质 量数守恒和 电 荷数守恒求 解； (2)根据每 发 生一次 衰 变 原子核的 质 子数和中子数均少 2 ，每 发 生一次 衰 变 原子核的中子数少 1， 质 子数多 1来推算； (3)根据 (1)的解答 结 果写方程。 点 评 ： 写核反 应 方程的基本原 则 是 质 量数守恒和 电 荷数 守恒，依据 这 两个原 则 列方程就可确定 衰 变 和 衰 变 的次数 ，根据每 发 生一次 衰 变 新核的 质 子数和中子数均比原来的核 少 2，每 发 生一次 衰 变 中子数少 1， 质 子数多 1，就可 计 算多 次衰 变 后的核与原来核的 质 子数和中子数的差 值 ，也可根据其 核 电 荷数和核 质 量数 进 行推算。 半衰期的 应 用 点 评 ： 找出每分 钟 衰 变 次数与其 质 量成正比 这 一 隐 含条 件是解决本 题 的关 键 。 现在很多心血管专科医院引进了一种被称为 “心脏灌注显像 ”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝的注 射液注入被检测者的动脉，经过 40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检 测者的心脏进行造影。心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出；心脏血管被堵塞的部分由于 无放射性物质到达，将无射线射出。医生根据显像情况就可以判定被检测者心血管有无病变，并判断病变位置。 答案： B 解析： 如果半衰期太短， 则 在放射期内，放射性物 质 的注 射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成 检测 工作，再 则 因放 射 强 度 较 大而 对 人体造成 伤 害。如果半衰期太 长 ，放射性物 质长 期残留在人体内也会 对 人体造成 伤 害。 对 比四个 选项 中 的 时间 ， 应 以 10小 时为 宜，故正确 选项应为 B。 易错案例剖析 易 错 分析： 不明确半衰期的真正含义，认为发生衰变的核的个数为一半指核的质量数变为一半，半数核 发生衰变经历的时间指全部核衰变所经历时间的一半，而错选 A、 C项。不明确