1、第三章原子核目标定位 1.了解什么是放射性和天然放射性并知道三种射线的种类和性质.2.知道两种衰变的规律，能熟练写出衰变方程.3.了解半衰期的概念及有关计算.4.知道放射性的应用、危害与防护 学案2 放射性 衰变 学案3 放射性的应用、危害与防护 知识探究 自我检测 知识探究 一、对三种射线的理解 问题设计 11896年法国科学家贝克勒尔发现了放射性元素自发地发出射线的现象，即天然放射现象那么哪些元素能够放出射线呢？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：射线、射线、射线 2三种
2、射线的本质是什么？有哪些特点呢？答案 见要点提炼 要点提炼 三种射线及其特征 种类 射线 射线 射线 组成 带电荷量 质量 mp1.671027 kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c 高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)2ee04mpmp1 840c在电场或磁场中 偏转 与射线反向偏转 不偏转 贯穿本领 用一张铝箔或一层裹底片的黑纸就能挡住 在空气中可以走几十米远不能透过几毫米厚的铝片 穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 电离作用 最弱强极强很强较弱很弱二、衰变实质及次数的计算 1放射性衰变：放射性元素是不稳定的，它们会自发地蜕变为，同时放出，这种现象为放射性衰变 2 衰变：
3、AZXA4Z2Y42He举例：23892U23490Th .3 衰变：AZX AZ+1Y10 e.举例：23490Th23491Pa .另一种元素射线42He 01e4射线是在或衰变过程中伴随而生的，且粒子是不带电的粒子，因此射线并不影响原子核的电荷数 5由电荷数守恒和质量数守恒确定衰变次数设放射性元素AZX 经过 n 次 衰变和 m 次 衰变后，变成稳定的新元素AZY，则衰变方程为AZXAZYn 42Hem0-1e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A，Z.A4nZ2nm三、半衰期 1半衰期定义：放射性元素所需的时间称为该元素的半衰期 2对于同一种元素，其半衰期是的，无论是加温、加压，或是处
4、于单质、化合物状态均不影响元素的半衰期，但不同元素的半衰期，有的差别很大 有半数发生衰变一定不同3半衰期是一种规律对于的原子核发生衰变才具有实际意义，而对于少量的原子核发生衰变，该统计规律不再适用 统计大量4半衰期公式N 余，m 余，其中 为半衰期N 原(12)tm 原(12)t四、放射性的应用、危害与防护 1放射性的应用(1)利用射线的特性：带电、能量大、电离作用很强，可用来消除静电；由射穿薄物或经过薄物反射后的衰减程度可测定薄物的厚度与密度；穿透能力极强，可用来透视、探伤；对生物组织会产生物理、化学的效应，可用来培育良种，杀死癌细胞 射线射线射线射线(2)作为示踪原子：把的原子及其化合物掺
5、到其他物质中，以了解在其他物质中的位置、数量、运动和迁移情况(3)利用衰变特性：在考古学中，可以利用测定发掘物中 放射性元素的含量，来确定它的年代(4)其他应用：在地质学上，利用射线勘探矿藏 614C放射性同位素放射性同位素C2放射性的危害与防护 在自然界中，存在于人体身边的放射性来源众多放射性对人体组织造成的伤害将导致细胞损伤，甚至破坏人体DNA的分子结构防护的基本方法有：(1)防护；(2)防护；(3)防护；(4)距离时间屏蔽仪器监测典例精析一、三种射线的性质 例1 图1中P为放在匀强电场中的天然放射源，其发射的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()Aa为射线、b为射线
6、Ba为射线、b为射线 Cb为射线、c为射线 Db为射线、c为射线 图1解析 由题图可知电场线方向向右，射线带正电所受电场力方向与电场线方向一致，故射线向右偏转，即c为射线射线带负电所受电场力方向与电场线方向相反，故射线向左偏转，即a为射线射线不带电不发生偏转，即b为射线故选项B、C正确 答案 BC 二、对衰变的理解例 2 23892U 核经一系列的衰变后变为20682Pb 核，问：(1)一共经过几次 衰变和几次 衰变？解析 设23892U 衰变为20682Pb 经过 x 次 衰变和 y 次 衰变由质量数守恒和电荷数守恒可得2382064x 92822xy 联立解得x8，y6 即一共经过8次衰变
7、和6次衰变 答案 8次衰变和6次衰变 解析 由于每发生一次 衰变质子数和中子数均减少 2，每发生一次 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20682Pb 较23892U质子数少 10，中子数少 22.(2)20682Pb 与23892U 相比，质子数和中子数各少了多少？答案 10 22 解析 衰变方程为23892U20682Pb842He610 e(3)写出这一衰变过程的方程答案 23892U20682Pb842He610 e三、对半衰期的理解及有关计算 例 3 放射性元素氡(22286Rn)经 衰变成为钋(21884Po)，半衰期约为3.8 天，但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳
8、中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是()A目前地壳中的22286Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn 的含量足够高C当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn的衰变进程D.22286Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析 元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关，C、D错；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是来自于其他放射性元素的衰变，故A对，B错 答案 A 针对训练 放射性元
9、素22288Rn 的半衰期为 3.8 天某块矿石中含有质量为 m 的22288Rn，经过 11.4 天后，该矿石中 Rn 的含量大约还有()A.m3B.m8C.m16D.m32解析 11.4 天为三个半衰期由 m 余m(12)3 知，B 正确答案 B 四、放射性的应用、危害与防护 例4 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有()A放射线改变了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利用射线的穿透性可以为金属探伤，也能进行人体透视 C用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种 D用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
10、解析 利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离作用，使空气分子电离成为导体，将静电消除射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视作物种子发生的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用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 答案 D 课堂要点小结 自我检测 1(对射线的理解)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图2所示，由此可推知()A来自于原子核外的电子 B的电离作用最强，穿透能力最弱 C的电离作用较强，穿透能力较强 D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 1 2 3 4图2解析 三种射线的特点：射线是He原子核，电离作用最强，穿透能力最弱；射
11、线是e，电离作用较强，穿透能力较强；射线是光子，不带电，电离作用最弱，穿透能力最强三种射线都来自于原子核故B、C、D正确 答案 BCD 1 2 3 4011 2 3 42(对衰变的理解)原子核U经放射性衰变变为原子核Th，继而经放射性衰变变为原子核Pa，再经放射性衰变变为原子核U.放射性衰变、和依次为()A衰变、衰变和衰变 B衰变、衰变和衰变 C衰变、衰变和衰变 D衰变、衰变和衰变 238922349023491234921 2 3 4解析 23892 U23490Th，质量数少 4，电荷数少 2，说明为 衰变；23490Th23491Pa，质子数加 1，说明为 衰变；23491Pa23492
12、U，质子数加 1，说明为 衰变答案 A 1 2 3 43(半衰期的应用)放射性同位素 Na的样品经过6小时还剩下没有衰变，它的半衰期是()A2小时B1.5小时 C1.17小时D0.75小时 2411181 2 3 4解析 放射性元素衰变一半所用的时间是一个半衰期，剩下的元素再经一个半衰期只剩下14，再经一个半衰期这14又会衰变一半，只剩18，所以题中所给的 6 小时为三个半衰期的时间，因而该放射性同位素的半衰期是 2 小时答案 A 1 2 3 44(放射性同位素的应用)用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000
13、多种，每种元素都有放射性同位素放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失其原因是()A射线的贯穿作用 B射线的电离作用 1 2 3 4C射线的物理、化学作用 D以上三个选项都不是解析因放射线的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失答案 B 1 2 3 4(2)图3是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在、三种射 线 中，你 认 为 对 铝 板 的 厚 度 控 制 起 主 要 作 用 的 是_射线 图31 2 3 4解析 射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1毫米的铝板，因而探测器不能探测，射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨答案