2017-2018學(xué)年高中物理第十九章原子核第2節(jié)放射性元素的衰變分層演練鞏固落實(shí)新人教版

1、16第 2 節(jié)放射性元素的衰變隨堂達(dá)標(biāo)1 關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A. 放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時(shí)間就是半衰期B.放射性物質(zhì)放出的射線中，a粒子動(dòng)能很大，因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng)C.當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時(shí)，將發(fā)生3衰變D. 放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出丫射線解析：選 D.半衰期的概念是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，而不是原子核內(nèi)的核子半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；放射性物質(zhì)放出的射線中，a粒子的動(dòng)能很大，但由于它與外界物質(zhì)的原子核碰撞時(shí)很容易損失能量，因此它貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很小，選項(xiàng)

2、B 錯(cuò)誤；放射性元素發(fā)生衰變是因?yàn)樵雍瞬环€(wěn)定所引起的，與核外電子的能量高低無(wú)關(guān)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；放射性元素發(fā)生衰變后的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)以光子 的形式放出能量，丫射線即為高能的光子流，選項(xiàng)D 正確.2.（多選）關(guān)于原子核的衰變和半衰期，下列說(shuō)法正確的是（）A. 半衰期是指原子核的質(zhì)量減少一半所需要的時(shí)間B. 半衰期是指原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間C.發(fā)生a衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的位置向后移動(dòng)2 位D.發(fā)生3衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的位置向后移動(dòng)1 位解析：選 BD.由半衰期的定義可知，A 錯(cuò)，B 對(duì).由a衰變和3衰變的實(shí)質(zhì)可知，C錯(cuò)，D 對(duì).3 .225U 經(jīng)過(guò)m

3、次a衰變和n次3衰變，變成227Pb,則（）A. m= 7,n= 3B. m= 7,n= 4D.m= 14,n= 184解析：選 B.原子核經(jīng)過(guò)一次a衰變，放出一個(gè)2He,其質(zhì)子數(shù)減小 2，質(zhì)量數(shù)減小 4, 經(jīng)過(guò)一次3衰變，放出一個(gè)電子，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變.由935U變?yōu)?27Pb,質(zhì)子數(shù)減小了 10,質(zhì)量數(shù)減少了 28，故可列方程2m+ n= 10, 4m=- 28,解得經(jīng)過(guò) 32 天后，該藥物中碘 131 的含量大約還有（C.m= 14,n= 9m= 7,n= 4.4. （2014 高考重慶卷）碘 131 的半衰期約為8 天.若某藥物含有質(zhì)量為m的碘 131,mA4解析：選 C.經(jīng)過(guò)

4、 32 天即 4 個(gè)半衰期，碘 131C 項(xiàng)正確.16mB 835. （2014 高考江蘇卷）氡 222 是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng) 造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是器 Rn24Po+_ .已知1?Rn 的半衰期約為 3.8 天，則約經(jīng)過(guò) _ 天，16 g 的2862Rn 衰變后還剩 1 g.解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為Rn2814JPo+；He.根據(jù)衰變公式口余=m原T，得 1 = 16X- 3.8，解得t= 15.2 天.答案：He（或a） 15.2課時(shí)作業(yè)學(xué)生用書(shū) P98（獨(dú)立成冊(cè)）一、單項(xiàng)選擇題1下列關(guān)于半衰期

5、的說(shuō)法中正確的是（）A. 放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時(shí)間越短，衰變速 度越快B. 放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下的未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也 變短C. 把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素衰變的速度D. 降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓放射性元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可以減小該元素的 衰變速度解析：選 A.放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間， 它反映了放射性元素衰變的快慢，衰變?cè)娇?，半衰期越短；某種元素的半衰期長(zhǎng)短由其本身因素決定，與它所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故上述選項(xiàng)只有A 正確.1，原子序數(shù)增加 1.131

6、（1531I）3衰變的方程是（）八 131.1274A.531f51Sb+2He131,1310B.531f54Xe+-1e1311301C.53IT53I+0n131,1301,D.53IT52Te+1H解析：選 B.本題考查了核反應(yīng)方程的兩個(gè)守恒特點(diǎn).A 選項(xiàng)不是3衰變過(guò)程，故 A 錯(cuò)2. 關(guān)于放射性元素的衰變和3衰變，下列說(shuō)法中正確的是（A. 原子核每放出一個(gè)粒子, 原子序數(shù)減少B. 原子核每放出一個(gè)粒子, 原子序數(shù)增加C. 原子核每放出一個(gè)粒子, 原子序數(shù)減少D. 原子核每放出一個(gè)粒子, 原子序數(shù)增加解析：選 D.發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少 4，原子序數(shù)減少 2;發(fā)生一次

7、3衰變，核電荷數(shù)增加3下列表示放射性元素碘4誤；3衰變的特點(diǎn)是放出電子，而 B 選項(xiàng)既滿足質(zhì)量數(shù)守恒又滿足電荷數(shù)守恒，故B 正確;C D 中放出的是中子和質(zhì)子，不符合3衰變的特點(diǎn).4某放射性元素經(jīng)過(guò) 11.4 天有7的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為（）8A. 11.4 天B. 7.6 天C. 5.7 天D. 3.8 天解析：選 D.由于經(jīng)過(guò)了11.4 天，還有沒(méi)有衰變，由半衰期計(jì)算公式m=2Tm可說(shuō)8O明該放射性元素經(jīng)過(guò)了3 個(gè)半衰期，即可算出半衰期是3.8 天，故 D 項(xiàng)正確.5最近幾年，原子核科學(xué)家在超重元素的探測(cè)方面取得重大進(jìn)展，1996 年科學(xué)家們?cè)谘芯磕硟蓚€(gè)重離子結(jié)合成超重元素的

8、反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核ZX 經(jīng)過(guò) 6 次a衰變后的產(chǎn)物是250Fm由此，可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是（）D.由電荷數(shù)守恒得Z= 100+ 12 = 112,由質(zhì)量數(shù)守恒得A= 253+ 24 = 277，故選 D.239239239（92U）經(jīng)過(guò)衰變可產(chǎn)生钚239（94Pu）.關(guān)于鈾 239 的衰變，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. 1?Pu 與?U 的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)和不同的核子數(shù)B.放射性物質(zhì)發(fā)生3衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于核外電子C. U 經(jīng)過(guò) 2 次3衰變產(chǎn)生PuD. 溫度升高，Uu 的半衰期減小解析：選 C.1?U 的質(zhì)量數(shù) A= 239,核電荷數(shù) Z= 92

9、，則中子數(shù)n= 239 92= 147,94Pu 的質(zhì)量數(shù)A= 239,核電荷數(shù)Z= 94,則中子數(shù)n=AZ= 239 94= 145,故核子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，故 A 錯(cuò)誤.3衰變是原子核的衰變，與核外電子無(wú)關(guān)，3衰變時(shí)釋放的電B 錯(cuò)誤.毬一210e+ ?Pu,顯然反應(yīng)物的質(zhì)量數(shù)為 239，而生成物的質(zhì)量數(shù)為 239，故質(zhì)量數(shù)守恒；而反應(yīng)物的核電荷數(shù)為92,故核電荷數(shù)守恒，反應(yīng)能夠發(fā)生，故C 正確.半衰期與物體的溫度、狀態(tài)均無(wú)關(guān)，而是由核內(nèi)部自身因素決定的，故D 錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題7.天然放射性元素2902Th（釷）經(jīng)過(guò)一系列a衰變和3衰變之后，變成208Pb（鉛）.下列 論斷中正確的是

10、（）A.衰變的過(guò)程共有 6 次a衰變和 4 次3衰變B.鉛核比釷核少 8 個(gè)質(zhì)子A. 124、259B. 124、 265C. 112、 265D. 112、 277解析:6.鈾子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出來(lái)的，故5C.3衰變所放出的電子來(lái)自原子核外軌道D. 釷核比鉛核多 24 個(gè)中子解析：選 AB.由于3衰變不會(huì)引起質(zhì)量數(shù)的減少，故可先根據(jù)質(zhì)量數(shù)的減少確定a衰232 208變的次數(shù)為：x= 刁=6,再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來(lái)判定3衰變的次數(shù)應(yīng)滿足：2xy= 90 82= 8,y= 2x 8= 4.釷 232 核中的中子數(shù)為 232 90= 142,鉛 208 核中的中

11、子數(shù)為 208 82 = 126，所以釷核比鉛核多 16 個(gè)中子，鉛核比釷核少 8 個(gè)質(zhì)子.由110于物質(zhì)的衰變與元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，所以3衰變所放出的電子來(lái)自原子核內(nèi)onTIH+-ie,所以選項(xiàng)AB 正確.& （2014 高考全國(guó)卷I節(jié)選）關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是（）A. 所有元素都有可能發(fā)生衰變B. 放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C. 放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D.個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a、3和丫三種射線解析：選 BC.自然界中絕大部分元素沒(méi)有放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B C 正確；原子核

12、發(fā)生衰變時(shí)，不能同時(shí)發(fā)生a和3衰變，丫射線伴隨這兩種衰變產(chǎn)生，故選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.9. （2015 高考山東卷）14C 發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約 5 700 年.已知植物存活 期間，其體內(nèi)14C 與12C 的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C 的比例持續(xù)減小.現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C 的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說(shuō)法正確的是（）A. 該古木的年代距今約 5 700 年B.12C %、14C 具有相同的中子數(shù)C.14C 衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出3射線D.增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C 的衰變解析：選 AC.古木樣品中14C 的比例是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，

13、根據(jù)半衰期的定 義知該古木的年代距今約5 700 年，選項(xiàng) A 正確.同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤.14C 的衰變方程為N+ 1e，所以此衰變過(guò)程放出3射線，選項(xiàng) C 正確.放射性元素的半衰期與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.10.6在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核發(fā)生了衰變，得到兩條如圖所示的徑跡， 圖中箭7頭表示衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)方向不計(jì)放出光子的能量，則下列說(shuō)法正確的是（）A. 發(fā)生的是3衰變，b 為B粒子的徑跡B. 發(fā)生的是a衰變，b 為a粒子的徑跡C. 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外D. 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里解析：選 AD.放射性

14、元素放出3粒子時(shí)，3粒子與反沖核的速度相反，而電性相反， 則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓，故放出的是3粒子,放射性元素放出粒子時(shí)，兩帶電粒子的動(dòng)量守恒，由半徑公式可得軌跡半徑與動(dòng)量成正比，與電荷量成反比，而3粒子的電荷量比反沖核的電荷量小，則3粒子的半徑比反沖核的半徑大，故b為3粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，故選項(xiàng) A正確，由左手定則知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)D 正確.三、非選擇題11.恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到108K 時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”.完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：；He+_p：Be+ 丫 .（2）4Be 是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為

15、2.6X10 T6s .一定質(zhì)量的4Be,經(jīng) 7.8X10s 后所剩8Be 占開(kāi)始時(shí)的多少？質(zhì)量數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程應(yīng)為；He+2H 4Be+Y1答案：(1)2He (2)-(或 12.5%)8208211216A.82Pb B.82PbC.84Po228226lD.88Ra E.88Ra核的動(dòng)能為多少 MeV 保留 1 位有效數(shù)字）?解析：（1）選 ACD.發(fā)生 1 次a衰變時(shí)核子的質(zhì)量數(shù)減4,電荷數(shù)減 2;發(fā)生 1 次3衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1.先從質(zhì)量數(shù)的變化分析，易得A、C D 正確.解析：（1） 根據(jù)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)守恒,12. (1)原子核232Th具有天然放射性，它經(jīng)過(guò)若干次a衰變和3衰變后會(huì)變成新的原子核.下列原子核中，有三種是23290Th 衰變過(guò)程中可以產(chǎn)生的，它們是靜止的238U 核經(jīng)a衰變成為T(mén)h 核，釋放出的總動(dòng)能為4.27 MeV 問(wèn)此衰變后2904Th8（2）據(jù)題