【紅對(duì)勾】高考物理 天然放射現(xiàn)象課件

課時(shí)3天然放射現(xiàn)象知識(shí)點(diǎn)一天然放射現(xiàn)象——知識(shí)回顧——1．天然放射現(xiàn)象：某些元素

放射某些射線的現(xiàn)象稱為天然放射現(xiàn)象，這些元素稱

．2．三種射線的本質(zhì)：α射線是

，β射線是

，γ射線是

．自發(fā)地放射性元素氦核流電子流電磁波——要點(diǎn)深化——貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕．通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來(lái)的射線共有三種，三種射線的本質(zhì)和特征對(duì)比如下表：種類本質(zhì)電離本領(lǐng)穿透本領(lǐng)速度α射線24He最強(qiáng)最弱(空氣中幾厘米或一張薄紙)約c/10β射線－10e較弱很強(qiáng)(幾毫米的鋁板)接近光速γ射線光子最弱最強(qiáng)(幾厘米的鉛板)光速圖1圖2——基礎(chǔ)自測(cè)——如圖3所示，使某放射性元素發(fā)出的射線垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，按圖中標(biāo)號(hào)判斷()A．1的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)B．2的速度最大C．3的電離本領(lǐng)最大D．1是由原子放出的，2、3不是圖3解析：本題主要考查學(xué)生對(duì)α射線、β射線、γ射線的來(lái)源、帶電性及特點(diǎn)的了解．由圖可知，射線3帶正電，是α射線，其電離作用大但穿透能力弱，速度?。簧渚€1帶負(fù)電，是β射線，是接近光速的電子流；射線2不帶電，是γ射線，其穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，而電離作用最弱，速度為光速．答案：BC知識(shí)點(diǎn)二原子核的衰變——知識(shí)回顧——1．定義：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的變化叫原子核的

．2．分類(1)α衰變：ZAX→Z－2A－4Y＋24He同時(shí)放出γ射線(2)β衰變：ZAX→Z＋1

AY＋－10e同時(shí)放出γ射線新核衰變3．半衰期(1)定義：放射性元素的原子核

發(fā)生衰變需要的時(shí)間．(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的

(如壓強(qiáng)、溫度等)或

(如單質(zhì)或化合物)無(wú)關(guān)．有半數(shù)物理狀態(tài)化學(xué)狀態(tài)4．放放射性性同位位素及及應(yīng)用用(1)同位位素有些原原子的的原子子核電電荷數(shù)數(shù)，但質(zhì)質(zhì)量數(shù)數(shù)，這樣樣一些些具有有相同同核電電荷數(shù)數(shù)和不不同中中子數(shù)數(shù)的原原子互互稱為為同位位素．．(2)放射射性同同位素素的應(yīng)應(yīng)用①放射射性同同位素素放出出的射射線應(yīng)應(yīng)用于于工業(yè)業(yè)、探探傷、、農(nóng)業(yè)業(yè)、醫(yī)醫(yī)療等等．②作示示蹤原原子．．相同不同——要要點(diǎn)深深化———1．三三種衰衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)(1)α衰變：：α衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)是其其元素素的原原子核核同時(shí)時(shí)放出出由兩兩個(gè)質(zhì)質(zhì)子和和兩個(gè)個(gè)中子子組成成的粒粒子(即氦氦核)，每每發(fā)生生一次次α衰變，，新元元素與與原元元素比比較，，核電電荷數(shù)數(shù)減少少2，，質(zhì)量量數(shù)減減少4，即即ZAX→Z－2A－4Y＋24He(2)β衰變：：β衰變的的實(shí)質(zhì)質(zhì)是其其元素素的原原子核核內(nèi)的的一個(gè)個(gè)中子子變成成質(zhì)子子時(shí)放放射出出一個(gè)個(gè)電子子．每每發(fā)生生一次次β衰變，，新元元素與與原元元素比比較，，核電電荷數(shù)數(shù)增加加1，，質(zhì)量量數(shù)不不變，，即ZAX→Z＋1AY＋－10e(3)γ衰變：：γ衰變是是伴隨隨著α衰變或或β衰變同同時(shí)發(fā)發(fā)生的的，γ衰變不不改變變?cè)幼雍说牡碾姾珊蓴?shù)和和質(zhì)量量數(shù)．．其實(shí)實(shí)質(zhì)是是放射射性原原子核核在發(fā)發(fā)生α衰變或或β衰變時(shí)時(shí)，產(chǎn)產(chǎn)生的的某些些新核核由于于具有有過(guò)多多的能能量(核處處于激激發(fā)態(tài)態(tài))而而輻射射出光光子．．2．原原子核核衰變變時(shí)遵遵守三三個(gè)守守恒電荷數(shù)數(shù)守恒恒、質(zhì)質(zhì)量數(shù)數(shù)守恒恒和動(dòng)動(dòng)量守守恒——基基礎(chǔ)自自測(cè)———考古工工作者者在古古人類類居住住過(guò)的的巖洞洞中發(fā)發(fā)現(xiàn)一一塊碳碳遺留留樣品品，它它所含含的14C等于于現(xiàn)有有生命命物質(zhì)質(zhì)中等等量碳碳所含含的14C的1/8，求求此樣樣品的的存放放時(shí)間間．已已知14C的半半衰期期為5568年．．解析：：根據(jù)半半衰期期的定定義可可知，，14C每經(jīng)經(jīng)過(guò)5568年就就有半半數(shù)發(fā)發(fā)生衰衰變，，現(xiàn)尚尚剩1/8，則則說(shuō)明明已過(guò)過(guò)三個(gè)個(gè)半衰衰期的的時(shí)間間．設(shè)設(shè)該樣樣品中中14C的原原始含含量為為m0，現(xiàn)存存含量量答案：：16704年年題型一一天然放放射現(xiàn)現(xiàn)象[例1]下列關(guān)關(guān)于放放射性性元素素衰變變的描描述，，哪些些是錯(cuò)錯(cuò)誤的的()A．某某核放放出αα粒子子、ββ粒子子、γγ粒子子中的的任何何一種種粒子子，都都變成成一種種新元元素的的原子子核．．B．利利用γγ射線線的貫貫穿性性可以以為金金屬探探傷，，也能能進(jìn)行行人體體的透透視C．半半衰期期表示示放射射性元元素衰衰變的的快慢慢，它它和外外界的的溫度度、壓壓強(qiáng)無(wú)無(wú)關(guān)D．ββ射線線和陰陰極射射線都都是電電子流流，因因此ββ射線線就是是陰極極射線線[解析析]放出γγ粒子子原子子核不不變；；γ射射線對(duì)對(duì)人體體傷害害大，，不能能用來(lái)來(lái)人體體透視視；陰陰極射射線是是由金金屬原原子核核外層層電子子在電電場(chǎng)力力作用用下逃逃離金金屬表表面形形成的的．[答案案]ABD題后1．自然界的物質(zhì)分為兩類：一類是實(shí)物粒子，還有一類為場(chǎng)類物質(zhì)(如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波等)．γ射線屬于場(chǎng)類物質(zhì)，α、β粒子是實(shí)物粒子．2．β射線和陰極射線的區(qū)別：β射線是原子核變化時(shí)，一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子釋放的電子，其速度接近光速；陰極射線是金屬原子核外層電子獲得足夠的能量掙脫原子的束縛，在外電場(chǎng)的作用下形成的電子流，其速度由外加電場(chǎng)決定．變式1—A．α粒子散射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象 D．原子發(fā)光現(xiàn)象解析：本題考查α粒子散射實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)、核反應(yīng)和原子發(fā)光的基本原理，意在考查考生對(duì)基本物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和理解．只有天然放射現(xiàn)象是原子核發(fā)生了變化．答案：B題型二二對(duì)半衰衰期的的理解解[例2](1)關(guān)于于放射射性元元素的的半衰衰期，，下列列說(shuō)法法正確確的有有()A．是原子子核質(zhì)量減減少一半所所需的時(shí)間間B．是原子子核有半數(shù)數(shù)發(fā)生衰變變所需的時(shí)時(shí)間C．把放射射性元素放放在密封的的容器中，，可以減慢慢放射性元元素的半衰衰期D．可以用用來(lái)測(cè)定地地質(zhì)年代、、生物年代代等(2)設(shè)鐳鐳226的的半衰期為為1.6××103年，質(zhì)量為為100g的鐳226經(jīng)過(guò)4.8×103年后，有多多少g鐳發(fā)發(fā)生衰變？？若衰變后后的鐳變?yōu)闉殂U206，則此時(shí)時(shí)鐳鉛質(zhì)量量之比為多多少？[答案](1)BD(2)125∶∶798變式2—1(2010·福建高高考)14C測(cè)年法是是利用14C衰變規(guī)律律對(duì)古生物物進(jìn)行年代代測(cè)定的方方法．若以以橫坐標(biāo)t表示時(shí)間，，縱坐標(biāo)m表示任意時(shí)時(shí)刻14C的質(zhì)量，，m0為t＝0時(shí)14C的質(zhì)量．．下面四幅幅圖中能正正確反映14C衰變規(guī)律律的是________．答案：C題型三放射性的應(yīng)應(yīng)用與防護(hù)護(hù)[例3]如圖4是工工廠利用放放射線自動(dòng)動(dòng)控制鋁板板厚度的裝裝置示意圖圖．(1)請(qǐng)你你簡(jiǎn)述自動(dòng)動(dòng)控制的原原理；(2)如果果工廠生產(chǎn)產(chǎn)的是厚度度為1毫米米的鋁板，，那么在α、β和γ三種射線中中，你認(rèn)為為哪一種射射線在鋁板板的厚度控控制中起主主要作用？？為什么？？圖4[解析](1)放射射線具有貫貫穿本領(lǐng)，，如果向前前運(yùn)動(dòng)的鋁鋁板的厚度度有變化，，則探測(cè)器器接收到的的放射線的的強(qiáng)度就會(huì)會(huì)隨之變化化，這種變變化被轉(zhuǎn)變變?yōu)殡娦盘?hào)號(hào)輸入到相相應(yīng)的裝置置，進(jìn)而自自動(dòng)控制上上圖中右側(cè)側(cè)的兩個(gè)輪輪間的距離離，使鋁板板的厚度恢恢復(fù)正常．．(2)β射線起主主要作用用．因?yàn)闉棣辽渚€的貫貫穿本領(lǐng)領(lǐng)很小，，一張薄薄紙就能能把它擋擋住，更更穿不過(guò)過(guò)1毫米米的鋁板板；γ射線的貫貫穿本領(lǐng)領(lǐng)非常強(qiáng)強(qiáng)，能穿穿過(guò)幾厘厘米的鉛鉛板，1毫米左左右的鋁鋁板厚度度發(fā)生變變化時(shí)，，透過(guò)鋁鋁板的射射線強(qiáng)度度變化不不大；β射線的貫貫穿本鄰鄰較強(qiáng)，，能穿過(guò)過(guò)幾毫米米的鋁板板，當(dāng)鋁鋁板的厚厚度發(fā)生生變化時(shí)[答案]

見解析題后反思思解答該題題時(shí)要認(rèn)認(rèn)真讀懂懂題意，，還要很很好地理理解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置及及其作用用，更要要對(duì)α、β變式3——1如圖5所所示，a為未知天天然放射射源，b為薄鋁片片，c為兩平行行板之間間存在著著較大電電場(chǎng)強(qiáng)度度的勻強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)，，d為熒光屏屏，e為固定不不動(dòng)的顯顯微鏡筒筒．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，如如果將強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)c撤去，從顯微微鏡內(nèi)觀察到到熒光屏上每每分鐘閃爍亮亮點(diǎn)數(shù)沒有變變化；如果再再將薄鋁片b移開，則從顯顯微鏡筒內(nèi)觀觀察到的每分分鐘閃爍亮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)大為增加加．由此可判判定放射源所所發(fā)出的射線線可能為()圖5A．β射線和X射線B．α射線和β射線C．β射線和γ射線D．α射線和γ射線解析：α粒子的貫穿本本領(lǐng)很小，一一張薄鋁片就就可把它擋住住，β射線能穿透幾幾毫米厚的鋁鋁板，γ射線能貫穿幾幾厘米厚的鋁鋁板．撤去電電場(chǎng)后，熒光光屏上閃爍亮亮點(diǎn)數(shù)沒有變變化，說(shuō)明原原先能到達(dá)熒熒光屏的射線線不帶電，放放射源放出的的射線中有γ射線，撤去薄薄鋁片，閃爍爍亮點(diǎn)數(shù)大為為增加，說(shuō)明明放射源發(fā)出出的射線中有有α射線，故選D正確．答案：D1．下列說(shuō)法法正確的是()A．質(zhì)子和中中子的質(zhì)量不不等，但質(zhì)量量數(shù)相等B．質(zhì)子和中C．同一種元素的原子核有相同的質(zhì)量數(shù)，但中子數(shù)可以不同D．中子不帶電，所以原子核的總電量等于質(zhì)子和電子的總電量之和解析：質(zhì)子和中子的的質(zhì)量不同，，但質(zhì)量數(shù)相相同，A對(duì)．．質(zhì)子和中子子構(gòu)成原子核核，原子核的的質(zhì)量數(shù)等于于質(zhì)子和中子子的質(zhì)量數(shù)總總和，B錯(cuò)．．同一種元素素的原子核有有相同的質(zhì)子子數(shù)，但中子子數(shù)可以不同同，C錯(cuò)．中中子不帶電，，所以原子核核的總電量等等于質(zhì)子總電電量之和，D錯(cuò)．選A.答案：A2．放射性元素的的原子核在α衰變或β衰變生成新原原子核時(shí)，往往往會(huì)同時(shí)伴伴隨________輻輻射．已知A、B兩種放射性元元素的半衰期期分別為T1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得得這兩種放放射性元素答案：γ2T2∶2T13．天然放射射性元素94239Pu經(jīng)過(guò)________次次α衰變和________次β衰變，最后后變成鉛的的同位素________．．(填入鉛鉛的三種同同位素82206Pb、82207Pb、82208Pb中的一一種)解析：94239Pu在α、、β衰變成成鉛的過(guò)程程中，質(zhì)量量數(shù)的改變變是由α衰變而引起起的，每經(jīng)經(jīng)過(guò)一次α衰變質(zhì)量數(shù)數(shù)減少4(β衰變質(zhì)量數(shù)數(shù)不改變)，所以94239Pu應(yīng)衰變變?yōu)?2207Pb，質(zhì)量量數(shù)減小32，即經(jīng)經(jīng)過(guò)8次α衰變．在8次α衰變的過(guò)程程中電荷數(shù)數(shù)減少16，實(shí)際上上94239Pu變?yōu)?2207Pb，電荷荷數(shù)減小了了12，說(shuō)說(shuō)明又經(jīng)過(guò)過(guò)了4次ββ衰變(每每經(jīng)過(guò)一次次β衰變，，電荷數(shù)增增加1)．．答案：8482207Pb4．約里奧·居居里夫婦因因發(fā)現(xiàn)人工工放射性而而獲得了1935年年的諾貝爾爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)，他們發(fā)發(fā)現(xiàn)的放射射性元素1530P衰變成1430Si的同時(shí)時(shí)放出另一一種粒子，，這種粒子子是___