高中物理-物質(zhì)

教師日期學(xué)生教師日期學(xué)生課型復(fù)習(xí)課題物質(zhì)教學(xué)目標(biāo)1、理解粒子散射試驗(yàn)和核式構(gòu)造模型2、知道原子核的自然衰變和人工轉(zhuǎn)變教學(xué)重點(diǎn)1、原子核方程式的推斷和計(jì)算版塊教學(xué)安排時(shí)長〔分鐘〕1課導(dǎo)入52學(xué)問點(diǎn)講解453課堂練習(xí)604課堂總結(jié)105回家作業(yè)40專業(yè)引領(lǐng)共成長專業(yè)引領(lǐng)共成長物質(zhì)物質(zhì)學(xué)問點(diǎn)回憶一、原子的構(gòu)造學(xué)問點(diǎn)回憶1、α粒子散射試驗(yàn)1909～1911年，英國物理學(xué)家 和他的助手進(jìn)展了用α粒子轟擊金箔的試驗(yàn)。2、原子的核式構(gòu)造模型在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的 和幾乎全部 都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)?！敬鸢浮勘R瑟福；正電荷；質(zhì)量二、自然放射現(xiàn)象1、自然放射現(xiàn)象元素 地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾覺察．自然放射現(xiàn)象的覺察，說具有簡單的構(gòu)造．2、放射性和放射性元素物質(zhì)放射某種看不見的射線的性質(zhì)叫 ，具有放射性的元素叫 元素．3、三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是 、 、 。4、放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)放射性同位素：有 放射性同位素和 放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)一樣．應(yīng)用：消退靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等．防護(hù)：防止放射性對人體組織的損害．【答案】自發(fā)；原子核；放射性；放射性；α射線；β射線；γ射線；自然；人工三、原子核的衰變1、原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種 的變化稱為原子核的衰變．2半衰期放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時(shí)間半衰期由原子核內(nèi)部的因素打算，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)．【答案】原子核；半衰期學(xué)問點(diǎn)講解學(xué)問點(diǎn)講解學(xué)問點(diǎn)一：原子的構(gòu)造一、原子構(gòu)造學(xué)問點(diǎn)一：原子的構(gòu)造1“棗糕模型”。電子的覺察證明白原子是可再分的．2、原子的核式構(gòu)造：1909～1911α粒子散射試驗(yàn)，提出了核式構(gòu)造模型。3、α粒子散射試驗(yàn)α粒子散射試驗(yàn)裝置α粒子散射試驗(yàn)的結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，根本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞了回來”。二、原子的核式構(gòu)造模型1、α粒子散射試驗(yàn)結(jié)果分析：α粒子的速度發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變．α粒子的大角度散射．αα粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)αα粒子甚至被“撞了回來”，反映了αα粒子大得多的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到該物體很大的斥力作用．2、原子的核式構(gòu)造模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)．【例1】在盧瑟福α粒子散射試驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，以下各圖畫出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)受金箔散射過程的徑跡，其中正確的選項(xiàng)是〔 〕【難度】★【答案】Cαα粒子只有靠近金箔原子核時(shí)在其斥力作用下發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，A、DBαC正確?！纠?】如圖是盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最終打在熒光屏上產(chǎn)生閃耀的光點(diǎn)．以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕該試驗(yàn)證明白湯姆孫原子模型的正確性α該試驗(yàn)證明白湯姆孫原子模型的正確性α粒子與原子中的電子碰撞會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)【難度】★【答案】Aα粒子散射試驗(yàn)，提出了原子核式構(gòu)造模型，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電子質(zhì)量αCα粒子穿過金箔后，根本上仍沿原方向前進(jìn)，D錯(cuò)誤．課堂練習(xí)1、在α粒子散射試驗(yàn)中，我們并沒有考慮到α粒子跟電子碰撞，這是由于 〔 〕課堂練習(xí)α粒子碰不到它αα粒子運(yùn)動(dòng)的影響極其微小α粒子跟各個(gè)電子碰撞的效果相互抵消D．α粒子受到電子作用的合外力為零【難度】★【答案】B2、盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的試驗(yàn)爭論原子構(gòu)造，正確反映試驗(yàn)結(jié)果的示意圖是 〔 〕【難度】★【答案】DA．1305、25、7、1B．202、405、625、825C．1202A．1305、25、7、1B．202、405、625、825C．1202、1010、723、203D．1202、1305、723、203【難度】★★【答案】A學(xué)問點(diǎn)二：原子核的自然衰變一、自然放射現(xiàn)象學(xué)問點(diǎn)二：原子核的自然衰變放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾覺察。自然放射現(xiàn)象的覺察，說明原子核具有簡單的構(gòu)造。1、放射性：物質(zhì)放射出射線的性質(zhì)．2、放射性元素：具有放射性的元素．3、同位素：具有一樣質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子核．二、原子核的組成1、原子核：由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子．2、核電荷數(shù)Z：等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，也等于核外電子數(shù)，還等于元素周期表中的原子序數(shù)．3、質(zhì)量數(shù)A專業(yè)引領(lǐng)共成長三、原子核的衰變衰變類型衰變方程α衰變?chǔ)滤プ傾衰變類型衰變方程α衰變?chǔ)滤プ傾X→A－4Y＋4HeZZ－22AX→AZZ＋1Y＋0e－1衰變實(shí)質(zhì)22個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出111個(gè)電子21H＋21n→4He1n→1H＋0e0 1－110 22、三種射線的比較：種類組成帶電荷量質(zhì)量

α射線高速氦核流2e4mp

β射線高速電子流－emp1840

γ射線光子流〔高頻電磁波〕0靜止質(zhì)量為零符號 4He 0e γ速度在電磁場中貫穿本領(lǐng)對空氣的電離作用

20.1c偏轉(zhuǎn)最弱，用紙能擋住很強(qiáng)

－10.9cα射線反向偏轉(zhuǎn)鋁板較弱

c不偏轉(zhuǎn)鉛板很弱3、半衰期：定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間；NN

(1)t；mm 1t02 0

( )2影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素打算的，跟原子所處的物理狀態(tài)〔如溫度、壓強(qiáng)〕或化學(xué)狀態(tài)〔如單質(zhì)、化合物〕無關(guān)．α、β衰變次數(shù)的兩種方法Z1AXnαmβ衰變Z后，變成穩(wěn)定的元素A′Y，則表示該核反響的方程為：AX―→A′Y＋n4He＋m0e.Z′依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m由以上兩式聯(lián)立解得

Z Z′ 2 －1方法2βα衰變的次數(shù)，然后再依據(jù)衰變規(guī)專業(yè)引領(lǐng)共成長專業(yè)引領(lǐng)共成長β衰變的次數(shù)．【例〔232Th〔釷〕經(jīng)過一系列α衰變和β208P〔鉛．以下說法中正確的選項(xiàng)是90〔 〔多項(xiàng)選擇〕A．鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子C4α6β衰變

82B．鉛核比釷核少16個(gè)中子D．6α4β衰變〔2〕約里奧·居里夫婦因覺察人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們覺察的放射性元素30P衰變成30Si的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是 。32P是30P的同位素，被廣泛應(yīng)用15 14 15 150.25mg.15 于生物示蹤技術(shù)，1mg32P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如下圖，請估算4mg的32P0.25mg.15 【難度】★★1AB〔20〔正電子；561＋〔1〕αx，βy，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得232＝208＋4x90＝82＋2x－yx＝6，y＝4，C錯(cuò)，D對；82、90，故A對；126、142，故B對．〔2〕寫出衰變方程30P→30Si＋0e，故這種粒子為0e〔正電子m－t圖知32P14天，mm0得0.25

1t( 21t4( 2

15 14 ＋1 ＋1 15t＝56天．2】關(guān)于自然放射現(xiàn)象，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔假設(shè)使放射性物質(zhì)的溫度上升，其半衰期將減小

〔多項(xiàng)選擇〕β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透力量最強(qiáng)，α射線的電離力量最強(qiáng)92 鈾核〔238U〕衰變?yōu)殂U核〔206Pb〕8α10β92 【難度】★★【答案】BC【解析】半衰期是由放射性元素原子核的內(nèi)部因素所打算的，跟元素的化學(xué)狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)等因Aβ〔1n1H＋0B對；0 1 1依據(jù)三種射線的物理性質(zhì)可知，C對；238U92238，206Pb82，質(zhì)92206α4α

82238－206衰變的次數(shù)為x＝ 4 ＝8，再結(jié)合核電荷βy2x－y＋82＝92，y＝2x－10＝6，D錯(cuò)．課堂練習(xí)1、關(guān)于自然放射性，以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕A．全部元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)課堂練習(xí)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．α、βγ三種射線中，γ射線的穿透力量最強(qiáng)【難度】★【答案】BCD8383的局部元素能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)．放射性元素的衰變是原子核內(nèi)部構(gòu)造的變化，與核外電子的得失及環(huán)境溫度無關(guān)，故B、Cα、β、γ三種射線中，α、β為帶電粒子，穿透本領(lǐng)較弱，γ射線不帶電，具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，故D項(xiàng)正確．2、圖甲是α、β、γ三種射線穿透力量的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖。圖乙中檢查所利用的射線是 〔 〕【難度】★【答案】Cα【難度】★【答案】C

β射線 C．γ射線

D．三種射線都可以92 3、238U衰變?yōu)?22Rn要經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，則m、n分別為92 A．2、4【難度】★★【答案】B

B．4、2 C．4、6 D．16、6【解析】由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：238＝222＋4m，92＝86＋2m－n，聯(lián)立解得：m＝4，n＝2.41318m13132131的含量大約還有 〔 〕m m m mA．4【難度】★★【答案】C

B．8

C．16

D．325、14C14N570014C12C的比例不變；生命活動(dòng)完畢后，14C

14C

的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．以下說法正確的選項(xiàng)是A5700年B．12C、13C、14C具有一樣的中子數(shù)C．14C14Nβ射線D．增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變【難度】★★【答案】AC

〔 〔多項(xiàng)選擇〕14C5700年，A正確。12C6，13C7，14C8，B14N相比，質(zhì)量數(shù)一樣而質(zhì)子數(shù)少一β衰變，C正確．半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，D錯(cuò)誤．6、氡222是一種自然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對人的呼吸系統(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222Rn218Po 222Rn的半衰期約為3.886 84 86天，則約經(jīng)過 天，16g的222Rn衰變后還剩1g。86【難度】★★2【答案】4Heα；15.2224H〔或，21t1依據(jù)mm ，( )02t=3.8×4天=15.2天。學(xué)問點(diǎn)三：原子核的人工轉(zhuǎn)變一、核力學(xué)問點(diǎn)三：原子核的人工轉(zhuǎn)變1、含義：原子核里的核子間存在相互作用的核力，核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子專業(yè)引領(lǐng)共成長專業(yè)引領(lǐng)共成長核．2、特點(diǎn)：①核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；②核力是短程力，作用范圍在1.511m之內(nèi)；③每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用．二、原子核的人工轉(zhuǎn)變用高速粒子去轟擊其他元素的原子核，使其發(fā)生變化的過程叫做原子核的人工轉(zhuǎn)變。1、質(zhì)子的覺察盧瑟福在試驗(yàn)中覺察，往容器中通入氮?dú)夂螅跓晒馄辽舷麥缌碎W光，這說明，有一種的能量比αα粒子擊中某個(gè)氮核而使該核發(fā)生變化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實(shí)現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次翻開了原子核的大門。試驗(yàn)前，要抽空裝置中的空氣，調(diào)整鋁箔的厚度，使α粒子不會(huì)使得底片感光。充入氮?dú)夂?，如熒光屏上能看到閃耀，則說明有質(zhì)子穿過鋁箔。14N4He17O1H7 2 8 12、中子的覺察英國物理學(xué)家查德威克和法國物理學(xué)家約里奧·居里夫婦覺察了同樣事實(shí)，用放射性元素釙〔Po〕所產(chǎn)生的α·居里夫婦誤認(rèn)為這是一種能量極高的射線而與宏大覺察失之交臂。相反查德威克對這一現(xiàn)象深入爭論，從理論上和試驗(yàn)上證明白這是一種的粒子，即中子。9Be4He12C1n4 2 6 0二、重核裂變1、定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程；2、特點(diǎn)：裂變過程中能夠放出巨大的能量；裂變的同時(shí)能夠放出2～3〔或更多〕個(gè)中子；裂變的產(chǎn)物不是唯一的；92 0 36 56 典型的裂變方程：235U＋1n→89Kr＋144Ba＋3192 0 36 56 三、輕核聚變1、定義：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反響過程；2、特點(diǎn)：3至4倍；聚變反響比裂變反響更猛烈；對環(huán)境污染較?。蛔匀唤缰芯圩兎错懺县S富；典型的聚變方程：2H＋3H→4He＋1n1 1 2 01】以下核反響方程及其表述完全正確的選項(xiàng)是〔3He＋2H→4He＋1H是聚變反響

〔多項(xiàng)選擇〕2 1 2 18U→234Th＋4He是人工核轉(zhuǎn)變92 90 25U＋1n→92Kr＋141Ba＋31n是裂變反響92 0 36 56 04Na→24Mg0e是裂變反響11 12 1【難度】★【答案】ACAB選項(xiàng)中的是α衰變；C選項(xiàng)中的是裂變反響；Dβ衰變．2235U1n144Ba89Kr31n列說法正確的有〔 〔多項(xiàng)選擇〕A．上述裂變反響中伴隨著中子放出B．鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒错懙陌l(fā)生無影響C．鈾核的鏈?zhǔn)椒错懣扇斯ふ莆誅．鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響【難度】★【答案】AC

92 0

56 36 0【解析】核裂變反響是重核被中子轟擊后分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核并放出假設(shè)干個(gè)中子的反響，專業(yè)引領(lǐng)共成長專業(yè)引領(lǐng)共成長A選項(xiàng)正確；鈾塊要發(fā)生鏈?zhǔn)椒错懶璧竭_(dá)肯定的體積，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；鏈?zhǔn)椒错懣扇斯ふ莆沼靡越⒑穗娬?，C選項(xiàng)正確；原子核的半衰期由原子核本身的性質(zhì)打算，與其所處的環(huán)境或狀態(tài)無關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。課堂練習(xí)1、以下屬于原子核裂變的裂變反響的是〔 〕課堂練習(xí)核電站發(fā)電【難度】★【答案】A

氫彈爆炸

石油的形成 D．利用太陽能發(fā)電2、在覺察質(zhì)子試驗(yàn)中熒光屏的作用是 〔 〕α粒子與熒光屏反響后產(chǎn)生質(zhì)子α粒子統(tǒng)計(jì)核反響過程產(chǎn)生全部質(zhì)子的數(shù)量D．質(zhì)子通過熒光屏引起閃光【難度】★【答案】D3α粒子穿過布滿氮?dú)獾脑剖視r(shí)拍攝的照片α粒子的徑跡中有一條發(fā)生了分叉，分叉后有一條細(xì)而長的徑跡和一條粗而短的徑跡，則〔 〕α粒子的徑跡B．粗而短的是氧核的徑跡C．細(xì)而長的是氮核的徑跡D．粗而短的是質(zhì)子的徑跡【難度】★【答案】B4、以下能正確反映原子核的人工轉(zhuǎn)變的方程是 〔 〕

Pa0

B．14N4He17O1H90 91

7 2 8 1C．238U234

Th4He

D．235U

1n144Ba89Kr31n92 90 2【難度】★【答案】B

92 0

56 36 05、原子核聚變可望給人類將來供給豐富的干凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氖核參與的幾種聚變反響可能發(fā)生，放出能量。這幾種反響的總效果可以表示為：62Hk4Hed1H21n，其中 〔 A．k=2，d=2C．k=1，d=6【難度】★★【答案】A

B．k=1，d=4D．k=2，d=3

1 2 1 0課堂總結(jié)1、通過課堂總結(jié)2、什么現(xiàn)象得出原子是具有簡單構(gòu)造的？什么現(xiàn)象得出了原子核具有簡單構(gòu)造？3、β衰變會(huì)從原子核內(nèi)放出電子，但原子核內(nèi)部是沒有電子的，這如何解釋？回家作業(yè)1、科學(xué)試驗(yàn)在物理學(xué)進(jìn)展中起到了格外重要的作用，以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕A．盧瑟福通過粒子散射試驗(yàn)證明白在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子B．查德威克認(rèn)真地爭論了γ射線，從中覺察了中子C．湯姆孫通過一系列關(guān)于陰極射線的試驗(yàn)，覺察了電子D．貝克勒爾通過對自然放射現(xiàn)象的爭論，覺察了原子中存在原子核回家作業(yè)【難度】★【答案】C專業(yè)引領(lǐng)共成長2α粒子散射試驗(yàn)提出了A．無核原子模型C．原子核式構(gòu)造模型【難度】★【答案】C

〔 〕葡萄干蛋糕模型D．玻爾原子模型3、放射性元素210Po衰變?yōu)?06Pb，此衰變過程的核反響方程是〔 〕84 82A．210Po

1n0β B．210Po206Pb4He84 82 0 1 84 82 2C．210Po+20β206Pb41n84 1 82 0【難度】★【答案】B4、現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于〔A．自然放射性元素衰變放出的能量C．重核裂變放出的能量【難度】★【答案】C

D．210Po206Pb4He+41n84 82 2 0〕B．人工放射性同位素放出的能量D．化學(xué)反響放出的能量5、如圖為盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)，①、②兩條線表示試驗(yàn)中α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，則沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡