2021學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版(教材)選擇性必修第三冊課件-5.2放射性元素的衰變1

2.放射性元素的衰變一、原子核的衰變【思考】

提示:遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒。1.定義:原子核自發(fā)地放出_______或_______,變成另一種原子核的過程。2.衰變類型:(1)α衰變:放射性元素放出α粒子的衰變過程。放出一個(gè)α粒子后,核的質(zhì)量數(shù)______,電荷數(shù)______,成為新核。(2)β衰變:放射性元素放出β粒子的衰變過程。放出一個(gè)β粒子后,核的質(zhì)量數(shù)_____,電荷數(shù)______。3.衰變規(guī)律:原子核衰變時(shí)_______和_______都守恒。α粒子β粒子減少4減少2不變增加1電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)4.衰變的實(shí)質(zhì):(1)α衰變的實(shí)質(zhì):2個(gè)_____和2個(gè)_____結(jié)合在一起形成α粒子。(2)β衰變的實(shí)質(zhì):核內(nèi)的_____轉(zhuǎn)化為了一個(gè)_____和一個(gè)_____。(3)γ射線經(jīng)常是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的。中子質(zhì)子中子質(zhì)子電子二、半衰期1.定義:放射性元素的原子核有_____發(fā)生衰變所需的時(shí)間。2.特點(diǎn):(1)不同的放射性元素,半衰期_____,甚至差別非常大。(2)放射性元素衰變的快慢是由_________________決定的,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件_________。3.適用條件:半衰期描述的是_________,不適用于單個(gè)原子核的衰變。4.半衰期的應(yīng)用:利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn),可以通過測量其衰變程度來推斷_____。半數(shù)不同核內(nèi)部自身的因素沒有關(guān)系統(tǒng)計(jì)規(guī)律時(shí)間三、核反應(yīng)1.定義:原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生_________的過程。2.原子核的人工轉(zhuǎn)變:盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,核反應(yīng)方程→________。3.遵循規(guī)律:_______守恒,電荷數(shù)守恒。四、放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)1.放射性同位素:具有_______的同位素。新原子核質(zhì)量數(shù)放射性2.放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù):(1)應(yīng)用射線:利用γ射線的_________可以測厚度等,還可以用于放射治療、照射種子培育優(yōu)良品種等。(2)示蹤原子:一種元素的各種同位素具有_______化學(xué)性質(zhì),用放射性同位素替換非放射性的同位素后可以探測出原子到達(dá)的位置。(3)輻射與安全:人類一直生活在放射性的環(huán)境中,過量的射線對人體組織___________。要防止放射性物質(zhì)對水源、空氣、用具等的污染。穿透本領(lǐng)相同的有破壞作用一原子核的衰變規(guī)律與衰變方程1.衰變種類:(1)α衰變:放出α粒子的衰變,如

(2)β衰變:放出β粒子的衰變,如

2.衰變規(guī)律:原子核發(fā)生衰變時(shí),衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。3.衰變實(shí)質(zhì):(1)α衰變:原子核內(nèi)兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,并在一定條件下作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來,產(chǎn)生α衰變。(2)β衰變:原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子留在原子核內(nèi),同時(shí)放出一個(gè)電子,即β粒子放射出來。

4.衰變方程通式:(1)α衰變：(2)β衰變：5.確定原子核衰變次數(shù)的方法與技巧:(1)方法:設(shè)放射性元素經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后,變成穩(wěn)定的新元素則衰變方程為:根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程:A=A′+4n,Z=Z′+2n-m。以上兩式聯(lián)立解得:n=m=+Z′-Z。由此可見,確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為解一個(gè)二元一次方程組。(2)技巧:為了確定衰變次數(shù),一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)(這是因?yàn)棣滤プ兊拇螖?shù)多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響),然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)?！舅伎肌び懻摗糠派湫栽匕l(fā)生α衰變、β衰變時(shí)放出α粒子與β粒子,如圖為α衰變、β衰變示意圖。(1)當(dāng)原子核發(fā)生α衰變時(shí),新核的核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)相對原來的原子核變化了多少?提示:當(dāng)原子核發(fā)生α衰變時(shí),原子核的質(zhì)子數(shù)減小2,中子數(shù)減小2,因?yàn)棣了プ兊膶?shí)質(zhì)是2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起從原子核中被拋射出來,所以新核的核電荷數(shù)比原來的原子核減少2,質(zhì)量數(shù)減少4。(2)當(dāng)發(fā)生β衰變時(shí),原子核的質(zhì)量數(shù)是否發(fā)生變化?新核在元素周期表中的位置怎樣變化?提示:β粒子為電子,發(fā)生β衰變時(shí)原子核的質(zhì)量數(shù)不發(fā)生變化,但新核的核電荷數(shù)相對原來的原子核核電荷數(shù)增加1,所以原子序數(shù)增加1,元素在周期表上向原子序數(shù)增加的方向移動(dòng)1位。【典例示范】釷232經(jīng)過________次α衰變和________次β衰變,最后成為鉛208

。

【解題探究】(1)兩種衰變的質(zhì)量數(shù)變化有什么規(guī)律?怎樣判斷α衰變的次數(shù)?提示:β衰變質(zhì)量數(shù)不變,每發(fā)生一次α衰變,質(zhì)量數(shù)減少4;用兩種原子核的質(zhì)量數(shù)之差除以4就是α衰變的次數(shù)。(2)兩種衰變的電荷數(shù)怎樣變化?提示:每發(fā)生一次α衰變電荷數(shù)減少2,每發(fā)生一次β衰變電荷數(shù)增加1?！窘馕觥恳?yàn)棣了プ兏淖冊雍说馁|(zhì)量數(shù)而β衰變不能,所以應(yīng)先從判斷α衰變次數(shù)入手:α衰變次數(shù)==6。每經(jīng)過1次α衰變,原子核電荷數(shù)減少2,那么,釷核經(jīng)過6次α衰變后剩余的電荷數(shù)與鉛核實(shí)際的電荷數(shù)之差,決定了β衰變次數(shù):β衰變次數(shù)==4。答案:6

4【規(guī)律方法】衰變次數(shù)的判斷技巧(1)衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。(2)每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少2。(3)每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)減少1,質(zhì)子數(shù)增加1?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.居里夫人發(fā)現(xiàn)了元素釙(Po),其α衰變的核反應(yīng)方程式為下列按序?qū)、b、c、d、e、f賦值正確的是 (

)A.84、211、2、4、1、0

B.84、210、2、4、0、0C.84、207、1、1、0、1 D.83、207、1、1、0、0【解析】選B。由于該核反應(yīng)方程式為α衰變的方程式,所以a為α粒子,則c=2,d=4,該核反應(yīng)釋放的能量以γ射線的形式出現(xiàn),所以f=0,e=0,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得:b=d+206=4+206=210,a=c+82=2+82=84,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。2.勻強(qiáng)電場里有一個(gè)原來速度幾乎為零的放射性碳14原子核,它所放射的粒子與反沖核經(jīng)過相等的時(shí)間所形成的徑跡如圖所示(a、b均表示長度),那么碳14的衰變方程可能是 (

)【解析】選A。由軌跡彎曲方向可以看出,反沖核與放出的射線的受力方向均與電場強(qiáng)度方向相同,均帶正電,所以放出的粒子為α粒子,即發(fā)生α衰變,則核反應(yīng)方程是,故A正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池,它是采用半衰期長達(dá)100年的放射性同位素鎳63和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料,利用鎳63發(fā)生β衰變時(shí)釋放電子給銅片,把鎳63和銅片作電池兩極,外接負(fù)載,負(fù)載提供電能。下面有關(guān)該電池的說法正確的是 (

)A.鎳63的衰變方程是B.鎳63的衰變方程是C.外接負(fù)載時(shí)鎳63的電勢比銅片高D.該電池內(nèi)電流方向是從鎳到銅片【解析】選C。的衰變方程為選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)方向,在電池內(nèi)部電流從銅片到鎳片,鎳片電勢高,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。2.在橫線上填上粒子符號和衰變類型。(1)+________,屬于________衰變。

(2)+________,屬于________衰變。

(3)+________,屬于________衰變。

(4)+________,屬于________衰變。

【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判斷:(1)中生成的粒子為,屬于α衰變。(2)中生成的粒子為,屬于β衰變。(3)中生成的粒子為,屬于β衰變。(4)中生成的粒子為,屬于α衰變。答案:(1)

α

(2)

β

(3)

β

(4)

α二半衰期1.意義:表示放射性元素衰變的快慢。2.半衰期公式:N余=N原

,m余=m0

式中N原、m0表示衰變前的原子數(shù)和質(zhì)量,N余、m余表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子數(shù)和質(zhì)量,t表示衰變時(shí)間,τ表示半衰期。3.適用條件:半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念,是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié),對于一個(gè)特定的原子核,無法確定其何時(shí)發(fā)生衰變,半衰期只適用于大量的原子核。4.應(yīng)用:利用半衰期非常穩(wěn)定的特點(diǎn),可以測算其衰變過程,推算時(shí)間等。【思考·討論】如圖為始祖鳥的化石,美國科學(xué)家維拉·黎比運(yùn)用了半衰期的原理發(fā)明“碳-14計(jì)年法”,并因此榮獲了1960年的諾貝爾獎(jiǎng)。利用“碳-14計(jì)年法”可以估算出始祖鳥的年齡。第一段：秦、晉圍鄭門要出臺(tái)管理細(xì)則或指導(dǎo)意見，規(guī)范監(jiān)督單車行業(yè)，并解決存在的問題。材料四要求企業(yè)關(guān)注解決行業(yè)存在的問題，和政府積極配合。在材料三中要求用戶要增強(qiáng)文明意識，加強(qiáng)安全意識。1．了解文章的歷史背景，這對準(zhǔn)確地理解，分析和評價(jià)文章具有十分重要的意義。23.詩人在飲酒后，唱出對遠(yuǎn)在天邊的女子的思念：渺渺兮予懷，望美人兮天一方。1．杜甫一生失意，常陷入病痛孤獨(dú)之境，《登高》一詩對此都有直接描述，這些句子是：作者尤其著力刻畫了荊軻這一俠士形象，對這一形象作者持敬仰、歌頌的態(tài)度：他反抗強(qiáng)暴、有膽有識、大智大勇、視死如歸，是一個(gè)英雄形象。點(diǎn)睛：信息篩選的題目，是實(shí)用類文本閱讀必考的題目，有局部信息篩選和綜合信息篩選，局部信息篩選集中在文章的某個(gè)段落，綜合信息篩選集中在文章的某個(gè)部分或全文。答題時(shí)首先要求審清題干，確定試題的類型是局部信息篩選還是綜合信息篩選，局部信息篩選要對對應(yīng)的段落進(jìn)行劃分，提取關(guān)鍵詞語。綜合信息篩選注意對局部或全文內(nèi)容的概括，重點(diǎn)注意各段的段首和段尾的句子。答題是注意提取文中的關(guān)鍵詞語分析作答。此題注意從材料中分出角度進(jìn)行概括。（三）實(shí)用類文本閱讀（本題共3小題，12分）秦晉歷史上關(guān)系一直很好；更重要的是，秦也有向外擴(kuò)張的欲望，于是秦晉聯(lián)合也就必然了。4、至此，丁香姑娘已經(jīng)成為抒情主人公和我們讀者共同的期盼和向往，那麼，我們是不是可以說，這個(gè)美好的令人向往的姑娘就是詩人愛情向往的象征？二、要?dú)v史地看待古人，看待英雄人物，要實(shí)事求是地分析評價(jià)。比賽結(jié)果已經(jīng)出來了，有請盤馬中心學(xué)校校長蒲德君同志為獲獎(jiǎng)班級頒獎(jiǎng)！言外之意就是：你出來干活，是幫我的忙也是幫你的忙，你如果不肯幫忙，對你也沒有好處。同學(xué)的描述很形象生動(dòng)，這樣一個(gè)動(dòng)人的姑娘，我們?nèi)滩蛔《枷肟匆豢此乔嘻惖哪橗?，看一看她到底長什麼模樣呢？(1)為什么能夠運(yùn)用半衰期來計(jì)算始祖鳥的年齡?提示:半衰期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。能夠運(yùn)用它來計(jì)算始祖鳥的年齡是因?yàn)榘胨テ谂c原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。(2)若有10個(gè)具有放射性的原子核,經(jīng)過一個(gè)半衰期,則一定有5個(gè)原子核發(fā)生了衰變,這種說法是否正確,為什么?提示:這種說法是錯(cuò)誤的,因?yàn)榘胨テ诿枋龅氖谴罅糠派湫栽厮プ兊慕y(tǒng)計(jì)規(guī)律,不適用于少量原子核的衰變。【典例示范】(2018·江蘇高考)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T,則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過2T后,剩有的A和B質(zhì)量之比為 (

)A.1∶4

B.1∶2C.2∶1 D.4∶1【解析】選B。經(jīng)過2T,對A來說是2個(gè)半衰期,A的質(zhì)量還剩,經(jīng)過2T,對B來說是1個(gè)半衰期,B的質(zhì)量還剩,所以剩有的A和B質(zhì)量之比為1∶2,選項(xiàng)B正確。

【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.碘131治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法,它是通過含有β射線的碘被甲狀腺吸收,來破壞甲狀腺組織,使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來達(dá)到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天,則以下說法正確的是 (

)A.碘131的衰變方程為B.核比核多一個(gè)中子C.32g碘131樣品,經(jīng)16天后大約有8g樣品發(fā)生了β衰變D.升高溫度可能會(huì)縮短碘131的半衰期【解析】選A。原子核β衰變過程中放出電子,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,碘131的衰變方程為,故A正確核比核少一個(gè)中子,故B錯(cuò)誤;32g碘131樣品,經(jīng)16天,即經(jīng)過2個(gè)半衰期,大約有8g樣品未發(fā)生衰變,衰變的質(zhì)量為24g,故C錯(cuò)誤;改變溫度或改變外界壓強(qiáng)都不會(huì)影響原子核的半衰期,故D錯(cuò)誤。2.在某種有生命的動(dòng)物體內(nèi),每克動(dòng)物活體大約有500億個(gè)碳14原子,其中每小時(shí)有600個(gè)碳14發(fā)生β衰變。在某次考古中發(fā)現(xiàn)了該種動(dòng)物的遺骸,取該遺骸樣本2g,利用粒子計(jì)數(shù)器測量出該遺骸樣本中每小時(shí)碳14的衰變個(gè)數(shù)為300個(gè),已知碳14的半衰期為5730年,則下列說法正確的是 (

)A.碳14衰變方程為B.碳14發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子與光電效應(yīng)逸出的光電子本質(zhì)一樣,都來源于核外電子C.該遺骸距今大約5730年D.伴隨碳14衰變釋放的γ光子是處于高能級的碳14核向低能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的【解析】選A。碳14發(fā)生β衰變產(chǎn)生電子,根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,衰變方程為,故A正確;碳14發(fā)生β衰變產(chǎn)生電子是由原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子來源于原子核;光電效應(yīng)逸出的光電子是核外電子,故B錯(cuò)誤;由題意可知,每克活體內(nèi)每小時(shí)有600個(gè)碳14發(fā)生β衰變,而每克遺骸中每小時(shí)有150個(gè)碳14發(fā)生β衰變,衰變的原子數(shù)為原來的,可估測經(jīng)歷了兩個(gè)半衰期,距今約t=2T=11460年,故C錯(cuò)誤;衰變過程釋放的γ光子是由于衰變產(chǎn)生的新核由高能級向低能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的,故D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)關(guān)于原子核的衰變和半衰期,下列說法正確的是 (

)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α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β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B、D。由半衰期的定義可知,A錯(cuò)誤,B正確;由α衰變和β衰變的實(shí)質(zhì)可知,C錯(cuò)誤,D正確。三放射性同位素的應(yīng)用放射性同位素的主要應(yīng)用:(1)利用它的射線。①工業(yè)部門使用射線測厚度——利用γ射線的穿透特性;②農(nóng)業(yè)應(yīng)用——γ射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異,殺死使食物腐敗的細(xì)菌,抑制蔬菜發(fā)芽,延長保存期等;③醫(yī)療上——利用γ射線的高能量治療癌癥。(2)作為示蹤原子:放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì),通過探測放射性同位素的射線確定其位置?！舅伎肌び懻摗咳鐖D是LUNATM260型伽瑪射線放療機(jī)。(1)伽瑪射線放療機(jī)的工作原理是什么?提示:利用放射性元素釋放出的γ射線殺死癌細(xì)胞。(2)試舉出其他利用伽瑪射線的實(shí)例。提示:利用γ射線的穿透特性測金屬板的厚度;利用γ射線殺死使食物腐敗的細(xì)菌,抑制蔬菜發(fā)芽,延長保存期等?！镜淅痉丁坑萌斯し椒ǖ玫椒派湫酝凰?這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn),天然的放射性同位素只不過40多種,而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種,每種元素都有放射性同位素。放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。(1)帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失。其原因是 (

)A.射線的貫穿作用B.射線的電離作用C.射線的物理、化學(xué)作用D.以上三個(gè)選項(xiàng)都不是(2)如圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖。如果工廠生產(chǎn)的是厚度1毫米的鋁板,在α、β、γ三種射線中,你認(rèn)為對鋁板的厚度控制起主要作用的是________射線。

(3)在我國首先用人工方法合成牛胰島素時(shí),需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì),為此曾采用放射性同位素14C作______。

【解析】(1)因放射線的電離作用,空氣中的與驗(yàn)電器所帶電荷電性相反的離子與驗(yàn)電器所帶電荷相互中和,從而使驗(yàn)電器所帶電荷消失。(2)α射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱,不能穿透厚度1毫米的鋁板,因而探測器不能探測,γ射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)極強(qiáng),穿透1毫米厚鋁板和幾毫米厚鋁板打在探測器上很難分辨。β射線也能夠穿透1毫米甚至幾毫米厚的鋁板,但厚度不同,穿透后β射線中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,探測器容易分辨。(3)把摻入14C的人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起,經(jīng)過多次重新結(jié)晶后,得到了放射性14C分布均勻的牛胰島素結(jié)晶,這就證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素完全融為一體,它們是同一種物質(zhì)。這種把放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去,讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移,再用放射性探測儀器進(jìn)行追蹤,就可以知道放射性原子通過什么路徑,運(yùn)動(dòng)到哪里了,是怎樣分布的,從而可以了解某些不容易查明的情況或規(guī)律。人們把這種放射性同位素叫作示蹤原子。答案:(1)B

(2)β

(3)示蹤原子

【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)下列關(guān)于放射性同位素的一些應(yīng)用的說法中正確的是 (

)A.利用放射性消除靜電是利用射線的穿透作用B.利用射線探測機(jī)器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋是利用射線的穿透作用C.利用射線改良品種是因?yàn)樯渚€可使DNA發(fā)生變異D.在研究農(nóng)作物合理施肥中是以放射性同位素作為示蹤原子的【解析】選B、C、D。利用放射性消除靜電是利用射線的電離作用,故A不正確;人們利用γ射線穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn),可以探查較厚的金屬部件內(nèi)部是否有裂痕,故B正確;人們利用γ射線照射種子,可以使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異,經(jīng)過篩選,培育出新的優(yōu)良品種,故C正確;在研究農(nóng)作物合理施肥中是以放射性同位素作為示蹤原子的,故D正確。2.下列說法中正確的是 (

)A.γ射線是原子受激發(fā)后向低能級躍遷時(shí)放出的B.在穩(wěn)定的重原子核中,質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小,則要吸收核能D.診斷甲狀腺疾病時(shí),注入的放射性同位素碘131作為示蹤原子【解析】選D。γ射線一般是伴隨著α或β射線產(chǎn)生的電磁波,具有一定的能量,原子核受激發(fā)后向低能級躍遷時(shí)放出的,故A錯(cuò)誤;在穩(wěn)定的重原子核中,質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少,故B錯(cuò)誤;核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小,說明核反應(yīng)的過程中有質(zhì)量虧損,屬于要釋放核能,故C錯(cuò)誤;給疑似患有甲狀腺的病人注射碘131,診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病,是將碘131作為示蹤原子,故D正確。12.本段寫蒙嘉在秦王面前為荊軻見秦王鋪平了道路，他先講明燕王對秦國十分畏懼恭順，再進(jìn)一步講明燕王如何誠心誠意侍奉秦國。這樣，就滿足了秦王的驕傲心理，同時(shí)，由于是寵臣所言，也增加了對荊軻的信任感。9.《離騷》中表明當(dāng)時(shí)社會(huì)中的人們違背準(zhǔn)則，把茍合取悅別人奉為信條的兩句：共享單車盈利模式有待梳理和建構(gòu)，這注定了當(dāng)前的共享單車發(fā)展模式不會(huì)是其發(fā)展的終點(diǎn)。電商的發(fā)展為共享單車的未來發(fā)展提供了有益借鑒，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，共享單車或許能夠找到真正落地的機(jī)會(huì)。8．李白在《蜀道難》一詩中，“爾來四萬八千歲，不與秦塞通人煙。”運(yùn)用夸張的手法表示自古以來秦、蜀之間少有往來。之所以如此，就是因?yàn)椤拔鳟?dāng)太白有鳥道，可以橫絕峨眉巔”，進(jìn)一步表明秦、蜀之間為高山峻嶺所阻擋。（三）實(shí)用類文本閱讀（本題共3小題，12分）《荊軻刺秦王》是節(jié)選自《戰(zhàn)國策·燕刺》中的一篇深受人們喜愛的名篇。本文反映的事件是重大的，文字十分精煉生動(dòng)，情節(jié)發(fā)展波瀾有致，人物形象栩栩如生。大堰河的夢正是她對詩人最美好的祝愿，她期望他能長大成人，成材成家，生活幸福美滿。我們試想一下，如果這個(gè)夢實(shí)現(xiàn)了，有一個(gè)嬌媚的媳婦叫她一聲“婆婆”，她會(huì)有怎樣的表情呢？第四部分（從“既至秦”到“秦王目眩良久”）廷刺秦王（八）《蜀道難》第二課時(shí)她生前付出的何其多，而死后得到的又何其少啊，想到這里，詩人的心一陣陣發(fā)痛，他的心中充滿了對她悲苦命運(yùn)的深切同情。22.《離騷》中屈原表明人各有各的樂趣，而他窮其一生追求美政的兩句：20.寫作者與友人于扁舟舉杯共飲的句子是：駕一葉之扁舟，舉匏樽以相屬?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)人工放射性同位素被用作示蹤原子,主要是因?yàn)?(

)A.放射性同位素不改變其化學(xué)性質(zhì)B.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C.半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D.放射性同位素容易制造【解析】選A、B、C。放射性同位素用作示蹤原子,主要是用放射性同位素代替沒有放射性的同位素參與正常的物理、化學(xué)、生物過程,既要利用化學(xué)性質(zhì)相同,也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變化的影響,同時(shí)還要考慮放射性廢料容易處理,因此選項(xiàng)A、B、C正確,選項(xiàng)D不正確。2.(多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用,下列符合事實(shí)的是 (

)A.利用射線照射種子,可以使種子DNA發(fā)生突變,培養(yǎng)新的品種B.用放射性元素制成肥料,被莊稼吸收后,利用探測器可探知肥料在莊稼內(nèi)的存留情況C.利用放射線可以殺死人體內(nèi)的癌細(xì)胞,正常細(xì)胞不受影響D.使大分子生物吸收放射性物質(zhì)后,可了解生物的分子結(jié)構(gòu),研究其功能【解析】選A、B、D。利用放射線殺死人體內(nèi)的癌細(xì)胞時(shí),正常細(xì)胞也受影響,只不過癌細(xì)胞在射線照射下破壞得比健康細(xì)胞快,C錯(cuò)誤,其他均正確。【拓展例題】考查內(nèi)容:同位素間的同與不同【典例】現(xiàn)在很多心血管?？漆t(yī)院引進(jìn)了一種被稱為“心肌灌注顯像”的檢測技術(shù),方法是將若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被檢測者的動(dòng)脈,經(jīng)過40分鐘后,這些含放射性物質(zhì)的注射液通過血液循環(huán)均勻地分布在血液中,這時(shí)對被檢測者的心臟進(jìn)行造影。心臟血管正常的位置由于有放射性物質(zhì)隨血液到達(dá)而顯示出有射線射出;心臟血管被堵塞的部分由于無放射性物質(zhì)到達(dá),將無射線射出。醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可以判定被檢測者心血管有無病變,并判斷病變位置。你認(rèn)為檢測用放射性元素锝的半衰期應(yīng)該最接近下列數(shù)據(jù)中的(

)A.6秒B.6小時(shí)C.6個(gè)月D.6年【解析】選B。如果半衰期太短,一是在明顯的放射期內(nèi)放射性物質(zhì)的注射液尚未均勻地分布在血液中而無法完成檢測工作,二是因放射強(qiáng)度較大而對人體造成傷害。如果半衰期太長,放射性物質(zhì)長期殘留在人體內(nèi)也會(huì)對人體造成傷害。對比四個(gè)選項(xiàng)中的時(shí)間,應(yīng)以6小時(shí)為宜,故正確選項(xiàng)應(yīng)為B?！菊n堂回眸】課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.2020年3月20日,電影《放射性物質(zhì)》在倫敦首映,該片的主角——居里夫人是放射性元素釙的發(fā)現(xiàn)者。已知釙發(fā)生衰變時(shí),會(huì)產(chǎn)生α粒子和原子核X,并放出γ射線。下列分析正確的是 (

)A.原子核X的質(zhì)子數(shù)為82,中子數(shù)為206B.γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,可用來消除有害靜電C.由α粒子所組成的射線具有很強(qiáng)的電離能力D.地磁場能使γ射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)【解析】選C。根據(jù)發(fā)生核反應(yīng)時(shí),質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,可得原子核X的質(zhì)子數(shù)為:84-2=82,質(zhì)量數(shù)為:210-4=206,依據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和,得原子核X的質(zhì)子數(shù)為206-82=124,故A錯(cuò)誤;γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,但是電離本領(lǐng)弱,不能用來消除有害靜電,故B錯(cuò)誤;因?yàn)棣辽渚€實(shí)質(zhì)是氦核流,具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng),故C正確;γ射線的實(shí)質(zhì)是頻率很高的電磁波,本身不帶電,所以γ射線在地磁場中不會(huì)受力,不能發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。2.(釷)經(jīng)過一系列α和β衰變,變成(鉛),則有 (

)A.鉛核比釷核少24個(gè)質(zhì)子B.鉛核比釷核少8個(gè)中子C.共經(jīng)過4次α衰變和6次β衰變D.共經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變【解析】選D。(釷)經(jīng)過一系列α和β衰變,變成(鉛),根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒得:鉛核比釷核少質(zhì)子數(shù)為:x=90-82=8個(gè),少中子數(shù)為:y=232-208-8=16個(gè),故A、B錯(cuò)誤;設(shè)發(fā)生x次α衰變和y次β衰變則:90-2x+y=82①,232-4x=208②,由①②解得:x=6,y=4;故共經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變,故C錯(cuò)誤,D正確。3.已知的半衰期為24天,4g經(jīng)過96天還剩下 (

)A.0.25g

B.0.5g

C.1g

D.1.5g【解析】選A。根據(jù)公式m=m0

代入數(shù)據(jù)得:m=4×g=4×()4g=0.25g,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。4.天然放射性鈾發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷和另一個(gè)原子核。(1)請寫出衰變方程。(2)若衰變前鈾核的速度為v,衰變產(chǎn)生的釷核的速度為,且與鈾核速度方向相同,求產(chǎn)生的另一種新核的速度。【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得(2)設(shè)另一新核的速度為v′,鈾核質(zhì)量為238m,由動(dòng)量守恒定律得:238mv=234m+4mv′得:v′=v。答案:(1)

(2)v【新思維·新考向】情境:放射性同位素被考古學(xué)家稱為“碳鐘”,可用它來測定古生物的年代,此項(xiàng)研究獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。問題:(1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后,會(huì)形成不穩(wěn)定,易發(fā)生衰變,放出β射線,其半衰期為5730年。試寫出有關(guān)的核反應(yīng)方程。(2)若測得一古生物遺骸中的含量只有活體中的12.5%,則此遺骸的年代距今約有多少年?【解析】(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,核反應(yīng)方程為:(2)活體中含量不變,生物死亡后開始衰變,設(shè)活體中的含量為m0,遺骸中為m,則由半衰期的定義得m=m0·

即0.125=解得=3,所以t=3T=17190年。答案:(1)(2)17190年課時(shí)素養(yǎng)評價(jià)十六放射性元素的衰變【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.(多選)2020年3月15日中國散裂中子源(CSNS)利用中子成像技術(shù)幫助中國科技大學(xué)進(jìn)行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的科研裝置。下列關(guān)于中子研究的說法正確的是 (

)A.β衰變過程中釋放的電子來自原子核B.經(jīng)過4次α衰變,2次β衰變,新核與原來的原子核相比,中子數(shù)少了10個(gè)C.γ射線實(shí)質(zhì)是高速中子流,可用于醫(yī)學(xué)的放射治療D.原子核發(fā)生一次β衰變,該原子外層就一定失去一個(gè)電子【解析】選A、B。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)產(chǎn)生的,故A正確;每次α衰變,質(zhì)量數(shù)少4,電荷數(shù)少2,所以中子數(shù)少2,每次β衰變,一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,所以中子數(shù)少1,所以經(jīng)過4次α衰變,2次β衰變,新核與原來的原子核相比,中子數(shù)少4×2+2×1=10,故B正確;γ射線實(shí)質(zhì)是電磁波,不是中子流,故C錯(cuò)誤;β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來,與原子外層的電子無關(guān),故D錯(cuò)誤。2.以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反應(yīng)方程

x、y和z是3種不同的粒子,其中z是 (

)A.α粒子B.質(zhì)子C.中子D.電子【解析】選C。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以確定x為質(zhì)子,y為即α粒子,z為中子。【補(bǔ)償訓(xùn)練】以下幾個(gè)核反應(yīng)方程,粒子X代表中子的方程是 (

)【解析】選B。由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判斷出選項(xiàng)B正確。3.日本福島核事故是世界上最大的核事故之一,2019年2月13日日本宣布該核電站內(nèi)部的核殘?jiān)状伪弧坝|及”,其中部分殘留的放射性物質(zhì)的半衰期可長達(dá)1570萬年。下列有關(guān)說法正確的是 (

)A.衰變成要經(jīng)過4次β衰變和7次α衰變B.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線的速度與光速相當(dāng),穿透能力很強(qiáng)C.將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解,會(huì)改變放射性元素的半衰期D.放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的【解析】選D。設(shè)衰變成需要x次α衰變和y次β衰變,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒則有:92-2x+y=82,4x=238-206,所以解得:x=8,y=6,故A錯(cuò)誤;天然放射性現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度為光速的十分之一,電離能力較強(qiáng),穿透能力較弱,故B錯(cuò)誤;半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,只對大量的原子核適用,且半衰期的大小由原子核內(nèi)部因素決定,與所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān),故C錯(cuò)誤;β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電子,這個(gè)電子以β射線的形式釋放出去,同時(shí)輻射出γ光子,故D正確。4.本題中用大寫字母代表原子核,E經(jīng)α衰變成為F,再經(jīng)β衰變成為G,再經(jīng)α衰變成為H。上述系列衰變可記為下式:,另一系列衰變?nèi)缦?P,已知P和F是同位素,則 (

)A.Q和G是同位素,R和H是同位素B.R和E是同位素,S和F是同位素C.R和G是同位素,S和H是同位素D.Q和E是同位素,R和F是同位素【解析】選B。由于P和F是同位素,設(shè)它們的質(zhì)子數(shù)為n,則其他各原子核的質(zhì)子數(shù)可分別表示如下:

由此可以看出R和E是同位素,S、P和F是同位素,Q和G是同位素。5.現(xiàn)有一塊質(zhì)量為2M、含的礦石,其中的質(zhì)量為2m。已知的半衰期為T,則下列說法正確的是 (

)A.經(jīng)過時(shí)間2T后,這塊礦石基本不再含有了B.經(jīng)過時(shí)間2T后,礦石中的有未發(fā)生衰變C.經(jīng)過時(shí)間2T后,該礦石的質(zhì)量剩下D.經(jīng)過時(shí)間3T后,礦石中的質(zhì)量還剩

【解析】選B?？傎|(zhì)量2m、衰變后剩余質(zhì)量m1、衰變時(shí)間、半衰期T之間關(guān)系為:m1=,所以在本題中有:經(jīng)過2T剩余為:m1=,發(fā)生衰變的為,故A錯(cuò)誤,B正確;雖然U238發(fā)生衰變,但衰變的產(chǎn)物大部分仍然存在于礦石中,如鉛208;所以經(jīng)過2T后,礦石的質(zhì)量仍然接近2M,故C錯(cuò)誤;經(jīng)過時(shí)間3T后該礦石中的質(zhì)量還剩m2=,故D錯(cuò)誤。6.A、B兩種放射性元素,原來都靜止在同一勻強(qiáng)磁場中,磁場方向如圖所示,其中一個(gè)放出α粒子,另一個(gè)放出β粒子,α與β粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場方向垂直,圖中a、b、c、d分別表示α粒子、β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡,則(

)A.a為α粒子軌跡,c為β粒子軌跡B.b為α粒子軌跡,d為β粒子軌跡C.b為α粒子軌跡,c為β粒子軌跡D.a為α粒子軌跡,d為β粒子軌跡【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn):(1)原子核在釋放α或β粒子的過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。(2)由左手定則和軌跡的內(nèi)切和外切判斷釋放粒子的電性。(3)根據(jù)洛倫茲力和牛頓第二定律以及動(dòng)量守恒定律可知半徑和粒子電量的關(guān)系。大堰河家窮，卻有愛，我家富有，但缺少愛，想到這些，詩人心中充滿了——眷戀與感激。3．見其發(fā)矢十中八九，但微頷之（稍微，略微）4.身受八處創(chuàng)傷，事敗還能“倚柱而笑，箕踞以罵”荊軻凜然無畏的性格刻畫無遺。二、作者簡介10.在上段敘述荊軻匆匆告別的基礎(chǔ)上，又十分真切而生動(dòng)地描繪了易水送別，慷慨悲歌的壯烈場面。1．了解文章的歷史背景，這對準(zhǔn)確地理解，分析和評價(jià)文章具有十分重要的意義。民生各有所樂兮，余獨(dú)好修以為常。明確：一定要不斷挖掘和重視人才，不要等到危機(jī)出現(xiàn)后再重用人才。我們可以想象：這樣一個(gè)須發(fā)盡白的老者，夜縋而出時(shí)是怎樣的一種情形。當(dāng)他拄著拐杖走進(jìn)秦營時(shí)又是怎樣的大義凜然，視死如歸。二、要?dú)v史地看待古人，看待英雄人物，要實(shí)事求是地分析評價(jià)。太子丹恐懼，乃請荊卿曰：“秦兵旦暮渡易水，則雖欲長侍足下，豈可得哉？”荊卿曰：“微太子言，臣愿得謁之。今行而無信，則秦未可親也。夫今樊將軍，秦王購之金千斤，邑萬家。誠能得樊將軍首，與燕督亢之地圖獻(xiàn)秦王，秦王必說見臣，臣乃得有以報(bào)太子?！碧釉唬骸胺畬④娨愿F困來歸丹，丹不忍以己之私，而傷長者之意，愿足下更慮之！”第四部分（從“既至秦”到“秦王目眩良久”）廷刺秦王【解析】選C。兩個(gè)相切的圓表示在相切點(diǎn)處是靜止的原子核發(fā)生了衰變,由于無外力作用,動(dòng)量守恒,所以原子核發(fā)生衰變后,新核與放出的粒子速度方向相反,若它們帶相同性質(zhì)的電荷,則它們所受的洛倫茲力方向相反,則軌道應(yīng)是外切圓,故左圖應(yīng)該是原子核發(fā)生了α衰變,又因?yàn)閞=,半徑大的應(yīng)該是電荷量小的α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、D錯(cuò)誤;若它們所帶電荷的性質(zhì)不同,則它們的軌道應(yīng)是內(nèi)切圓。右圖所示的軌跡說明是放出了與原子核電性相反的電荷,故應(yīng)該是發(fā)生了β衰變,半徑大的應(yīng)該是電荷量小的電子的運(yùn)動(dòng)軌跡,故B錯(cuò)誤,C正確。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)氡是一種天然放射性氣體,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,它發(fā)生衰變之后生成,已知氡的半衰期約為3.8天,則完成下列問題:(1)寫出氡的衰變方程;(2)16g氡經(jīng)過多少天變成1g?【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行:(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出衰變方程中的未知粒子,然后寫出衰變方程。(2)根據(jù)m=m0()n得出半衰期的次數(shù),從而得出經(jīng)歷的天數(shù)?！窘馕觥?1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,未知粒子的電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,為α粒子。其衰變方程是：(2)根據(jù)m=m0()n得,,解得n=4,則t=4T=4×3.8天=15.2天。答案:(1)

(2)15.2天8.(12分)核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)楹?問:(1)一共經(jīng)過幾次α衰變和幾次β衰變?(2)與相比,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少?(3)綜合寫出這一衰變過程的方程。【解析】(1)設(shè)衰變?yōu)榻?jīng)過x次α衰變和y次β衰變。由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得238=206+4x ①92=82+2x-y ②聯(lián)立①②解得x=8,y=6即一共經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變。(2)由于每發(fā)生一次α衰變,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2,每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)減少1,而質(zhì)子數(shù)增加1,故質(zhì)子數(shù)少10,中子數(shù)少22。(3)衰變方程為答案:(1)8次α衰變和6次β衰變(2)10

22(3)【能力提升】（15分鐘·40分）9.(7分)(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5700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)減少?，F(xiàn)通過測量得知,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。下列說法正確的是 (

)A.該古木的年代距今約5700年B.12C、13C、14