1、 19.1-3 原子核的组成 放射性元素的衰变 探测射线的方法导学案2012 年 5 月 14 日 编写：杨洪涛 审阅：王生云【学习要求】1.知道什么是放射性及放射性元素。2.知道三种射线的性质，知道原子核的组成，会正确书写原子核符号。3.知道原子核的衰变，会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义。4.知道两种衰变的规律，能够熟练写出衰变方程。5.知道放射线的粒子能使气体或液体电离、使照相底片感光、使荧光物质产生荧光。6.了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。7.通过模型的探究，经历分析和解决问题的过程，体会物理学的研究方法。【学习过程】第一课时1、天然放射现象自学 P65，完成
2、下列填空1.1896 年，法国物理学家_发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。后来，玛丽居里发现能够发出更强射线的新元素_、_。2.物质发射射线的性质称为_，具有放射性的元素称为_，.放射性元素自发地发出射线的现象，叫做_.二、射线到底是什么【思考】将放射源放入铅做的容器中，让射线只能从容器中的小孔中射出，成为细细的一束。怎样判断射线是否为带电粒子流？如图所示，如果 射线、 射线都是带电粒子流，判断它们分别带什么电荷。2.放射性元素放射出来的射线有三种：_、_、_.种类 射线 射线 射线组成 高速氦核流 高速电子流 光子流( 高频电磁波)带电荷量 2e
3、-e 0质量 4mpmp=1.6710-27 kg 1840pm静止质量为零速度 0.1c 0.9c c在电场或磁场中 偏转 与 射线反向偏转 不偏转贯穿本领 最弱用纸能挡住 较强穿透几毫米的铝 板 最强穿透几厘米的铅板电离作用 很强 较弱 很弱在云室中的径迹 粗、短、直 细、较长、曲折 最长通过胶片 感光 感光 感光3.如果一个元素具有放射性，那么，无论它是以单质存在还是以化合物形式存在，都具有放射性。由于元素的化学性质决定于原子的核外电子，这就说明射线与这些电子无关，射线来自_,说明原子核内部是有结构的。三、原子核的组成1.原子核由_和_组成，它们统称为_，其中_带正电，_不带电.2.原子
4、核的数学符号为 ，其中 _为元素符号， A 表示_，Z 表示XAZ_.(1)原子核中的两个整数质量数 A：等于质子数和中子数之和，即核子数；电荷数 Z：等于质子数.(2)原子核中的两个等式核电荷数 (Z)=质子数=元素的原子序数= 核外电子数质量数(A)=核子数=质子数+中子数3.具有相同质子数、不同中子数的原子互称_.原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同.例如氢的三种同位素：氕( )、氘( )、氚( ).H121H31巩固练习1.用符号表示以下原子核：铀 238（ ） 有 6 个中子
5、的碳原子核（ ） 质量数为 14 的碳原子核（ ）电荷数为 8 质量数为 17 的原子核（ ） 粒子（ ）2.说出以下原子核的质子数、中子数：钾 40 （ 、 ） （ 、 ） （ 、 ）Cu629 Rn2863.常见粒子符号：粒子( 即氦核 )： 质子(即氢核)： 或 中子： 电子：He42 H1Pn10e014. 已知镭的原子序数是 88，原子核质量数是 226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈现中性，它核外有几个电子？(4) 是镭的一种同位素，让 和 以相同速度垂直射入磁感应强度为 B 的匀Ra28 Ra26828强磁场中，它们运动的轨迹
6、半径之比是多少？第二课时4、原子核的衰变1.衰变：原子核放出 粒子或 粒子后，就变成新的_ ，这种变化就叫原子核的衰变，原子核的自发衰变分为两种，一种是_衰变，另一种叫_衰变.2.大量观察表明，原子核衰变时_和_守恒.3. 衰变的一般方程：_.衰变的一般方程： _.4.衰变的实质： 其转化方程是：衰变的实质：【问题】为什么 射线经常伴随 射线和 射线产生？【疑难解析】.对 衰变和 衰变的实质的正确理解剖析：（1）原子核放出 粒子或 粒子后，就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变. 粒子、 粒子及 粒子都是从原子核里发射出来的，但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核是由质子和中子
7、组成的.（2） 衰变的实质是原子核中的 2 个质子和 2 个中子结合在一起发射出来的， 衰变的方程为 + ，实质是 .XAZY42Hen10He4（3） 衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，放出高速电子流， 衰变的方程为 ，实质是 .AZ011001（4）在发生 、 衰变的过程中，由于新核处于不稳定状态，它要通过辐射光子而达到稳定的状态，因此 射线总是伴随 、 衰变而产生.巩固练习1.写出下列各放射性元素的 衰变方程：（1） （铋核） （2） （钋核）Bi2348 Po10842.写出下列各放射性元素的 衰变方程：（1） （钍核） （2） （铜核）Th23490 Cu693. （
8、铀核）衰变为 （氡核）要经过几次 衰变，几次 衰变？U82Rn2864.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两条如图 19-2-4 中所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向。不计放出光子的能量，则下述说法中正确的是( )图 19-2-4A发生的是 衰变，B 为 粒于的径迹 B发生的是 衰变，b 为 粒子的径迹C磁场方向垂直纸面向外 D磁场方向垂直纸面向内5、半衰期1.半衰期：放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期.2.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，不同放射性元素的半衰期不同.半衰期的大小与放射性元素所处的物理或化学状态_，这是因为衰变发生在_，压力、
9、温度、与其他元素的化合等，都不会影响_的结构.【疑难解析】对半衰期的正确理解（1）半衰期表示放射性元素衰变的快慢，放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期.公式 N= 、m= . 式中 N0、m 0 表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，tN)2(0t)21(0N、m 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变的时间， 表示半衰期.（2）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至相差十分悬殊；衰变速度越快的元素，其半衰期越短.如氡 222 衰变为钋 218 的半衰期为 3.8 天，而铀 238 衰变为钍 234 的半衰期长达4.5109 年.（3）影响因素
10、：半衰期由放射性元素的原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，因为这些因素都不能改变原子核的结构.（4）规律理解：半衰期是一个统计规律，只对大量原子核适用，对于少数个别的原子核，其衰变毫无规律，何时衰变、何时衰变一半，都是不可预知的.巩固练习1.已知钍 234 的半衰期是 24 天，1g 钍经过 120 天后还剩多少？2.铋 210 的半衰期是 5 天，经过多少天后，20g 铋还剩 1.25g？6探测射线的方法【问题 1】肉眼看不见射线，如何显示射线的存在？【问题 2】哪些现象可以用来探知射线和各种运动的粒子？【问题 3】常在学校或科学研究中用到的探测方法有哪些？威尔逊云室气泡室盖革米勒计数器【 课后反思 】
