第一节原子的核式结构 原子核 第二节天然放射现象 衰变 第三

1、第一节原子的核式结构 原子核 第二节天然放射现象 衰变 第三节放射性的应用与防护一. 本周教学内容： 第一节 原子的核式结构 原子核第二节 天然放射现象 衰变第三节 放射性的应用与防护二. 知识要点： 1. 了解电子的发现和汤姆生的枣糕式模型。了解粒子散射实验、卢瑟福原子核结构模型、理想模型提出的主要思想。知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。2. 了解天然放射现象及其规律，知道天然放射现象的原因是核的衰变。知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。知道原子核衰变，知道衰变规律。了解半衰期的概念。3. 知道什么是放射性同位素、人造和天然放射性物质的主要不同点。了解放射性在生产和科研领域

2、中的应用。知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害。了解防范放射线的措施，建立防范意识。三. 疑难辨析：1. 汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，但不能说明原子有核及核是可分的。卢瑟福通过对粒子散射实验中少数粒子大角度散射的分析，提出了原子的核式结构模型。研究表明原子直径的数量级为1010m，而核的数量级为l015m，两者相差105倍。原子核是由质子和中子组成的。1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，并预言了中子的存在，后经查德威克用粒子轰击铍核，证实了中子的存在。质子和中子统称为核子，一个原子核中，电荷数z等于质子数，质量数A等于核子数，中子数则为AZ。2. 具有相同质子数而中子

3、数不同的原子互称同位素。它们具有相同的化学性质但有不同的物理性质3. 贝克勒耳发现了天然放射现象，天然放射现象使人们认识到原子核内部具有复杂的结构。放射性物质放出的射线有三种：（1）射线：射线是高速氦核流，速度可达光速的，电荷数是2，质量数是4。 （2）射线：射线是高速电子流，速度可达光速的99必须注意，粒子是由核内的中子释放出来的，同时中子转化为质子，不能由射线误认为核内有电子。（3）射线：射线是波长很短（1010m以下）的电磁波（光子流），不带电。三种射线中，粒子电离能力最强，粒子次之，光子最弱；贯穿本领则光子最强，粒子次之，粒子最弱。4. 放射性元素有半数发生衰变的时间称为半哀期，是对大

4、量原子核衰变快慢的统计规律。不同的放射性元素，半衰期差别很大。放射性元素的半衰期是由核内部本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。5. 放射性同位素及其特点：具有放射性的同位素叫做放射性同位素，例如用粒子轰击铝箔时，就得到具有放射性的同位素P，核反应方程为：AlHePn，P像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子（），衰变反应方程可写为：PSie人造放射性同位素比起天然放射性的物质来，有以下三大主要特点：放射性强度容易控制。可以制成各种所需的形状，因半衰期短而容易处理其废料。这就是在生产及科研中用到射线时，只用人造放射性同位素的原因。放射性同位索的应用：一类是利用它的射线，另一

5、类是作为示踪原子。（1）利用放射性同位素的射线，主要是利用射线的贯穿本领、电离作用及射线的物理、化学和生物作用。例如： 利用射线贯穿本领强的特点，进行射线探伤； 利用放射线的贯穿本领跟物体的厚度和密度的关系，来检查产品的厚度、密封容器中的液面高度，从而自动控制生产过程； 利用射线的电离本领强的特点，消除静电； 通过射线照射可以使种子发生变异，培养出新的优良品种。另外，利用射线还可以防治害虫、消毒灭菌、治疗恶性肿瘤等。（2）作为示踪原子，主要是利用放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有相同化学性质的特点，以及放射性同位素容易检测的特点。例如： 用磷的同位素制成肥料喷在棉花叶面上，每隔一定时间

6、用探测器测量棉株各部分的放射性强度，便可知道作物吸收磷的有关情况； 利用示踪原子检测输油管道上漏油位置，了解活塞的磨损情况等（这是利用了射线可以探测的特点）。查阅有关资料，了解放射性污染的危害反防护措施【典型例题】例1 关于粒子的散射实验，下列说法中正确的是（ ） A. 粒子穿过原子时，由于粒子的质量比电子大得多电子不可能使粒子的运动方向发生明显的改变B. 由于绝大多数粒子穿过金箔后仍按原方向前进，所以使粒子发生大角度偏转的原因是在原于中极小的区域内集中着对粒子产生库仑斥力的正电荷C. 使粒于发生大角度偏转的原因是粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对粒子的斥力不相等 D. 粒子穿过原子时，只

7、有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小粒子十分接近原子的机会很小答案：A、B、D 解析：在已知粒子、电子质量条件下，由动量守恒可知A正确。由力与运动的关系可知B、D正确。例2 Th（钍）经过一系列衰变和衰变，变成Pb（铅），问经过了多少次衰变?经过了多少次衰变?解：方法l：由质量守恒得衰变的次数为（次） 由电荷数守恒得衰变的次数为（次） 方法2：设Th经过x次衰变和y次衰变后变成Pb。核反应方程为： 由质量数和电荷数守恒得 解得x=6，y=4，即衰变的次数为6次，衰变的次数为4次。例3 如下图中，A、B是两块带有等量异种电荷的金属板，两板间有匀强电场将天然放射性物质放入顶端开有小孔的铅盒s

8、里，放射线便从小孔中射出进入电场，轨迹如图所示。则轨迹 是射线，轨迹 是 射线，轨迹 是射线， 板带正电。答案：，B解析：在电场中运动的粒子，当速度与电场不平行时，不偏转的粒子不受电场力，轨迹不偏转，粒子不带电，所以是射线。带电粒子偏转加速度，粒子的核质比（）小于粒子的核质比，加速度小，轨迹弯曲程度小，是粒子是粒子轨迹。B板带正电。例4 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（ ）A. 作为示踪原子是利用了放射性同位素的贯穿能力很强的性质B. 作为示踪原子是利用了放射性同位素放出射线可被仪器探测的特点C. 射线探伤利用了射线贯穿能力很强的性质D. 射线探伤利用了射线电离能力很强的性质答案：

9、B、C 1. 关于卢瑟福粒子散射实验结果如图所示的下列叙述中，正确的是（ ）A. 全部粒子都穿过金箔或发生很小的偏转 B. 少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进C. 绝大多数粒子发生较大的偏转，只有少数穿过金箔D. 绝大多数粒子穿过金箔未发生偏转，少数发生了较大的偏转，极少数粒子偏转角度超过了90°，有的甚至被弹回2. 从粒子散射实验中，可以得出的有意义的结论是（ ）A. 使人类首次发现了原子核的结构B. 由此建立了原子的核式结构的学说C. 可以估算出原子核的大小D. 发现原子里不但有带负电的电子，而且有带正电的物质3. 对粒子散射实验装置的叙述中，正确的是（ ）A. 实验器材主要有

10、放射源、金箔、荧光屏、显微镜B. 实验装置放在空气中和真空中都可以C. 金箔的厚度对实验无影响D. 如果将金箔换成铝箔，就不会产生散射现象4. 下列关于同位索的说法中，正确的是（ ）A. 它们具有相同的质子数、原子序数和核外电子数，具有不同的中子数B. 它们具有相同的质子数，不同的核子数C. 它们具有相同的化学性质和不同的物理性质D. 它们具有相同的物理性质和化学性质5. 氢有三种同位素。分别叫做 、 、 ，符号是 、 、 。6. 关于半衰期，下列说法中错误的是（ ）A. 半衰期是元素质量减少一半所需的时间B. 半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半C. 放射性元素在高温和高压下半定期要变短，但

11、与其他物质化合后，半衰期要变长D. 同种元素的半衰期随着质量的减少而减少7. 一个原子核x经过5次衰变变成原子核y，再经过4次衰变变成原子核z，则（ ）A. 原子核x比原子核z多6个电荷数B. 原子核x比原子核z的质量数多20C. 原子核y比原子核z少4个电荷数D. 原子核y与原子核z的质量数相等8. 关于天然放射现象，下列说法中正确的是（ ）A. 具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B. 放射线是从原子核内释放出的看不见的射线C. 放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷D. 放射线中带正电的粒子是氦原子核9. 完成下列核反应，并指出衰变方式：ThPa ，属于 ；RaRh+

12、，属于 。10. U衰变成Pb共经过 次衰变和 次衰变，衰变方程为 。11. 在、这三种射线中，穿适本领最强的是 ，最弱的是 ；电离本领最强的是 ，最弱的是 ；速度最大的是 ，最小的是 。12. 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（ ）A. 利用射线使空气电离，把净电荷泄去B. 利用射线照射植物的种子，使产量显著增加B. 利用射线来治疗肺癌、食道癌D. 利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子13. 有关放射性同位素P的下列说法中正确的是（ ）A. P与X互为同位素B. P与其同位素具有相同的化学性质C. 用P制成化合物后它的半衰期变短D. 含有P的磷肥释放正电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响14. 放射性射线对人体有伤害作用，因此在用做示踪原子时，应该选用 半衰期的放射性同位素（填“较长”或“较短”），这是因为 。15. 人生活在核污染的环境中，易患上皮肤癌、白血病、新生儿畸形等疾病，其致病机理是 。16. 静止的原子核U处在一个匀强磁场中，当它自发地放出一个粒子后变成一个新核。若粒子放出时的速度方向与磁感应强度方向垂直，则粒子与新核做匀速圆周运动的轨道半径之比为多少?从粒子