高三物理一轮复习课件【知识导图+拓展训练】原子核和元素衰变

原子核的组成和元素衰变1.知道什么是放射性及放射性元素.2.知道三种射线的特征以及原子核的组成3.会正确书写原子核符号学习目标人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。

人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？

1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，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。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素放射性：物质发射射线的性质称为放射性．人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。钡铀云母翠砷铜铀矿斜水钼铀矿铀钙石矿

放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．一天然放射现象放大了1000倍的铀矿石在放射性现象中放出的射线是什么呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？这些射线带不带电呢？二、射线到底是什么1.研究方法：让射线通过电场和磁场来研究其性质。三种射线在电场中的运动轨迹不同三种射线在磁场中的运动轨迹不同射线射线射线电离能力贯穿能力速度成分氦原子核高速电子流高能量电磁波1/10光速99%光速光速弱纸能档住较强，几毫米铝板很强几厘米铅板几十厘米混凝土很容易较弱更小带电量2e-e0二、射线到底是什么2、各种射线的性质和特性。本质上α、β是实物粒子，γ射线是光子【深度思考】三种射线组成和性质不同，若将放射源置于如图所示的匀强电场和匀强磁场中，请根据三种射线的特点，画出它们的大致轨迹.(1)在匀强电场中，γ射线不发生偏转，做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，β粒子的偏移大，如图所示.所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比为(2)在匀强磁场中：γ射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，如图所示.所以，在同样条件下β粒子与α粒子的轨道半径之比为元素的放射性如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质，还是以某种化合物的形式存在，它放射性的强度不受影响.也就是说，射线来自

.这说明原子核内部是有结构的.原子核三、原子核的组成1.质子的发现1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核.α粒子轰击氮核

同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。原子核是否只由质子组成呢？核的质量质子质量核的电量质子电量？

卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．核的质量质子质量核的电量质子电量>1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子.

2.中子的发现3.原子核的表示:X表示

元素符号Z表示

质子数A表示

质量数有92个质子,电荷数为92，质量数为235，即有143个中子。表示铀原子核有2个质子,电荷数为2，质量数为4,即有2个中子.表示氦原子核

如质子数相同，中子数不同，（质量数当然不同），则互为同位素。（氕）（氘）（氚）核外电子数也相同；化学性质相同，物理性质不同。【深度思考】原子核的电荷数与它所带电荷量，质量数与它的质量分别有什么关系？原子核所带的电荷等于核内质子电荷的总和，所以，原子核所带电荷总是质子电荷的整数倍，用这个倍数表示原子核的电荷量；原子核的质量等于质子和中子的质量总和，而质子和中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数称为原子核的质量数.可见，电荷数与质量数是一个纯数字，与电荷量和质量是不同的.已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(1)88

138

(2)1.41×10－17C

(3)88

(4)113∶114总结提升电荷数＝质子数＝元素的原子序数＝中性原子核外电子数质量数＝核子数＝质子数＋中子数.原子核的衰变1.定义：原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.原子核衰变时电荷数和质量数都守恒减少4减少2不变增加13.衰变规律：

守恒，

守恒.电荷数质量数衰变次数的分析计算方法：(1)依据：电荷数和质量数守恒.(2)方法：根据β衰变不改变质量数的特点，可根据反应先后质量数的变化先确定α衰变的次数，然后计算出电荷数的改变，由其差值可确定β衰变的次数.半衰期1.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.放射性元素衰变的快慢是由

的因素决定的，跟原子所处的

和

没有关系.3.半衰期是一个

概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时刻衰变的可能性，因此，半衰期只适用于

原子核.半数核内部自身化学状态外部条件统计大量的经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：

质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为：

(多选)14C发生放射性衰变为14N，半衰期约5700年.已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少.现通过测量得知，某古木样品中1