2016屆高三物理(wùlǐ)第一輪復(fù)習(xí)課件-選修3-5-第十八、十九章-第2講第一頁，共46頁?？键c1三種(sānzhǒnɡ)射線、兩種衰變(1)天然放射現(xiàn)象.現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_______具有(jùyǒu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu).自發(fā)(zìfā)原子核第二頁，共46頁。(2)放射性和放射性元素.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).①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)相同.②應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、作_________等.③防護(hù)：防止放射性對人體(réntǐ)組織的傷害.放射性放射性α射線(shèxiàn)β射線(shèxiàn)γ射線天然人工示蹤原子第三頁，共46頁。(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種________的變化稱為_______的衰變.(2)分類.α衰變：→+____β衰變：→+____(3)半衰期：放射性元素的原子核有_____發(fā)生衰變所需的時間.半衰期由原子核內(nèi)部(nèibù)的因素決定，跟原子所處的________________無關(guān).原子核原子核半數(shù)(bànshù)物理(wùlǐ)、化學(xué)狀態(tài)第四頁，共46頁。射線名稱比較項目α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電量2e-e0質(zhì)量4mp靜止質(zhì)量為零符號γ第五頁，共46頁。射線名稱比較項目α射線β射線γ射線速度可達(dá)0.1c可達(dá)0.99cc垂直進(jìn)入電場或磁場的偏轉(zhuǎn)情況偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱較強(qiáng)最強(qiáng)對空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱第六頁，共46頁。2.α衰變(shuāibiàn)、β衰變(shuāibiàn)的比較衰變類型α衰變β衰變衰變方程衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子第七頁，共46頁。衰變類型α衰變β衰變勻強(qiáng)磁場中軌跡形狀衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒Z.x.x.K第八頁，共46頁。(1)根據(jù)半衰期的概念,可總結(jié)出公式(gōngshì).N余=N原()t/τ，m余=m原()t/τ.式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期.(2)影響因素:放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的,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).第九頁，共46頁。核反響的四種類型(lèixíng)比較考點2核反響(fǎnxiǎng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變α衰變自發(fā)_____β衰變自發(fā)_____人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芲____(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)_____(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)第十頁，共46頁。類型可控性核反應(yīng)方程典例人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芲___(約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素及正電子)____重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制_________輕核聚變除氫彈外無法控制_____第十一頁，共46頁。關(guān)于核反響的三點說明(1)核反響過程一般都是不可逆的，所以核反響方程只能用單向箭頭表示反響方向，不能用等號連接(liánjiē).(2)核反響的生成物一定要以實驗為根底，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反響方程.(3)核反響遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒.第十二頁，共46頁。1.核力：核子間的作用力.核力是_____力，作用范圍在1.5×10-15m之內(nèi)，只在相鄰的核子間發(fā)生(fāshēng)作用2.核能：核子結(jié)合為原子核時_____的能量或原子核分解為核子時_____的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能3.質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E=____，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子能ΔE=______.考點(kǎodiǎn)3核能短程(duǎnchénɡ)釋放吸收mc2Δmc2第十三頁，共46頁。(1)核力是強(qiáng)相互作用(zuòyòng)的一種表現(xiàn)；(2)核力是短程力，作用(zuòyòng)范圍在1.5×10-15m之內(nèi)；(3)每個核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用(zuòyòng).(1)結(jié)合能：把構(gòu)成原子核的結(jié)合在一起的核子分開所需的能量.第十四頁，共46頁。(2)比結(jié)合能：①定義(dìngyì)：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能.②特點：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定.(1)重核裂變：①定義(dìngyì):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質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程.第十五頁，共46頁。②特點:a.裂變過程中能夠放出巨大的能量;b.裂變的同時(tóngshí)能夠放出2～3(或更多)個中子;c.裂變的產(chǎn)物不是惟一的.對于鈾核裂變有二分裂、三分裂和四分裂形式,但三分裂和四分裂概率比較小.③典型的分裂方程:第十六頁，共46頁。(2)輕核聚變(jùbiàn).①定義：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反響過程.②特點:a.聚變(jùbiàn)過程放出大量的能量,平均每個核子放出的能量,富.③典型的聚變(jùbiàn)方程:第十七頁，共46頁。熱點考向1衰變與其射線【例證1】(2011·重慶高考)核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射γ射線.以下說法(shuōfǎ)正確的選項是()C.與銫137相比，碘131衰變更慢第十八頁，共46頁?！窘忸}指南】解答此題時要把握以下三點：(1)半衰期的長短代表了衰變的快慢.(2)光子能量大小由頻率上下決定.(3)同位素的核電荷數(shù)相同.【自主解答】選D.β射線是高速運動的電子流，不是氦原子核，A錯誤；γ射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)E=hν可知，γ射線光子能量大于可見光光子能量，B錯誤；半衰期越短，衰變越快，C錯誤；銫133和銫137都是銫元素，是質(zhì)子(zhìzǐ)數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以D正確.第十九頁，共46頁?！究偨Y(jié)提升】解答此題關(guān)鍵在于搞清三種射線的性質(zhì)，以及半衰期及同位素的概念.對易錯選項及錯誤(cuòwù)原因具體分析如下：易錯角度錯誤原因易錯選A分不清α、β、γ射線的性質(zhì)，實際上α射線為高速氦核流，β射線為高速電子流，γ射線為光子流易錯選B誤認(rèn)為γ射線的頻率小于可見光的頻率，而實際上γ射線的頻率大于可見光的頻率第二十頁，共46頁。熱點考向2核反響類型與核反響方程【例證2】(2012·廣東高考(ɡāokǎo)改編)能源是社會開展的根底,開展核能是解決能源問題的途徑之一,以下釋放核能的反響方程,表述正確的有()A.是核聚變反響B(tài).是β衰變C.是原子核的人工轉(zhuǎn)變反響D.是α衰變【解題指南】解答此題需要掌握核反響根本知識，主要考查衰變與其他的核反響的區(qū)別.第二十一頁，共46頁?！咀灾鹘獯稹窟xA.兩個(liǎnɡɡè)輕核聚合成一個較重的核的反響為核聚變反響，故A對B錯.重核被中子轟擊后分裂成兩個(liǎnɡɡè)中等質(zhì)量的原子核并放出假設(shè)干個中子的反響為核裂變反響，故C錯.原子核放出α或β粒子后變成另一種原子核的反響稱為原子核的衰變.原子核的衰變的反響物只有一種，故D錯.第二十二頁，共46頁?！究偨Y(jié)提升】核反響方程的書寫(shūxiě)方法(1)熟記常見根本粒子的符號，是正確書寫(shūxiě)核反響方程的根底.如質(zhì)子()、中子()、α粒子()、β粒子()、正電子()、氘核()、氚核()等.(2)掌握核反響方程遵守的規(guī)律，是正確書寫(shūxiě)核反響方程或判斷某個核反響方程是否正確的依據(jù)，所以要理解并應(yīng)用好質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律.(3)熟悉核反響的四種根本類型，可以幫助我們理清思路，很快寫出正確的核反響方程.第二十三頁，共46頁。熱點考向3與核能相關(guān)的綜合問題(wèntí)【例證3】(2012·海南高考改編)一靜止的核經(jīng)α衰變成為核，釋放出的總動能為4.27MeV.問此衰變后核的動能為()A.4.0MeVB.0.27MeVC.0.07MeVD.4.2MeV第二十四頁，共46頁。【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.據(jù)題意知,此α衰變的衰變方程(fāngchéng)為根據(jù)動量守恒定律得mαvα=mThvTh①式中,mα和mTh分別為α粒子和Th核的質(zhì)量,vα和vTh分別為α粒子和Th核的速度的大小,由題設(shè)條件知②③式中Ek=4.27MeV是α粒子與Th核的總動能.由①②③式得④代入數(shù)據(jù)得,衰變后核的動能第二十五頁，共46頁?！究偨Y(jié)提升】解決核反響方程及核能(hénéng)問題的標(biāo)準(zhǔn)解法(1)要熟悉和掌握教材中出現(xiàn)的主要核反響方程式,并知道其意義;(2)根據(jù)ΔE=Δmc2計算，計算時Δm的單位是“kg〞,c的單位是“m/s〞，ΔE的單位是“J〞.(3)根據(jù)ΔE=Δm×931.5MeV計算.因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計算時Δm的單位是“u〞，ΔE的單位是“MeV〞.第二十六頁，共46頁。(4)根據(jù)平均(píngjūn)結(jié)合能來計算核能.原子核的結(jié)合能＝平均(píngjūn)結(jié)合能×核子數(shù).(5)有時可結(jié)合動量守恒和能量守恒進(jìn)行分析計算，此時應(yīng)注意動量、動能關(guān)系式p2=2mEk的應(yīng)用.第二十七頁，共46頁。1.(2011·浙江(zhèjiānɡ)高考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，以下說法正確的是()第二十八頁，共46頁?！窘忸}指南】解答此題時應(yīng)注意(zhùyì)理解：(1)天然放射現(xiàn)象中三種射線的產(chǎn)生機(jī)理.(2)影響天然放射現(xiàn)象的因素.【解析】選D.α射線是在α衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是氦核，A錯誤；β射線是在β衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是高速電子束，B錯誤；γ射線是發(fā)生α衰變和β衰變時原子核發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的電磁波，C錯誤；物質(zhì)的放射性由原子核內(nèi)部自身的因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān),D正確.第二十九頁，共46頁。2.(2012·上海高考)在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成，如圖所示.該裝置中探測器接收到的是()【解析】選D.放射源發(fā)出的只有α、β、γ三種射線，應(yīng)選項A錯誤.在α、β、γ三種射線中，只有γ射線能穿透(chuāntòu)鋼板，應(yīng)選項B、C錯誤，D正確.第三十頁，共46頁。測年法是利用衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法，假設(shè)以橫坐標(biāo)t表示時間，縱坐標(biāo)m表示任意時刻(shíkè)的質(zhì)量，m0為t=0時的質(zhì)量.下面四幅圖中能正確反映衰變規(guī)律的是()【解析】選C.由公式m=m0·并結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知C正確.第三十一頁，共46頁。4.原子核與氘核反響生成一個α粒子和一個質(zhì)子.由此可知()A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2【解析】選D.寫出核反響方程(fāngchéng)：，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，列方程(fāngchéng)：A+2=4+1,Z+1=2+1,解得:A=3,Z=2,應(yīng)選項D正確.第三十二頁，共46頁。5.(2012·大綱版全國卷)經(jīng)過(jīngguò)m次α衰變和n次β衰變，變成，那么()A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18【解析】選B.根據(jù)題意有：235-4m=207，92-2m+n=82，解兩式得m=7,n=4，選項B正確.第三十三頁，共46頁。6.(2012·重慶高考)以下是物理學(xué)史上3個著名的核反響方程

x、y和z是3種不同的粒子，其中z是()【解析】選C.把前兩個方程化簡，消去x，即，可見y是，結(jié)合第三個方程，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知z是中子(zhōngzǐ).因此選項C正確.第三十四頁，共46頁。7.(2013·廈門模擬(mónǐ))放射性衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成，而可以經(jīng)一次衰變變成(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成，和最后都衰變成，衰變路徑如下圖，那么可知圖中()A.過程①是β衰變，過程③是α衰變；過程②是α衰變，過程④是β衰變B.過程①是β衰變，過程③是α衰變；過程②是β衰變，過程④是α衰變第三十五頁，共46頁。C.過程(guòchéng)①是α衰變，過程(guòchéng)③是β衰變；過程(guòchéng)②是α衰變，過程(guòchéng)④是β衰變D.過程(guòchéng)①是α衰變，過程(guòchéng)③是β衰變；過程(guòchéng)②是β衰變，過程(guòchéng)④是α衰變【解析】選A.過程(guòchéng)①質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變，a=84，過程(guòchéng)③質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，是α衰變，過程(guòchéng)②核電荷數(shù)減少2，是α衰變，b=206，過程(guòchéng)④是β衰變，應(yīng)選A.第三十六頁，共46頁。8.正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(PET)的根本原理是：將放射性同位素注入人體，參與人體的代謝過程，在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(yīduì)光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.將放射性同位素注入人體，的主要用途是()【解析】選B.放射性元素注入人體帶有放射性標(biāo)記，可以用儀器探測出來，故的主要用途是作為示蹤原子，B正確.第三十七頁，共46頁。9.據(jù)媒體報道：福建寧德正在建造核電站，這對福建緩解能源緊張，提升經(jīng)濟(jì)起到巨大作用.關(guān)于當(dāng)今已建的核電站，其獲取核能的根本核反響方程可能是以下的()A.B.C.D.【解析】選式，A是聚變反響，B是α衰變，C是裂變(lièbiàn)，D是人工核轉(zhuǎn)變，故選C.第三十八頁，共46頁。10.(2013·漳州模擬)用α粒子轟擊鋁核()，產(chǎn)生磷核()和x粒子，磷核()具有放射性，它衰變(shuāibiàn)后變成硅核()和y粒子，那么x粒子和y粒子分別是()A.質(zhì)子電子B.質(zhì)子正電子C.中子電子D.中子正電子【解析】選D.用α粒子轟擊鋁核()，產(chǎn)生磷核()和x粒子的核反響方程：，磷核()衰變(shuāib