2022年高三物理《原子的核式結構 天然放射現(xiàn)象》導學案

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1、2022年高三物理《原子的核式結構 天然放射現(xiàn)象》導學案 【學習目標】 1. 掌握α粒子散射實驗和原子核式結構模型的主要內(nèi)容。 2.知道原子核的表述方式，知道核子和同位素的概念。 3.知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，知道三種射線的本質(zhì)和特性。 4.知道放射性元素的衰變規(guī)律和半衰期，會寫放射性元素的衰變方程。 【學習重點和難點】 1. 原子核式結構模型的主要內(nèi)容及表述方式。 2. 放射性元素的衰變方程 【使用說明及學法指導】 本學案包括《原子的核式結構 原子核》和《天然放射現(xiàn)象 衰變》兩節(jié)課的內(nèi)容。建議第一課時教師先指導學生認真閱讀教材，初步理解本學案的有關知識，第二、三課時通

2、過探究展示課加深對本部分重點和難點知識的理解。 【文本研讀案】 一、知識點一、原子的核式結構 1. α粒子散射實驗 ⑴在圖中填上各部分裝置名稱 ⑵實驗現(xiàn)象： 絕大多數(shù)α粒子　　　　　　　　　　　　　， 少數(shù)α粒子　　　　　　　　　　　　　 ,極少數(shù)α粒子　　　　　　　　　　　　　　_____。 2. 盧瑟福原子模型（核式結構模型） 在原子的中心有一個很小的核，叫做__________，原子的全部___________和幾乎全部____________都集中在_________里，____________________在核外空間里繞核旋轉(zhuǎn)，原子的核式結構學說可圓滿解釋粒子散射

3、實驗。 3.原子和原子核的大?。涸拥陌霃郊s__________m,原子核大小約_________________。 4.原子核的組成：原子核是由　　　　和　　　　組成，二者統(tǒng)稱為　　　　　　。 5.原子核的描述： 核電荷數(shù)（用符號______表示）=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，核質(zhì)量數(shù)（用符號_____表示）=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，原子核X用符號_________表示。 6.同位素：具有相同__________數(shù)而_________數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一_______,因而互稱同位素。 二、知識點二、天然放射現(xiàn)象 1. 放射性和放射性元素：物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫___

4、________，具有________的元素叫放射性元素，元素具有自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫__________________。 2.放射性物質(zhì)放出的射線：帶正電的為____射線、帶負電的為_____射線，不帶電的為__射線。 3. 放射線的性質(zhì) （1）射線：是速度約為光速十分之一的________流,電離本領_______，貫穿力_______。 （2）射線：是接近光速的高速__________流，電離本領較______，貫穿力較________。 （3）射線：是波長極短的__________流,電離作用很______，貫穿能力很_______。 三、知識點三、放射性元素的衰變

5、1. 衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓Q為____________。 2.衰變規(guī)律： (1) 衰變：衰變方程為：______________________。 特點：新核比原核質(zhì)量數(shù)減_______、電荷數(shù)減______，衰變前后質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)______。 （2）衰變：衰變方程為：_______________。 特點：新核和原核質(zhì)量數(shù)________，電荷數(shù)加_______，衰變后有一個______變成______。 （3）衰變方程中等號兩邊的_______數(shù)和________數(shù)都守恒,衰變過程中的能量以_________的形式釋放出來。 3. 半衰期 （1）

6、半衰期：放射性元素的原子核有_________發(fā)生了衰變所用的時間。 （2）衰變規(guī)律：或，其中。（不要求計算有關半衰期的問題）（式中：、為衰變后剩余的原子核________、________，、為衰變前原子核________、___________，為半衰期__________，是衰變__________）。 注：半衰期由元素本身性質(zhì)所決定。一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在，或者加壓，增溫均不可改變。 【課內(nèi)探究案】 1.探究一、靜止的原子核U處在一個勻強磁場中，當它自發(fā)地放出一個α粒子后變成一個新核。若α粒子放出時的速度方向與磁感應強度方向

7、垂直，則α粒子與新核做勻速圓周運動的軌道半徑之比為多少?從α粒子放出到它與新生核相遇的過程中，α粒子至少轉(zhuǎn)多少圈?提示：核衰變前后系統(tǒng)的動量守恒。 3.探究三、Th（釷）經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成Pb（鉛），問經(jīng)過了多少次α衰變?經(jīng)過了多少次β衰變? 【當堂檢測案】 1.天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知 A．②來自于原子核外的電子 B．①的電離作用最強，是一種電磁波 C．③的電離作用較強，是一種電磁波 D．③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子 2.盧瑟福對α粒子散射實驗的解釋是 A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的主要力是原子中

8、電子對α粒子的作用力 B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是庫侖力 C．原子核很小，α粒子接近它的機會很少，所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來的方向前進 D．能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原子時離原子核近的α粒子 3. 一個原子核x經(jīng)過5次α衰變變成原子核y，y再經(jīng)過4次β衰變變成原子核z，則（ ） A. 原子核x比原子核z多6個電荷數(shù) B. 原子核x比原子核z的質(zhì)量數(shù)多20 C. 原子核y比原子核z少4個電荷數(shù) D. 原子核y與原子核z的質(zhì)量數(shù)相等 4. 關于天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是（ ） A. 具有天然放射性的原子核由于不穩(wěn)定而自發(fā)地進行衰變 B. 放射線是從原

9、子核內(nèi)釋放出的看不見的射線 C. 放射線中有帶負電的粒子，表明原子核內(nèi)有負電荷 D. 放射線中帶正電的粒子是氦原子核 5. 完成下列核反應，并指出衰變方式：Th→Pa＋ ，屬于 ； Ra→Rh+ ，屬于 。 6.下列說法中正確的是( ) A.放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)減少1 B.氫原子由n＝3向n＝1的能級躍遷時，只能輻射2種頻率的光子 C.在光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨入射光的頻率增大而增大 D.U的半衰期約為7億年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期可能變短 7．

10、一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M，其中鈾元素的質(zhì)量為m。鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鉛。已知鈾的半衰期為T，那么下列說法中正確的有( ) A．經(jīng)過兩個半衰期后這塊礦石中基本不再含有鈾了 B．經(jīng)過兩個半衰期后原來所含的鈾元素的原子核有m/4發(fā)生了衰變 C．經(jīng)過三個半衰期后，其中鈾元素的質(zhì)量還剩m/8 D．經(jīng)過一個半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下M/2 8．對天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是( ) A．α粒子帶正電，所以α射線一定是從原子核中射出的 B．β粒子帶負電，所以β射線是核外電子 C．γ射線是光子，所以γ射線有可能是由原子發(fā)光產(chǎn)生的 D．α射線、β射線、γ射線都是從

11、原子核內(nèi)部釋放出來的 9．居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖都不同程度地含有放射性元素(含軸、釷等)，會釋放出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道疾病。根據(jù)有關放射性知識判斷下列說法中正確的是(　 　) A．α射線是發(fā)生α衰變時產(chǎn)生的，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B．β射線是發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，生成核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少了1 C．γ射線是發(fā)生γ衰變時產(chǎn)生的，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了1 D．在α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強、電離能力最弱 10.下列說法正確的是（ ） A．α射線與γ射線都是電磁波 B．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流，它具有中等的穿透能力。 C．用加溫、加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期 D．原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量