物理粵教版學(xué)案第章第三節(jié)放射性同位素

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三節(jié)放射性同位素學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1．知道什么是核反應(yīng)，能夠熟練寫出核反應(yīng)方程．2．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素．3．了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用．4．知道射線的危害及防護(hù)．重點(diǎn)：會(huì)正確書寫核反應(yīng)方程．難點(diǎn)：知道放射性同位素和人工放射性同位素及其核反應(yīng)方程．1．核反應(yīng)（1)定義:原子核在其他的________或人工加速的____的轟擊下產(chǎn)生________的過(guò)程．(2）原子核的人工轉(zhuǎn)變①1919年______用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素，同時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)子．②盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程:eq\o\al(14，7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al（17,8)O＋eq\o\al（1，1）H．③用α粒子轟擊鈹從而發(fā)現(xiàn)了中子的核反應(yīng)方程：eq\o\al（9,4)Be＋eq\o\al(4，2）He→eq\o\al（12，6)C＋________．（3)遵循規(guī)律：______守恒，______守恒．2．放射性同位素（1）同位素：具有相同的______而______不同的原子．（2）同位素的特點(diǎn)：核外電子數(shù)____，具有相同的____性質(zhì)．（3)放射性同位素：具有______的同位素．(4）發(fā)現(xiàn)過(guò)程1934年,約里奧·居里和伊麗芙·居里夫婦在用α粒子轟擊____時(shí)意外發(fā)現(xiàn)的．（5)發(fā)現(xiàn)放射性同位素的核反應(yīng)方程：eq\o\al(27,13）Al＋eq\o\al(4,2）He→________＋________．（6)放射性同位素eq\o\al(30，15)P的衰變方程eq\o\al(30，15)P→__________＋__________＋ν．預(yù)習(xí)交流1存在射線危險(xiǎn)的地方，常能看到如圖所示的標(biāo)志．你在什么地方見過(guò)這個(gè)標(biāo)志？為了保護(hù)人身安全,在有這樣的標(biāo)志的場(chǎng)所，應(yīng)該注意什么？三、放射性同位素的應(yīng)用預(yù)習(xí)交流2醫(yī)學(xué)上做射線治療用的放射性元素，應(yīng)用半衰期長(zhǎng)的還是短的？為什么？在預(yù)習(xí)中還有哪些問(wèn)題需要你在聽課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！我的學(xué)困點(diǎn)我的學(xué)疑點(diǎn)答案：1．（1）高速粒子粒子新原子核(2）盧瑟福eq\o\al（1,0）n（3）質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)2．（1)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)（2）相同化學(xué)（3）放射性（4）鋁箔(5）eq\o\al（30，15）Peq\o\al（1，0)n（6)eq\o\al（30，14)Sieq\o\al（0,1)e預(yù)習(xí)交流1：答案：在醫(yī)院的放射室看到這個(gè)標(biāo)志．一般情況要遠(yuǎn)離這些地方，特殊情況下要在醫(yī)生指導(dǎo)下進(jìn)出這些場(chǎng)所．3．射線示蹤原子半衰期預(yù)習(xí)交流2：答案：半衰期短的．因?yàn)榘胨テ诙痰姆派湫詮U料容易處理．一、核反應(yīng)及核反應(yīng)方程1．核反應(yīng)的條件和實(shí)質(zhì)分別是什么？2．人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)與衰變的異同點(diǎn)是什么？3．書寫原子核的核反應(yīng)方程時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？(2010·全國(guó)Ⅱ理綜）原子核eq\o\al(A,Z）X與氘核eq\o\al（2，1)H反應(yīng)生成一個(gè)α粒子和一個(gè)質(zhì)子．由此可知（)．A．A＝2，Z＝1B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3D．A＝3,Z＝2核反應(yīng)方程遵守質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過(guò)程中，一般會(huì)發(fā)生質(zhì)量的變化．質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒常是我們解題的關(guān)鍵．二、放射性同位素及其應(yīng)用1．生產(chǎn)和生活中所用的射線為什么都是人造放射性同位素產(chǎn)生的？2．若靜止在磁場(chǎng)中的放射性元素發(fā)生的是β衰變，得到的軌跡有什么特點(diǎn)?3．利用放射性同位素作為示蹤原子時(shí)，選擇半衰期較長(zhǎng)的還是較短的？為什么？4．根據(jù)射線的特點(diǎn)試說(shuō)出一些射線的應(yīng)用．5．防止放射性危害的主要途徑是什么？關(guān)于放射性同位素的一些應(yīng)用，下列說(shuō)法中不正確的是（)．A．利用放射性消除靜電是利用射線的穿透作用B．利用射線探測(cè)機(jī)器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋是利用射線的穿透作用C．利用射線改良品種是因?yàn)樯渚€可使DNA發(fā)生變異D．在研究農(nóng)作物合理施肥中是以放射性同位素作為示蹤原子放射性污染與防護(hù)污染與防護(hù)舉例與措施說(shuō)明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來(lái)的主要是強(qiáng)烈的γ射線和中子流,長(zhǎng)期存在放射性污染核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用放射性原材料，一旦泄漏就會(huì)造成嚴(yán)重污染醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致病人受到損害,甚至造成病人的死亡防護(hù)密封防護(hù)把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊的方法覆蓋,以防止射線泄漏距離防護(hù)距放射源越遠(yuǎn)，人體吸收的劑量就越少,受到的危害就越輕時(shí)間防護(hù)盡量減少受輻射的時(shí)間屏蔽防護(hù)在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護(hù)作用，鉛的屏蔽作用最好1．發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是（）．A．eq\o\al（2，1）H＋eq\o\al（3,1)H→eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al(1，0)nB．eq\o\al（27，13)Al＋eq\o\al（4,2）He→eq\o\al（30,15)P＋eq\o\al（1，0）nC．eq\o\al（9，4）Be＋eq\o\al（4，2）He→eq\o\al（12,6)C＋eq\o\al（1,0）nD．eq\o\al（14,7)N＋eq\o\al（4，2)He→eq\o\al（17,9)F＋eq\o\al（1,0）n2．對(duì)放射性的應(yīng)用和防護(hù),下列說(shuō)法不正確的是(）．A．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用B．核工業(yè)廢料要放在厚厚的重金屬箱內(nèi)，沉于海底C．γ射線探傷儀中的放射源必須存放在特制的容器里,不能隨意放置D．對(duì)可能有放射性污染的場(chǎng)所或物品進(jìn)行檢測(cè)是很有必要的3．放射性射線實(shí)際上都是微觀粒子流,是肉眼看不見的射線，但是射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，會(huì)顯示射線的存在，下列說(shuō)法不正確的是（）．A．粒子不能使氣體電離,所以不能用這種方法來(lái)顯示粒子的存在B．粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過(guò)飽和氣 會(huì)產(chǎn)生霧滴,過(guò)熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡C．粒子使照相乳膠底片感光D．粒子使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光4．下列應(yīng)用中沒有把放射性同位素作為示蹤原子的是（）．A．利用含有放射性碘131的油，檢測(cè)地下輸油管的漏油情況B．把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，根據(jù)探測(cè)器的測(cè)量，找出合理的施肥規(guī)律C．利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋D．給懷疑患有甲狀腺病的病人注射碘131，診斷甲狀腺的疾病5．核能是一種高效的能源．（1)在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼．由圖甲可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________．（2)圖乙是用來(lái)監(jiān)測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章，通過(guò)照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射．當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖分析可知工作人員受到了________射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時(shí)，工作人員受到了________射線的輻射．提示：用最精煉的語(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記．知識(shí)精華技能要領(lǐng)答案:活動(dòng)與探究1:1．答案：（1）放射性元素的自發(fā)衰變；利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轟擊原子核．（2）核反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是新元素的生成過(guò)程．2．答案：（1）不同點(diǎn)：原子核的人工轉(zhuǎn)變，是一種核反應(yīng)，是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理化學(xué)條件的影響．(2)相同點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變與衰變過(guò)程一樣,在發(fā)生過(guò)程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒,反應(yīng)前后粒子總動(dòng)量守恒．3．答案：（1）核反應(yīng)過(guò)程一般都不是可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接．(2）核反應(yīng)的生成一定要以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，不能依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物與核反應(yīng)方程．（3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒，而不是質(zhì)量守恒,核反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化（質(zhì)量虧損）且釋放出核能．遷移與應(yīng)用1:D解析：核反應(yīng)方程為eq\o\al（A,Z）X＋eq\o\al（2，1）H→eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al（1,1)H，根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒有A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1．解得A＝3,Z＝2,本題只有選項(xiàng)D正確．活動(dòng)與探究2：1．答案：這是因?yàn)槿嗽旆派湫酝凰氐姆派鋸?qiáng)度容易控制，放射源形狀可隨意制成,更為重要的是，其半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，放射性核廢料容易處理．2．答案:得到兩個(gè)半徑不等的內(nèi)切圓．半徑小的圓是新核的軌跡，半徑大的圓是β粒子的軌跡．3．答案：較短的．因?yàn)榉派湫酝凰睾头欠派湫酝凰鼐哂邢嗤幕瘜W(xué)性質(zhì)，所以我們利用放射性同位素作為示蹤原子．但由于放射線對(duì)人體有害，一旦研究完畢,就希望放射性同位素放出的射線大大減少，因此，我們選擇半衰期較短的，這樣便于觀察，同時(shí)也不至于使放射性元素殘留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),對(duì)人體造成不必要的危害．4．答案：（1）工業(yè)部門使用射線測(cè)厚度-—利用γ射線的穿透性．（2）煙霧報(bào)警器的使用——利用射線的電離作用,增加煙霧導(dǎo)電離子的濃度．(3)農(nóng)業(yè)應(yīng)用—-γ射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異,殺死腐敗細(xì)菌、抑制發(fā)芽等．（4)作示蹤原子-—利用放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)的特性．5．答案：為了防止有害的放射性對(duì)人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施，如在核電站的核反應(yīng)堆外用厚厚的水泥來(lái)防止射線外泄;用過(guò)的核廢料要放在很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里．在生活中對(duì)那些可能具有放射性的物質(zhì)要有防范意識(shí)，盡可能遠(yuǎn)離放射源．即防止放射性危害的主要途徑有：對(duì)放射源進(jìn)行處理以減少對(duì)人的危害；遠(yuǎn)離放射源．遷移與應(yīng)用2：A解析：消除靜電是利用射線的電離作用使空氣導(dǎo)電,A錯(cuò)．探測(cè)機(jī)器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋和改良品種分別是利用它的穿透作用和射線可使DNA發(fā)生變異，B、C正確．研究農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收是利用其作示蹤原子，D正確．當(dāng)堂檢測(cè)1．C2．A解析：射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，但也會(huì)對(duì)人體的正常細(xì)胞有傷害,選項(xiàng)A錯(cuò)．正因?yàn)樯渚€具有傷害作用，選項(xiàng)B、C、D均是正確的．3．A解析:粒子能使氣體或液體電離，以這些離子