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)重點難點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：會正確書寫核反應(yīng)方程．難點：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，同時產(chǎn)生了一個質(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：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)過程1934年,約里奧·居里和伊麗芙·居里夫婦在用α粒子轟擊____時意外發(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存在射線危險的地方，常能看到如圖所示的標(biāo)志．你在什么地方見過這個標(biāo)志？為了保護(hù)人身安全,在有這樣的標(biāo)志的場所，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)用半衰期長的還是短的？為什么？在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時加以關(guān)注？請在下列表格中做個備忘吧！我的學(xué)困點我的學(xué)疑點答案：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．因為半衰期短的放射性廢料容易處理．一、核反應(yīng)及核反應(yīng)方程1．核反應(yīng)的條件和實質(zhì)分別是什么？2．人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)與衰變的異同點是什么？3．書寫原子核的核反應(yīng)方程時應(yīng)注意哪些問題？(2010·全國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)過程中，一般會發(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?3．利用放射性同位素作為示蹤原子時，選擇半衰期較長的還是較短的？為什么？4．根據(jù)射線的特點試說出一些射線的應(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為射線可使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)舉例與措施說明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強(qiáng)烈的γ射線和中子流,長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大，也會導(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間防護(hù)盡量減少受輻射的時間屏蔽防護(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．對放射性的應(yīng)用和防護(hù),下列說法不正確的是(）．A．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對人體的正常細(xì)胞不會有傷害作用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．對可能有放射性污染的場所或物品進(jìn)行檢測是很有必要的3．放射性射線實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)作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，會顯示射線的存在，下列說法不正確的是（）．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，過飽和氣 會產(chǎn)生霧滴,過熱液體會產(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)探測器的測量，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)圖乙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過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，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，工作人員受到了________射線的輻射．提示：用最精煉的語言把你當(dāng)堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來并進(jìn)行識記．知識精華技能要領(lǐng)答案:活動與探究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)的過程實質(zhì)是新元素的生成過程．2．答案：（1）不同點：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：人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣,在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒,反應(yīng)前后粒子總動量守恒．3．答案：（1）核反應(yīng)過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，不能用等號連接．(2）核反應(yīng)的生成一定要以實驗事實為基礎(chǔ)，不能依據(jù)兩個守恒規(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)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(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D正確．活動與探究2：1．答案：這是因為人造放射性同位素的放射強(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．因為放射性同位素和非放射性同位素具有相同的化學(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，同時也不至于使放射性元素殘留時間過長,對人體造成不必要的危害．4．答案：（1）工業(yè)部門使用射線測厚度-—利用γ射線的穿透性．（2）煙霧報警器的使用——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防止射線外泄;用過的核廢料要放在很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里．在生活中對那些可能具有放射性的物質(zhì)要有防范意識，盡可能遠(yuǎn)離放射源．即防止放射性危害的主要途徑有：對放射源進(jìn)行處理以減少對人的危害；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．探測機(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)作物對肥料的吸收是利用其作示蹤原子，D正確．當(dāng)堂檢測1．C2．A解析：射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，但也會對人體的正常細(xì)胞有傷害,選項A錯．正因為射線具有傷害作用，選項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