2022-2023學年新教材高中物理第五章原子與原子核第四節(jié)放射性同位素課件粵教版選擇性必修第三冊

1、第四節(jié)放射性同位素 核心素養(yǎng)點擊 物理觀念(1)了解放射性同位素的發(fā)現(xiàn)過程。(2)知道放射性同位素的應用。(3)知道射線的危害及防護。科學思維分析放射性元素的實際應用問題。科學探究探究三種射線的穿透能力?？茖W態(tài)度與責任正確認識、放射性同位素的應用給人類帶來的成就和危害。質(zhì)子數(shù)中子數(shù)同一位置放射性(4)應用：用射線探傷。用射線、射線消除靜電。用射線防治害蟲和培育良種。在醫(yī)療上用射線治病、殺菌。利用放射性同位素作為示蹤原子。利用放射性衰變的半衰期推斷年代。3選一選新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X，它的氧化物X2O半衰期為8天，X2O與F2能發(fā)生如下反應：2X2O2F24XFO2，XF的半衰期為 ()A2天

2、B4天C8天D16天解析：半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，而跟其所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，所以X2O、XF、X的半衰期相同，均為8天，C正確。答案：C氦原子核電離弱鋁箔薄紙電子弱強幾毫米電磁波弱強幾厘米(2)危害和防護放射性同位素及射線對人體組織會造成危害。防護方法：縮短受照射_，增大與輻射源間的_、_射線。2判一判(1)射線實際上就是氦原子核，射線具有較強的穿透能力。( )(2)射線是高速電子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。( )(3)射線是能量很高的電磁波，電離作用很強。( )時間距離屏蔽4人工轉變核反應與衰變的比較不同點原子核的人工轉變是一種核反應，是其他粒子與原子核相碰撞的

3、結果，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，它不受物理和化學條件的影響相同點人工轉變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，反應前后粒子總動量守恒答案見解析寫核反應方程時應注意以下三點(1)核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單箭頭表示反應方向。(2)核反應方程應以實驗事實為基礎，不能憑空杜撰。(3)核反應過程和衰變現(xiàn)象都遵循電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒。質(zhì)量數(shù)守恒不是質(zhì)量守恒，核反應過程中一般會發(fā)生質(zhì)量的變化。素養(yǎng)訓練1用中子轟擊鋁27，產(chǎn)生鈉24和X粒子，鈉24具有放射性，它衰變后變成鎂24，則X粒子和鈉的衰變過程分別是()A質(zhì)子、衰變B電子、衰變

4、C粒子、衰變 D正電子、衰變答案：C答案：BD答案：AC答案：BD提示：利用放射性元素放出的射線殺死癌細胞。重難釋解1分類可分為天然放射性同位素和人工放射性同位素兩種，天然放射性同位素不過40多種，而人工放射性同位素已達1 000多種，每種元素都有自己的放射性同位素。2人工放射性同位素的優(yōu)點(1)放射強度容易控制。(2)可以制成各種所需的形狀。(3)半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，放射性廢料容易處理。因此，凡是用到射線時，用的都是人工放射性同位素。3放射性同位素的主要應用(1)利用它的射線工業(yè)部門使用射線測厚度利用射線的穿透特性；農(nóng)業(yè)應用射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死使食物腐敗的細菌，抑制蔬

5、菜發(fā)芽，延長保存期等；醫(yī)療上利用射線的高能量治療癌癥。(2)作為示蹤原子：放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學性質(zhì)，通過探測放射性同位素的射線確定其位置。解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式。(2)將放射性同位素15O注入人體后，由于它能放出正電子，并能與人體內(nèi)的負電子產(chǎn)生一對光子，從而被探測器探測到，所以它的用途是作為示蹤原子，B正確。(3)根據(jù)同位素的用途，為了減小對人體的傷害，PET中所選的放射性同位素的半衰期應短。放射性同位素的應用技巧(1)用射線來測量厚度，一般不選取射線是因為其穿透能力太差，更多的是選取射線，也有部分選取射線的。(2)給病人

6、治療癌癥、培育優(yōu)良品種、延長食物保質(zhì)期，一般選取射線。(3)使用放射線時安全是第一位的。素養(yǎng)訓練1(多選)下列關于放射性同位素的應用說法中正確的是 ()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的解析：利用放射性消除靜電是利用射線的電離作用，故A不正確；人們利用射線穿透能力強的特點，可以探查較厚的金屬部件內(nèi)部是否有裂痕，故B正確；人們利用射線照射種子，可以使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，經(jīng)過篩選，培育出新的優(yōu)良品種，故C正確；在研究農(nóng)作物合理施肥

7、中是以放射性同位素作為示蹤原子的，故D正確。答案：BCD2下列說法中正確的是()A射線是原子受激發(fā)后向低能級躍遷時放出的B在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C半衰期越長，原子核衰變越快D診斷甲狀腺疾病時，注入的放射性同位素碘131作為示蹤原子解析：射線一般是伴隨著或射線產(chǎn)生的電磁波，具有一定的能量，是原子核受激發(fā)后向低能級躍遷時放出的，故A錯誤；在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少，故B錯誤；半衰期越長，原子核衰變越慢，故C錯誤；給疑似患有甲狀腺的病人注射碘131，診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病，是將碘131作為示蹤原子，故D正確。答案：D3放射性在技術上有很多應用，不同的放射源可用于不同目

8、的。表中列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線。元素射線半衰期釙210138天氡2223.8天鍶9028年鈾238、4.5109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻。可利用的元素是()A釙210B氡222C鍶90D鈾238解析：要測定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，射線穿透作用最強，薄膜厚度不會影響射線穿透，所以只能選用射線，而氡222 半衰期太短，所以只有鍶90較合適，C正確。答案：C答案：見解析二、注重學以致用和思維建模1如圖所示是原子核人工轉變實驗裝置示意圖，A是粒子源，F(xiàn)是鋁箔，S是熒光屏，在容器中充入氮氣后，屏S上出現(xiàn)閃光，該閃光產(chǎn)生的原因是()A粒子射到屏S上產(chǎn)生的B粒子源中放出的射線射到屏上產(chǎn)生的C粒子轟擊鋁箔F上打出的某種粒子射到屏上產(chǎn)生的D粒子轟擊氮核后產(chǎn)生的某種粒子射到屏上產(chǎn)生的解析：充入氮氣后，粒子轟擊氮核產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子穿過鋁箔后射到熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)閃光，故D正確。答案：D2(2021湖南高考)