1　原子核的组成教案（名师）

第一节、原子核的组成

〖教学要求〗

1．了解天然放射现象及其规律，知道天然放射现象的原因是核的衰变。

2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

3．知道α衰变和β衰变，知道衰变规律。

4．了解半衰期的概念。

〖重点与难点〗

〖课时安排〗

一．新课引入：

通过前面的学习我们知道原子的中心有一个很小的核即原子核；关于原子核的内部信息，最早来自天然放射现象。人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密。

二．新课教学：

1．天然放射现象：

1896年，贝可勒尔发现某些铀盐能放出看不见的射线，使包在厚黑纸里的胶片感光。物质自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。物质发射射线的性质叫做放射性；具有放射性的元素叫做放射性元素。

原子序数大于或等于83的天然元素，都不稳定，都会自发地衰变为另一种元素；原子序数小于83的天然元素，也有一些有放射性。

2．对天然放射射线的研究：

如图所示，铅盒中有放射性物质，在窄孔正上方放有照像底片。在照像底片与铅盒之间放一对带电金属板，照像底片上有三处感光。

α

γ

放射线的性质：

- - - + + +

β

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射线种类

本

质

42射出速度

特

性

电离作用

很强

较弱

很弱

穿透本领

很小一张薄纸就能挡住

很大能穿过几毫米厚的铝板

最大能穿过几毫米厚的铅板

α射线

β射线

γ射线

氦核流

高速电子流

高频电磁波或光子流

He

v1c

1001e

接近c

光速c hv α粒子只能是从原子核内放出来的；

β粒子所具有的能量是核外电子不可能达到的，只能是从原子核内放出来的；

γ射线是能量很高的光子，核外电子能级跃迁辐射光子的能量不可能达到γ光子所具有的能量，γ光子只能是原子核内部放出来。

结论：可见原子核是有着复杂的结构的，是可以再分的。

3．放射性元素的衰变：原子核放出α粒子或β粒子而转变成新核的变化叫原子核的衰变。在衰变过程中，遵守质量数守恒和电荷数守恒。

①α衰变：原子核放出α粒子的衰变。

A

ZXA4Z2YHe42点评：每一次α衰变所生成的新核，电荷数少2，质量数少4。

②β衰变：原子核放出β粒子的衰变。

AZ0XZAY11e点评：每一次β衰变所生成的新核，核荷数加1，质量数不变。

注释：

1、α衰变中，2个中子和两个质子结合的比较紧密，作为一个整体从较大的原子核中放射出来；β衰变是核内的中子转化为质子和电子，产生的电子从核中释放出来；

2、γ射线是伴随着α衰变或β衰变产生的。即：原子核发生α衰变或β衰变时，产生的新核有的具有过多的能量（核处于激发态），这时核就会向低能级跃迁同时以电磁波的形式辐射出γ射线。（γ射线是伴随α射线或β射线产生的。）

例题：

过渡：放射性元素的衰变快慢是不同的我们用半衰期来描述。

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4．半衰期（τ）：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫做半衰期τ。

N剩1N02tτt—

—衰变剩下的原子核数

1m剩m02注释：

—

—衰变剩下的质量

1、半衰期是大量的放射性原子核的统计规律；对于单个原子核来说，是无意义的。

2、半衰期由核内部本身因素决定，与物理状态（温度、压强等）化学状态（单质、化合物）无关。

5．典型例题：

例题1：由原子核的衰变规律可知(

) A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线

B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变

C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制

D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1

解析

一次衰变不可能同时产生α射线和β射线，只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线；原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变；发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减少1．

答案

C 238206例题2：铀核92U经过______次α衰变和________次β衰变变成稳定的铅核82Pb．

238206解析：此衰变与方程可写成92U→82Pb＋m2He＋n1e由公式m＝40A1A2238206

得m＝＝442382068(次)由公式n＝Z2—(Z1—2m)得n＝82—(92—16)＝6(次)即92U经8次α衰变和6次β衰变变成82Pb．

例题3：A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图1所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹[

] A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹

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B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹

C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹

D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹

例题4：若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩余的质量之比mA:mB=____________。

解析：半衰期数：nA20/45、nB20/54，由计算剩余质量公式

m()m0可得mA()m0,mB()m0，所以，mA:mB1:2．

答案

1：2．

点评：该题为93年全国高考题，考查对半衰期的理解，对衰变公式是否能较灵活地应用．

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