2018-2019版高中物理第4章从原子核到夸克4.3让射线造福人类学案沪科版选修3

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1、4.3　让射线造福人类[学习目标]1.知道什么是放射性同位素以及获得放射性同位素的方法.2.了解探测射线的几种仪器和方法.3.知道放射性同位素的常见应用．一、人工放射性同位素的发现[导学探究]　第一种人工放射性同位素是如何发现的？常见的人工转变的核反应有哪些？答案　(1)1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，发现了一种具有放射性的新元素P，这种新元素能不断地放射出正电子，核反应方程为：He＋Al→P＋nP→Si＋e(2)常见的人工转变的核反应有：a．卢瑟福发现质子：N＋He→O＋Hb．查德威克发现中子：Be＋He→C＋

2、nc．居里夫妇人工制造同位素：He＋Al→n＋PP具有放射性：P→Si＋e.[知识梳理]1．放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素；(2)人工放射性同位素．2．人工放射性同位素的发现(1)1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P.(2)发现磷同位素的方程He＋Al―→P＋n.3．放射性同位素知多少天然放射性同位素只有几十种，而人们利用原子反应堆和加速器生产的放射性同位素已达2000多种．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．(　√　)(2)放射性同位素P，既可以通

3、过核反应人工获得，也可以从自然界中获得．(　×　)二、探测射线的仪器和方法[导学探究]　肉眼看不见射线，但是射线中的粒子与其他物质作用时的现象，会显示射线的存在．阅读课本，举出一些探测射线的方法．答案　(1)射线使气体发生电离，使计数管电路中出现脉冲电流．(2)射线使气体分子电离产生离子，过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹．(3)射线中的粒子使照相底片感光．[知识梳理]1．计数器(1)原理：计数器的主要部分是计数管．射线进入管内，使管内气体发生一连串的电离，从而使计数管电路中出现一个相当强的脉冲电流．(2)作用：记录粒子进入管

4、的次数．2．云室(1)原理：射线使气体分子电离产生离子，过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹．(2)作用：显示粒子的径迹．3．乳胶照相(1)原理：高速运动的带电粒子能使照相底片感光．(2)作用：记录粒子径迹．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类．(　×　)(2)云室可以显示α粒子和β粒子的径迹．(　√　)(3)高速β粒子在云室中的径迹又短又粗而且是弯曲的．(　×　)三、射线的应用及防护[知识梳理]1．射线的应用(1)作为射线源①检查物体内部情况，检查产品的密度和厚度．②利用射

5、线的生物效应，消灭害虫、杀菌消毒、治疗癌症等．③利用射线的化学效应，促进高分子化合物的聚合反应，以制造各种塑料或改善塑料的性能等．(2)作为示踪原子一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，而用放射性同位素制成的化合物，经历各种过程时会不断地放出射线，由此可以掌握它的踪迹．2．放射性污染及其防护(1)危害：过强的射线(包括电磁辐射)会对生物体造成危害．(2)防护①使用放射性物质时必须严格遵守操作规程，不准用手接触；②废弃不用的放射性物质，应交有关部门处理，或者在指定地点深埋于地下，并远离水源．特别要注意防止放射性物质对空气、水源和食

6、品的污染．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)现在用到射线时，既可以用人工放射性同位素，也可以用天然放射性物质．(　×　)(2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期．(　√　)一、对核反应方程的再认识例1　完成下列核反应方程，并说明哪些属于人工转变核反应，哪些属于衰变，及人工转变核反应和衰变有什么不同．(1)N＋(　　)→O＋H(2)Be＋He→C＋(　　)(3)B＋He→(　　)＋n(4)Al＋He→P＋(　　)，P→Si＋(　　)(5)Li＋n→(　　)＋He(6)Co＋(　　)→Co＋γ(7

7、)U→Th＋(　　)(8)Th→Pa＋(　　)答案　(1)N＋(He)→O＋H，人工转变核反应(2)Be＋He→C＋(n)，人工转变核反应(3)B＋He→(N)＋n，人工转变核反应(4)Al＋He→P＋(n)，人工转变核反应P→Si＋(e)，β衰变(5)Li＋n→(H)＋He，人工转变核反应(6)Co＋(n)→Co＋γ，人工转变核反应(7)U→Th＋(He)，α衰变(8)Th→Pa＋(e)，β衰变人工转变核反应和衰变的比较见总结提升．人工转变核反应与衰变的比较1．不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结

8、果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响．2．相同点：人工转变核反应与衰变过程一样，在发生的过程中质量数与电荷数都守恒；反应前后粒子总动量守恒．二、探测射线的仪器和方法1．计数器当某种粒子经过管中时，管