物理选修35册课件.pptx

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1、课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练 第四节第四节第1页/共33页课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道探测射线的方法知道探测射线的方法2掌握核反应的概念和原子核的人工转变掌握核反应的概念和原子核的人工转变3知道放射性同位素，了解放射性的应用和防知道放射性同位素，了解放射性的应用和防护护重点难点：重点难点：1.原子核的人工转变原子核的人工转变2放射性同位素的特点和应用放射性同位素的特点和应用第2页/共33页课前自主学案课前自主学案一、探测射线的方法一、探测射线的方法探测器材的设计思路：粒子使气体或液体电离，探测器

2、材的设计思路：粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和气体会产生以这些离子为核心，过饱和气体会产生_，过热液体会产生气泡射线中的粒子会使照相乳胶过热液体会产生气泡射线中的粒子会使照相乳胶感光射线中的粒子会使感光射线中的粒子会使_产生荧光产生荧光云雾云雾荧光物质荧光物质第3页/共33页1威耳逊云室威耳逊云室其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部是其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部是一个可在小范围活动的一个可在小范围活动的_实验时实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内形成饱先往容器内加入少量的酒精，使容器内形成饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速

3、膨胀，温度降低，酒精蒸气达到温度降低，酒精蒸气达到_状态状态粒子穿过该空间时，沿途使气体分子粒子穿过该空间时，沿途使气体分子_产生离子，过饱和蒸气就会以这产生离子，过饱和蒸气就会以这些离子为核心些离子为核心_，于是显示出射线的径迹，于是显示出射线的径迹活塞活塞过饱和过饱和电离电离凝结成雾滴凝结成雾滴第4页/共33页2气泡室气泡室与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点当气泡室内的体的沸点当气泡室内的_突然降突然降低时，液体的低时，液体的_变低，因此液体过热，变低，因此

4、液体过热，粒子通过液体时在它周围有气泡形成，显示出粒子通过液体时在它周围有气泡形成，显示出粒子的径迹来粒子的径迹来压强压强沸点沸点第5页/共33页3盖革米勒计数器盖革米勒计数器它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的里面有一个接在电源负极上的_，筒内中间有一根接电源正极的，筒内中间有一根接电源正极的_，里面充入，里面充入_气体以及少量气体以及少量_蒸气当射线通过管内时，蒸气当射线通过管内时，会使气体会使气体_，产生的，产生的_在电场在电场中加速，再与气体分子碰撞，又使气体电离，中加速，再与气体分子碰撞，又使气体电离，产生电子产生

5、电子一个粒子进入玻璃管内就会产生一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，就形成一次大量的电子，这些电子到达阳极，就形成一次瞬间导电，电路中形成一次瞬间导电，电路中形成一次_，电子仪器把这次脉冲记录下来电子仪器把这次脉冲记录下来导电圆筒导电圆筒金属丝金属丝惰性惰性酒精或溴酒精或溴电离电离电子电子电流脉冲电流脉冲第6页/共33页二、核反应二、核反应1定义：原子核在定义：原子核在_的轰击下产的轰击下产生生_的过程的过程2原子核的人工转变原子核的人工转变(1)1919年年_用用粒子轰击氮原子核，粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子产生了氧的一种同位素，同时产生一个

6、质子其他粒子其他粒子新原子核新原子核卢瑟福卢瑟福第7页/共33页质量数质量数电荷数电荷数放射性放射性第8页/共33页第9页/共33页四、放射性同位素的应用四、放射性同位素的应用共共有有两两个个方方面面：一一方方面面是是应应用用它它的的_另一方面是作另一方面是作_五、辐射与安全五、辐射与安全人类从来就生活在有放射性的环境之中，人类从来就生活在有放射性的环境之中，_的射线对人体组织有破坏作用要防止的射线对人体组织有破坏作用要防止_对水源、空气、用具等的污染对水源、空气、用具等的污染射线射线示踪原子示踪原子过量过量放射性物质放射性物质第10页/共33页核心要点突破核心要点突破一、对核反应的认识及几个

7、常见的核反应方程一、对核反应的认识及几个常见的核反应方程1条条件件：用用粒粒子子、质质子子、中中子子，甚甚至至用用光光子子轰击原子核使原子核发生转变轰击原子核使原子核发生转变2实实质质：用用粒粒子子轰轰击击原原子子核核并并不不是是粒粒子子与与核核碰碰撞撞将将原原子子核核打打开开，而而是是粒粒子子打打入入原原子子核核内内部部使使核核发生了转变发生了转变3遵循的规律遵循的规律(1)质量数、电荷数守恒质量数、电荷数守恒(2)动量守恒动量守恒第11页/共33页第12页/共33页5人工转变核反应与衰变的比较人工转变核反应与衰变的比较原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒原子核的人工转变，是一种核反应，

8、是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和子与原子核相碰撞的结果，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，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它不受物理化学条件的影响第13页/共33页答案：答案：B第14页/共33页二、放射性同位素的应用二、放射性同位素的应用1利用它的射线利用它的射线(1)利用利用射线的贯穿本领，可用射线的贯穿本领，可用射线探伤等射线探伤等(2)利用利用射线的电离作用很强，可消除有害静电射线的电离作用很强，可消除有害静电(3)利用利用射线对生物组织的物理和化学作用，可用射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子发生变异，培育

9、良种、灭菌消毒来使种子发生变异，培育良种、灭菌消毒(4)利用放射线的能量，在医疗上，常用以抑制甚至利用放射线的能量，在医疗上，常用以抑制甚至杀死病变组织，还可以轰击原子核，诱发核反应杀死病变组织，还可以轰击原子核，诱发核反应第15页/共33页2作示踪原子作示踪原子由于放射性同位素跟同种元素的其他同位素相比，由于放射性同位素跟同种元素的其他同位素相比，具有相同的质子数，核外电子数相同，因此一种元具有相同的质子数，核外电子数相同，因此一种元素的各个同位素都有相同的化学性质，如果在某一素的各个同位素都有相同的化学性质，如果在某一元素掺入一些放射性同位素，那么该元素无论经过元素掺入一些放射性同位素，那

10、么该元素无论经过什么变化，它的放射性同位素也经历同样的变化过什么变化，它的放射性同位素也经历同样的变化过程，而放射性同位素不断地放出射线，再用仪器探程，而放射性同位素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性元素叫示踪原子，放射性元素作示踪原子的用射性元素叫示踪原子，放射性元素作示踪原子的用途也很多途也很多第16页/共33页(1)在农业生产中，探测农作物在不同的季节对在农业生产中，探测农作物在不同的季节对元素的需求元素的需求(2)在工业上，检查输油管道上的漏油位置在工业上，检查输油管道上的漏油位置(3)在生物医疗上，可

11、以检查人体对某元素的吸在生物医疗上，可以检查人体对某元素的吸收情况，也可以帮助确定肿瘤的部位和范围收情况，也可以帮助确定肿瘤的部位和范围第17页/共33页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2下下列列哪哪些些应应用用是是把把放放射射性性同同位位素素作作为为示示踪踪原子的原子的()A利用钴利用钴60治疗肿瘤等疾病治疗肿瘤等疾病B射线探伤射线探伤C利利用用含含有有放放射射性性碘碘131的的油油，检检测测地地下下输输油油管的漏油情况管的漏油情况D把把含含有有放放射射性性同同位位素素的的肥肥料料施施给给农农作作物物用用以检测农作物吸收养分的规律以检测农作物吸收养分的规律第18页/共

12、33页解析：解析：选选CD.利用钴利用钴60治疗肿瘤和治疗肿瘤和射线探伤是射线探伤是利用射线能量高，贯穿本领大的特点，故利用射线能量高，贯穿本领大的特点，故A、B错误；错误；C、D两项是利用放射性同位素作为示两项是利用放射性同位素作为示踪原子，故均正确踪原子，故均正确第19页/共33页课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一核反应及核反应方程核反应及核反应方程例例例例1 1第20页/共33页第21页/共33页【答案答案】见自主解答见自主解答【方法总结方法总结】根据实验反应事实和质量数守根据实验反应事实和质量数守恒和电荷数守恒确定新核的电荷数和质量数，恒和电荷数守恒确定新核的电荷数和质量数，然后写出

13、核反应方程然后写出核反应方程第22页/共33页变变式式训训练练1用用中中子子轰轰击击铝铝27，产产生生钠钠24和和X粒粒子子，钠钠24具具有有放放射射性性，它它衰衰变变后后变变成成镁镁24，则则X粒子和钠的衰变过程分别是粒子和钠的衰变过程分别是()A质子、质子、衰变衰变 B电子、电子、衰变衰变C粒子、粒子、衰变衰变 D正电子、正电子、衰变衰变第23页/共33页第24页/共33页类型二类型二放射性同位素的应用放射性同位素的应用用用人人工工方方法法得得到到放放射射性性同同位位素素，这这是是一一个个很很重重要要的的发发现现天天然然放放射射性性同同位位素素只只不不过过40几几种种，而而今今天天人人工工

14、制制造造的的放放射射性性同同位位素素已已达达1000多多种种，每每种种元元素素都都有有放放射射性性同同位位素素放放射射性性同同位位素素在在农农业业、医医疗疗卫卫生生和和科科学学研研究究的的许许多多方面得到了广泛的应用方面得到了广泛的应用(1)带带电电的的验验电电器器在在放放射射线线照照射射下下电电荷荷会会很很快快消消失其原因是失其原因是()例例例例2 2第25页/共33页A射线的贯穿作用射线的贯穿作用B射线的电离作用射线的电离作用C射线的物理、化学作用射线的物理、化学作用D以上三个选项都不是以上三个选项都不是图图1931第26页/共33页(2)图图1931是工厂利用放射线自动控制铝是工厂利用放

15、射线自动控制铝板厚度的装置示意图如工厂生产的是厚度为板厚度的装置示意图如工厂生产的是厚度为1 mm的铝板，在的铝板，在、三种射线中，你认为三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是对铝板的厚度起主要作用的是_射线射线(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素位素14C作作_第27页/共33页【精精讲讲精精析析】(1)选选B.因因放放射射线线的的电电离离作作用用，空空气气中中与与验验电电器器所

16、所带带电电荷荷电电性性相相反反的的离离子子与与之之中和，从而使验电器所带电荷消失中和，从而使验电器所带电荷消失(2)射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1 mm的铝板，因而探测器不能探测，的铝板，因而探测器不能探测，射线穿透射线穿透物质的本领极强，穿透物质的本领极强，穿透1 mm厚的铝板和几厚的铝板和几 mm厚的铝板打在探测器上很难分辨，厚的铝板打在探测器上很难分辨，射线也射线也能够穿透能够穿透1 mm甚至几毫米厚的铝板，但厚度甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后不同，穿透后射线的强度明显不同，探测器射线的强度明显不同，探测器容易分辨容易分辨第28页/共3

17、3页(3)把掺入把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合到一起，经过多次重新结晶后，得胰岛素混合到一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质这种把放完全融为一体，它们是同一种物质这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运踪

18、，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易察明的情况或规律，人们把作这种用些不容易察明的情况或规律，人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子途的放射性同位素叫做示踪原子第29页/共33页【答案答案】见精讲精析见精讲精析【方法总结方法总结】这是一道运用放射线的特性解这是一道运用放射线的特性解决实际问题的试题要求同学们对这三种射线决实际问题的试题要求同学们对这三种射线的穿透性有所了解，并具有一定的表达能力的穿透性有所了解，并具有一定的表达能力放射源放出的三种射线的贯穿本领不同，如果放射源放出的三种射线的贯穿本领不

19、同，如果遮挡物的厚度不同，会引起贯穿后射线的强度遮挡物的厚度不同，会引起贯穿后射线的强度发生变化，利用这一特点，可实现自动控制发生变化，利用这一特点，可实现自动控制第30页/共33页变变式式训训练练2关关于于放放射射性性同同位位素素的的作作用用，下下面面说法正确的是说法正确的是()A利利用用射射线线的的穿穿透透性性检检查查金金属属制制品品，测测量量物物体的密度和厚度体的密度和厚度B利用射线的电离本领消除有害的静电积累利用射线的电离本领消除有害的静电积累C利利用用射射线线的的生生理理效效应应来来消消毒毒、杀杀菌菌和和治治疗疗肿瘤肿瘤D利用放射性同位素作示踪原子利用放射性同位素作示踪原子第31页/

20、共33页解析：解析：选选BD.放射线的应用主要表现在利用放射放射线的应用主要表现在利用放射线的穿透能力、电离能力和物理、化学能力以线的穿透能力、电离能力和物理、化学能力以及利用放射线同位素作为示踪原子，所以选项及利用放射线同位素作为示踪原子，所以选项D正确；利用射线能够检测金属制品的厚度，但正确；利用射线能够检测金属制品的厚度，但不能测量密度，所以选项不能测量密度，所以选项A错误；利用射线的电错误；利用射线的电离作用可以消除静电，所以选项离作用可以消除静电，所以选项B正确；治疗肿正确；治疗肿瘤是利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选瘤是利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选项项C错误错误第32页/共33页感谢观看！感谢观看！第33页/共33页