4 3讓射線造福人類 核心要點突破 課堂互動講練 課前自主學案 知能優化訓練 4 3 課標定位 課標定位 學習目標 1 了解正電子的發現過程 2 了解探測射線的儀器和方法 3 了解放射性的應用和保護 重點難點 射線的應用 課前自主學案 一 人工放射性元素的發現約里奧 居里夫婦在發現中子時錯失一次良機 但后來的一個重大發現 為發現更多的放射性元素開辟了全新的途徑 他們的重大發現是發現了 用 粒子轟擊鋁箔時除探測到預料中的中子 還意外地探測到了正電子 原來是 粒子轟擊鋁箔后 得到了一種新元素 磷的一種同位素 這種新元素具有正電子放射性 放射性同位素 核反應方程是 人們用原子反應堆和加速器生產的放射性同位素已達2000多種 二 探測射線的儀器和方法1 計數器它的主要部分是一個計數管 外面是一支玻璃管 里面有一個 接在電源負極 這是陰極 穿過圓筒軸心的 接電源正極 這是陽極 管里面充有低壓 氣體 工作時在兩極間加上的電壓通常略 管內氣體的擊穿電壓 銅圓筒 鎢絲 惰性 低于 當射線通過管內時 會使氣體發生 產生的 和 在強電場作用下分別向陽極和陰極加速運動 與管內的氣體分子發生碰撞 又使氣體電離 產生了電子 一個粒子進入玻璃管內就會產生大量的電子和正離子 就形成一次瞬間導電 電路中形成一次 電子儀器把這次脈沖記錄下來 電離 電子 正離子 相當強的電流 2 云室其結構為一個圓筒狀容器 上蓋透明 底部是一個可在小范圍活動的 實驗時先往容器內加入少量的酒精 使容器內形成飽和汽 然后迅速下拉活塞 氣體迅速膨脹 溫度降低 酒精蒸汽達到 狀態 粒子穿過該空間時 沿途使氣體分子 產生離子 過飽和汽就會以這些離子為核心 于是顯示出射線的徑跡 活塞 過飽和 電離 凝結成一條霧跡 3 乳膠照相利用高速運動的帶電粒子能使 感光的特性 可以直接用照相膠片來得到粒子的徑跡 照相底片 三 射線是把雙刃劍1 射線的應用應用共有兩個方面 一方面是作為 另一方面是作為 射線源 示蹤原子 2 放射性污染及其防護在人類生活中存在著自然輻射 像空氣 水 還有一些生活用品等 這類放射源的輻射都 沒有發現對人體健康有什么影響 過強的輻射 無論是哪種射線 包括電磁輻射 都會對 造成危害 防護方法是 遠離放射源 對廢棄的放射源要交給公安部門或在指定地點深埋 并要遠離水源等等 很弱 生物體 思考感悟家用電器中 有哪些屬于有輻射的電器 都是些什么輻射 提示 電視機 電腦 微波爐 手機 電冰箱等等 電視機 電腦中除了有電磁輻射 還有x射線輻射 液晶屏除外 其他幾乎所有的家用電器都有電磁輻射 只是這些輻射的強度都很低 都在國家規定的安全范圍以內 但在購買家電時一定要注意有沒有國家安全質量標準認定 否則就有可能出現輻射超標的危險 核心要點突破 一 探測射線的儀器和方法1 探測射線常用計數器 云室 乳膠照相等儀器進行 2 為什么云室中 粒子徑跡粗而直 粒子徑跡細而彎 粒子徑跡細而碎 粒子的質量比較大 在氣體中飛行不易改變方向 并且電離本領大 沿途產生的離子多 所以它在云室中的徑跡直而粗 粒子的質量小 跟氣體碰撞時容易改變方向 并且電離本領小 沿途產生的離子少 所以它在云室中的徑跡比較細 且常常發生彎曲 粒子的電離本領更小 一般看不到它的徑跡 特別提醒 根據徑跡的長短和粗細 可以知道粒子的性質 把云室放在磁場中 從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向 還可以知道粒子所帶電荷的正負 二 放射性同位素及其應用和防護1 人造放射性同位素的優點 1 放射強度容易控制 2 可以制成各種所需的形狀 3 半衰期很短 廢料容易處理 2 應用 1 工業部門使用射線測厚度 利用 射線的穿透特性 2 煙霧報警器的使用 利用射線的電離作用 增加煙霧導電離子濃度 3 農業應用 射線使種子的遺傳基因發生變異 殺死腐敗細菌 抑制發芽等 4 做示蹤原子 利用放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學性質的特性 三 放射性的污染與防護 特別提醒 放射性的應用 一是利用放射線的特性 電離作用 穿透能力等 二是作為示蹤原子 即時應用 即時突破 小試牛刀 用人工方法得到放射性同位素 這是一個很重要的發現 天然的放射性同位素只不過40幾種 而今天人工制成的放射性同位素已達2000多種 幾乎每種元素都有放射性同位素 放射性同位素在工業 農業 醫療衛生和科學研究的許多方面都得到了廣泛的應用 帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失 其原因是 a 射線的貫穿作用b 射線的電離作用c 射線的物理 化學作用d 以上三個選項都不是解析 選b 驗電器周圍的空氣在射線電離作用下被電離后變成導電氣體 因此會將驗電器上的電荷很快導走 故b項正確 課堂互動講練 關于放射性同位素 以下說法正確的是 a 放射性同位素與放射性元素一樣 都具有一定的半衰期 衰變規律一樣b 放射性同位素衰變可生成另一種新元素c 放射性同位素只能是天然衰變時產生的 不能用人工方法制得d 以上說法均不對 思路點撥 放射性同位素是人工轉變后得到的 但也存在天然的 精講精析 放射性同位素也具有放射性 半衰期也不受物理和化學因素的影響 衰變后形成新的原子核 選項a b正確 大部分放射性同位素都是人工轉變后獲得的 c d錯誤 答案 ab 如圖4 3 1所示是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖 圖4 3 1 如果工廠生產的鋁板厚度為1mm 在 和 三種射線中 哪一種對鋁板的厚度控制起主要作用 為什么 思路點撥 解答本題時應把握以下兩點 1 射線能夠穿透鋁板 2 鋁板厚度變化時射線強度變化明顯 自主解答 因為 射線的貫穿本領很小 一張薄紙就能把它擋住 更穿不過1mm的鋁板 射線的貫穿本領很強 能穿過幾厘米厚的鉛板 1mm左右的鋁板厚度發生變化時 透過鋁板的 射線強度變化不大 射線的貫穿本領較強 能穿過幾毫米的鋁板 當鋁板厚度發生變化時 透過鋁板的 射線強度變化較大 探測器可明顯地反映出這