资源简介 第四节 放射性同位素[分值:50分]1~6题每题4分,共24分1.关于同位素,下列说法中正确的是 ( )A.质子数相同,中子数也相同的原子B.质子数相同,中子数不同的原子C.质子数不同,中子数相同的原子D.质子数不同,中子数也不同的原子2.(多选)下列有关放射性同位素P的说法,正确的是 ( )A.P与X互为同位素BP与其同位素有相同的化学性质C.用P制成化合物后它的半衰期变长DP能释放正电子,可用作示踪原子,观察磷肥对植物的影响3.在放射性同位素的应用中,下列做法正确的是 ( )A.应该用α射线探测物体的厚度B.应该用γ粒子放射源制成“烟雾报警器”C.在放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异D.医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素4.医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物,在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖,则14C的用途是 ( )A.示踪原子 B.电离作用C.催化作用 D.贯穿作用5.(多选)1934年,约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为Al→Xn。X会衰变成原子核Y,衰变方程为X→Ye,则 ( )A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1C.X的电荷数比Al的电荷数多2D.X的质量数与Al的质量数相等6.(2021·湖南卷)核废料具有很强的放射性,需要妥善处理。下列说法正确的是 ( )A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害7~9题每题6分,10题8分,共26分7.(多选)核污水中包含氚、碳14、钌106、钴60、锶90、铯134、铯137等63种放射性物质,它们的半衰期短的是十几年、几十年,长的甚至达到5370年。下列说法正确的是 ( )A.氚是氢的放射性同位素B.核污水中包含的放射性物质能发出α、β和γ三种射线C.储存有核污水的罐体要确保对环境没有影响,最难也是最需要重点防护的是α射线D.如果能将核污水中的63种放射性物质变成其他化合物,其衰变或许会变得更快些8.(2023·东莞市高二期末)2020年12月17日,“嫦娥五号”携在月球采集约2 kg月壤返回地球。从月球带来“土”特产中有地球上含量极少且被誉为“月壤宝藏”的氦-3,它是既环保又安全的核反应原料,可将氦-3原子核与氘原子核结合时释放的能量用来发电,其核反应方程是HYH,则下列说法正确的是 ( )A.该核反应过程电荷数和质量均守恒BHe与Y相比的结合能较小C.由核反应方程可知,A为4,Z为2D.氦-3不是Y的同位素9.(2023·肇庆市模拟)医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素C作示踪原子标记,其半衰期仅有20 minC可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击N获得,下列说法正确的是 ( )A.用高速质子轰击N,生成C的同时释放出中子B.用高速质子轰击N,生成C的同时释放出α粒子C.1 g的C经40 min后,剩余C的质量为0.75 gD.将C置于回旋加速器中,其半衰期可能发生变化10.(多选)(2023·清远市高二期末)居里夫人是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的人。1934年,居里夫人用α粒子轰击铝片获得具有放射性的P发生衰变生成Si和另一种粒子Y。下列说法正确的是 ( )A.磷肥中若含有P,则P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响B.该反应的核反应方程为AlHePHC.粒子Y是正电子eDSi的比结合能比P的小答案精析1.B [同位素具有相同的质子数,不同的中子数,故B正确。]2.BD [同位素有相同的质子数,不同的质量数,故A错误;同位素有相同的化学性质,故B正确;半衰期与物理状态、化学状态无关,故C错误P为放射性同位素,能释放正电子,可用作示踪原子,故D正确。]3.C [γ射线的贯穿能力最强,应该用γ射线探测物体的厚度,故A错误;因为α粒子的电离本领强,所以应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”,故B错误;γ射线的贯穿能力最强,从而使DNA发生变异,所以在放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异,故C正确;人体长时间接触放射线会影响健康,所以医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较短的放射性同位素,故D错误。]4.A [14C具有放射性,可以用它标记C60,通过其放射性发现了一种C60的羧酸衍生物,14C的用途是示踪原子,故A正确,B、C、D错误。]5.AC [设X和Y的电荷数分别为n1和n2,质量数分别为m1和m2,则反应方程为HeAlXnYe,根据反应方程电荷数和质量数守恒,解得2+13=n1,n1=n2+1,4+27=m1+1,m1=m2+0,解得n1=15,n2=14,m1=30,m2=30,X的质量数(m1=30)与Y的质量数(m2=30)相等,比Al的质量数多3,故A正确,D错误;X的电荷数(n1=15)比Y的电荷数(n2=14)多1,比Al的电荷数多2,故B错误,C正确。]6.D [根据半衰期的定义可知,放射性元素经过两个完整的半衰期后,还剩原来的未衰变,故A错误;原子核衰变时满足电荷数守恒,质量数守恒,故B错误;放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的,而与物理环境如压力、温度或浓度无关,与化学状态无关,故C错误;过量放射性辐射包含大量的射线,对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害,故D正确。]7.AB [氚为氢的放射性同位素,也被称为超重氢,故A正确;放射性物质是指那些能自然向外辐射能量、发出射线的物质,放射性物质放出的射线有三种:分别是α射线、β射线和γ射线,故B正确;储存有核污水的罐体要确保对环境没有影响,因为γ射线穿透性最强,故最难也是最需要重点防护的是γ射线,故C错误;放射性元素衰变有一定的周期,不因物理状态或化学状态的改变而改变,故D错误。]8.C [该核反应过程存在质量亏损,故A错误;根据质量数和电荷数守恒有3+2=A+1,2+1=Z+1,可知A为4,Z为2,C正确;根据前面分析可知Y为He,氦-3是其同位素,故D错误;该反应释放能量,生成物的比结合能大于反应物的比结合能He与He相比He的核子数较多,所以He的结合能较大,故B错误。]9.B [根据质量数守恒和电荷数守恒知,该核反应方程为NHCHe,故A错误,B正确;由题意知C半衰期为20 min,经40 min,则经过了2个半衰期;1 g C剩余的质量为m0=()2m=0.25 g,故C错误;半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关,因此其半衰期不可能变化,故D错误。]10.AC [放射性同位素可作为示踪原子,磷肥中的P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响,故A正确;根据质量数守恒和电荷数守恒,可知核反应方程为AlHePn,故B错误;根据质量数守恒和电荷数守恒,可知P发生衰变时的方程为PSie,粒子Y是正电子e,故C正确P自发地衰变为Si放出能量,比结合能增大,因此P的比结合能比Si的小,故D错误。]第四节 放射性同位素[学习目标] 1.知道什么是放射性同位素和人工转变的放射性同位素。2.了解放射性同位素在生产和科学领域的应用和防护(重点)。一、放射性同位素的发现1.同位素:在元素周期表中处于同一位置,具有相同 而 不同的原子,互称同位素。 2.放射性同位素定义:具有 的同位素。 3.约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程He→ n, →Sie+ν。 例1 镭Ra是镭Ra的一种同位素,下列说法正确的是 ( )A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的质子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质例2 (多选)(2024·佛山市模拟)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素26Al,其半衰期为72万年,衰变方程为AlMg+Y,则 ( )A.Y是中子B.衰变过程质量数守恒C.地球上的放射性同位素26Al与月球上的放射性同位素26Al半衰期相等D.银河系中现有的放射性同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg二、放射性同位素的应用1.射线的应用(1)利用 射线的穿透性来检查金属内部的缺陷。 (2)利用 射线、 射线的电离作用使空气分子电离变成导电气体,从而把聚集的静电引入地下。 (3)在农业上,利用射线防治害虫和 。在医疗上,利用射线可以治疗疾病和消毒灭菌。 2.示踪原子的应用(1)示踪原子:因为 元素能放出某种射线,所以可用探测仪器对它们进行踪迹显示,这种用途的放射性 叫作示踪原子。 (2)应用:农业上研究磷肥的吸收情况;工业上检测机件的磨损情况;半导体制造工艺中探测杂质在半导体内的扩散情况;医学上作无损伤的疾病诊断等。3.半衰期的应用在地质和考古工作中,可利用放射性衰变的半衰期来推断地层或古代文物的 。 例3 放射性同位素在工农业生产和科学研究领域有广泛的应用,下列关于放射性同位素的应用与防护的说法不正确的是 ( )A.利用γ射线照射食品,可以杀死使食物腐败的细菌,延长保质期B.利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能C.利用射线的贯穿作用,可以制成射线测厚装置D.放射治疗利用了射线对病灶细胞的电离作用三、射线的危害及防护1.危害射线对物体具有不同的穿透能力和电离能力,从而使物体或机体发生一些物理、 或 变化。如果人体长时间受到大剂量的射线照射,就会使细胞、组织、器官受到损伤,有时甚至会引发癌变,或造成下一代遗传上的缺陷。 2.防护(1)内照射防护尽可能地隔断放射性物质进入人体的各种途径。(2)外照射防护通常采取 、增大与辐射源间的距离、 三种方式防护。 例4 放射性元素钋Po发生衰变时,会产生He和一种未知粒子X,并放出γ射线,其核反应方程为PoXHe+γ,则 ( )A.原子核X的中子数为206B.利用射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,所以人体可以经常照射C.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电D.为防止射线泄漏,可将放射性元素钋Po密封于铅盒中答案精析一、1.质子数 中子数2.放射性3.PP例1 A [镭Ra的质子数与核电荷数均为88,质量数为228,镭Ra的质子数与核电荷数均为88,质量数为226,两者具有相同的质子数和不同的质量数,A正确,C错误;Ra的原子序数为88,中子数为228-88=140Ra的原子序数为88,中子数为226-88=138,两者具有不同的中子数和相同的原子序数,B错误;原子的核外电子数与核内质子数相等,而核外电子数决定了原子的化学性质,两者质子数相等,则具有相同的核外电子数与化学性质,D错误。]例2 BC [由电荷数和质量数守恒可知Y为正电子,故A错误;衰变过程质量数守恒,故B正确;半衰期是原子核固有的属性,与外界条件无关,故C正确;26Al半衰期为72万年,则经过72万年有一半的26Al发生衰变,再过72万年剩余一半的26Al的二分之一发生衰变,即经过144万年总计四分之三的26Al发生衰变,故D错误。]二、1.(1)γ (2)α β (3)培育良种2.(1)放射性 同位素3.年代例3 D [放射治疗利用了射线对病灶细胞的破坏作用,故A、B、C正确,D错误。]三、1.化学 生化2.(2)缩短受照射时间 屏蔽射线例4 D [根据核反应方程遵循质量数守恒有y=210-4=206,则原子核X的中子数为206-82=124,故A错误;大剂量的射线照射会对人体造成某些损害,放射性元素也能损伤遗传物质,引起基因突变和染色体畸变,使一代甚至几代受害,故B错误;γ射线的穿透作用很强,α射线的电离作用很强,故C错误;为防止射线泄漏,可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体造成伤害和放射性元素对环境造成放射性污染,故D正确。](共36张PPT)DIWUZHANG第五章第四节 放射性同位素1.知道什么是放射性同位素和人工转变的放射性同位素。2.了解放射性同位素在生产和科学领域的应用和防护(重点)。学习目标一、放射性同位素的发现二、放射性同位素的应用内容索引课时对点练三、射线的危害及防护放射性同位素的发现一1.同位素:在元素周期表中处于同一位置,具有相同 而________不同的原子,互称同位素。2.放射性同位素定义:具有 的同位素。3.约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程e+ν。质子数中子数放射性 镭Ra的一种同位素,下列说法正确的是A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的质子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质例1√镭Ra的质子数与核电荷数均为88,质量数为228,镭Ra的质子数与核电荷数均为88,质量数为226,两者具有相同的质子数和不同的质量数,A正确,C错误;Ra的原子序数为88,中子数为228-88=140的原子序数为88,中子数为226-88=138,两者具有不同的中子数和相同的原子序数,B错误;原子的核外电子数与核内质子数相等,而核外电子数决定了原子的化学性质,两者质子数相等,则具有相同的核外电子数与化学性质,D错误。 (多选)(2024·佛山市模拟)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素26Al,其半衰期为72万年,衰变方程为Mg+Y,则A.Y是中子B.衰变过程质量数守恒C.地球上的放射性同位素26Al与月球上的放射性同位素26Al半衰期相等D.银河系中现有的放射性同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg例2√√由电荷数和质量数守恒可知Y为正电子,故A错误;衰变过程质量数守恒,故B正确;半衰期是原子核固有的属性,与外界条件无关,故C正确;26Al半衰期为72万年,则经过72万年有一半的26Al发生衰变,再过72万年剩余一半的26Al的二分之一发生衰变,即经过144万年总计四分之三的26Al发生衰变,故D错误。返回放射性同位素的应用二1.射线的应用(1)利用 射线的穿透性来检查金属内部的缺陷。(2)利用 射线、 射线的电离作用使空气分子电离变成导电气体,从而把聚集的静电引入地下。(3)在农业上,利用射线防治害虫和 。在医疗上,利用射线可以治疗疾病和消毒灭菌。3.半衰期的应用在地质和考古工作中,可利用放射性衰变的半衰期来推断地层或古代文物的 。γαβ培育良种年代 放射性同位素在工农业生产和科学研究领域有广泛的应用,下列关于放射性同位素的应用与防护的说法不正确的是A.利用γ射线照射食品,可以杀死使食物腐败的细菌,延长保质期B.利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能C.利用射线的贯穿作用,可以制成射线测厚装置D.放射治疗利用了射线对病灶细胞的电离作用例3√放射治疗利用了射线对病灶细胞的破坏作用,故A、B、C正确,D错误。返回射线的危害及防护三1.危害射线对物体具有不同的穿透能力和电离能力,从而使物体或机体发生一些物理、 或 变化。如果人体长时间受到大剂量的射线照射,就会使细胞、组织、器官受到损伤,有时甚至会引发癌变,或造成下一代遗传上的缺陷。化学生化2.防护(1)内照射防护尽可能地隔断放射性物质进入人体的各种途径。(2)外照射防护通常采取 、增大与辐射源间的距离、 三种方式防护。缩短受照射时间屏蔽射线 放射性元素钋He+γ,则A.原子核X的中子数为206B.利用射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,所以人体可以经常照射C.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电D.为防止射线泄漏,可将放射性元素钋Po密封于铅盒中例4√根据核反应方程遵循质量数守恒有y=210-4=206,则原子核X的中子数为206-82=124,故A错误;大剂量的射线照射会对人体造成某些损害,放射性元素也能损伤遗传物质,引起基因突变和染色体畸变,使一代甚至几代受害,故B错误;γ射线的穿透作用很强,α射线的电离作用很强,故C错误;为防止射线泄漏,可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体造成伤害和放射性元素对环境造成放射性污染,故D正确。返回课时对点练四1.关于同位素,下列说法中正确的是A.质子数相同,中子数也相同的原子B.质子数相同,中子数不同的原子C.质子数不同,中子数相同的原子D.质子数不同,中子数也不同的原子12345678910基础对点练√同位素具有相同的质子数,不同的中子数,故B正确。2.(多选)下列有关放射性同位素P的说法,正确的是A.X互为同位素B.与其同位素有相同的化学性质C.用P制成化合物后它的半衰期变长D能释放正电子,可用作示踪原子,观察磷肥对植物的影响12345678910√√12345678910同位素有相同的质子数,不同的质量数,故A错误;同位素有相同的化学性质,故B正确;半衰期与物理状态、化学状态无关,故C错误;为放射性同位素,能释放正电子,可用作示踪原子,故D正确。3.在放射性同位素的应用中,下列做法正确的是A.应该用α射线探测物体的厚度B.应该用γ粒子放射源制成“烟雾报警器”C.在放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异D.医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素12345678910√12345678910γ射线的贯穿能力最强,应该用γ射线探测物体的厚度,故A错误;因为α粒子的电离本领强,所以应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”,故B错误;γ射线的贯穿能力最强,从而使DNA发生变异,所以在放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异,故C正确;人体长时间接触放射线会影响健康,所以医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较短的放射性同位素,故D错误。4.医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物,在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖,则14C的用途是A.示踪原子 B.电离作用C.催化作用 D.贯穿作用12345678910√14C具有放射性,可以用它标记C60,通过其放射性发现了一种C60的羧酸衍生物,14C的用途是示踪原子,故A正确,B、C、D错误。5.(多选)1934年,约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为e,则A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1C.X的电荷数比Al的电荷数多2D.X的质量数与Al的质量数相等12345678910√√12345678910设X和Y的电荷数分别为n1和n2,质量数分别为m1和m2,则反应方程为e,根据反应方程电荷数和质量数守恒,解得2+13=n1,n1=n2+1,4+27=m1+1,m1=m2+0,解得n1=15,n2=14,m1=30,m2=30,X的质量数(m1=30)与Y的质量数(m2=30)相等,比Al的质量数多3,故A正确,D错误;X的电荷数(n1=15)比Y的电荷数(n2=14)多1,比Al的电荷数多2,故B错误,C正确。6.(2021·湖南卷)核废料具有很强的放射性,需要妥善处理。下列说法正确的是A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害12345678910√12345678910根据半衰期的定义可知,放射性元素经过两个完整的半衰期后,还剩原来的未衰变,故A错误;原子核衰变时满足电荷数守恒,质量数守恒,故B错误;放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的,而与物理环境如压力、温度或浓度无关,与化学状态无关,故C错误;过量放射性辐射包含大量的射线,对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害,故D正确。7.(多选)核污水中包含氚、碳14、钌106、钴60、锶90、铯134、铯137等63种放射性物质,它们的半衰期短的是十几年、几十年,长的甚至达到5370年。下列说法正确的是A.氚是氢的放射性同位素B.核污水中包含的放射性物质能发出α、β和γ三种射线C.储存有核污水的罐体要确保对环境没有影响,最难也是最需要重点防护的是α射线D.如果能将核污水中的63种放射性物质变成其他化合物,其衰变或许会变得更快些12345678910√能力综合练√12345678910氚为氢的放射性同位素,也被称为超重氢,故A正确;放射性物质是指那些能自然向外辐射能量、发出射线的物质,放射性物质放出的射线有三种:分别是α射线、β射线和γ射线,故B正确;储存有核污水的罐体要确保对环境没有影响,因为γ射线穿透性最强,故最难也是最需要重点防护的是γ射线,故C错误;放射性元素衰变有一定的周期,不因物理状态或化学状态的改变而改变,故D错误。8.(2023·东莞市高二期末)2020年12月17日,“嫦娥五号”携在月球采集约2 kg月壤返回地球。从月球带来“土”特产中有地球上含量极少且被誉为“月壤宝藏”的氦-3,它是既环保又安全的核反应原料,可将氦-3原子核与氘原子核结合时释放的能量用来发电,其核反应方程是H,则下列说法正确的是A.该核反应过程电荷数和质量均守恒B.Y相比的结合能较小C.由核反应方程可知,A为4,Z为2D.氦-3不是Y的同位素12345678910√12345678910该核反应过程存在质量亏损,故A错误;根据质量数和电荷数守恒有3+2=A+1,2+1=Z+1,可知A为4,Z为2,C正确;根据前面分析可知Y为He,氦-3是其同位素,故D错误;该反应释放能量,生成物的比结合能大于反应物的比结合能He与He相比He的核子数较多,所以He的结合能较大,故B错误。123456789109.(2023·肇庆市模拟)医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素N获得,下列说法正确的是A.用高速质子轰击C的同时释放出中子B.用高速质子轰击C的同时释放出α粒子C.1 g的C的质量为0.75 gD.将C置于回旋加速器中,其半衰期可能发生变化√12345678910根据质量数守恒和电荷数守恒知,该核反应方程为He,故A错误,B正确;由题意知C半衰期为20 min,经40 min,则经过了2个半衰期;1 g C剩余的质量为m0=()2m=0.25 g,故C错误;半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关,因此其半衰期不可能变化,故D错误。10.(多选)(2023·清远市高二期末)居里夫人是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的人。1934年,居里夫人用α粒子轰击铝片获得具有放射性的发生衰变生成Si和另一种粒子Y。下列说法正确的是A.磷肥中若含有P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响B.该反应的核反应方程为HC.粒子Y是正电子eD.SiP的小12345678910√√12345678910放射性同位素可作为示踪原子,磷肥中的P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响,故A正确;根据质量数守恒和电荷数守恒,可知核反应方程为n,故B错误;根据质量数守恒和电荷数守恒,可知P发生衰变时的方程为e,粒子Y是正电子e,故C正确P自发地衰变为Si放出能量,比结合能增大,因此P的比结合能比Si的小,故D错误。返回 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第五章 第四节 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