师：同学们好，今天我们来复习人教版选修3 - 5第19章原子核。电子的发现打开了原子的大门，随着认识加深，科学家发现原子核也有内部结构，人们对原子的认识从原子结构层面深入到原子核结构层面。下面我们来看人类探索原子核内部结构的历史进程。

　　1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，居里夫妇也发现很多元素具有放射性。通过实验得知，这种元素的射线来源于原子核内部，从而确定原子核可以再分。这种原子核自发发出射线实现核转变的核反应，我们称之为衰变。

　　1919年，卢瑟福用阿尔法粒子轰击氮原子核，发现了质子，这是人工核反应实现核转变发现质子的例子。当时，卢瑟福大胆预言原子核内除质子外还有中性粒子，后来他的学生查德威克用阿尔法粒子轰击铍原子核，宣布发现了中子，这同样是人工核反应。由此可知，原子核由质子和中子组成。

　　我们先来看第一个重要考点：原子核的衰变和半衰期。这道题是对衰变基础知识的考察。先看A选项，所有元素都可能发生衰变，这是不对的。原子序数大于83的元素都能发生衰变，部分小于83的元素也可能衰变，但不是所有元素。β衰变中，衰变出来的电子是中子转变成质子产生的。那什么是衰变？α衰变和β衰变有何不同？衰变是原子核内质子和中子发生的反应，α衰变是两个质子和两个中子结合成一个氦核射出，每发生一次α衰变，核电荷数少2，质量数少4。

　　β衰变是原子核内中子转化为质子的过程中同时放出电子，每发生一次β衰变，核电荷数加1，质量数不变。α衰变和β衰变都遵守质量数守恒和电荷数守恒。所以A选项错误，不是质子转变成中子，而是中子转变为质子。C选项，α、β、γ三种射线哪种穿透能力最强？是γ射线。我们来了解一下三种射线，由于来源和本质不同，它们表现出的特征也不同。α射线是高速氦核流，带正电，电离能力强，但贯穿本领最弱，一张纸就能挡住。β射线是高速电子流，带负电，贯穿本领比α射线强，能穿透几毫米厚的铝板。γ射线是波长很短的电磁波，不带电，贯穿本领最强。

　　同学们要注意，没有γ衰变，γ射线是伴随着α或β衰变同时产生的，是因为新核处于激发态而辐射出光子。正是由于不同射线特征不同，所以应用广泛。比如工业上用射线测厚，医疗上用γ射线放射治疗，农业上用γ射线培育优良品种，生物大分子结构研究中借助放射性同位素做示踪原子。所以C选项正确。

　　D选项，放射元素的半衰期与外界温度无关。同学们回忆一下，什么是半衰期，半衰期与哪些因素有关？不同放射性原子核衰变快慢不同，大量原子核有半数发生衰变时经历的时间就是半衰期。半衰期由核内部因素决定，与原子核所处化学状态和外部条件无关。利用半衰期概念，我们还能推算出计算公式，如果经过一个半衰期，剩余核子质量是原质量的1/2倍，两个半衰期就是1/2的二次方倍，n个半衰期，剩余质量是原质量的1/2的n次方倍，原子个数也是如此。所以D选项正确。E选项，有的同学根据公式觉得好像对，但在微观世界，单个事件不可预测，半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对四个原子不能用半衰期公式推算，所以E选项错误。这道题答案选CD。

　　接下来看例2，这是对同学们α衰变和β衰变实质的再次考察。首先要了解元素符号下角标和上角标代表的意义，下角标反映核电荷数，也等于核内质子数，上角标是质量数，质量数等于质子数加中子数。对比钍核和铅核，我们发现下角标少了8，即质子数少8，上角标质量数少24，质子数少8，所以中子数少了16个。这是A、B两个选项对元素符号的理解。然后判断在这一系列α、β衰变中衰变的次数，我们要抓住α、β衰变的实质。前面讲过，每次α衰变核电荷数少2，质量数少4；每次β衰变核电荷数加1，质量数不变。我们可以设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒列出两个方程求解。当然，也可以从质量数和电荷数变化角度考虑，β衰变不引起质量数变化，从钍核变成铅核少的24个质量数都是α衰变造成的，一次α衰变少4个质量数，所以α衰变次数为24÷4 = 6次。6次α衰变核电荷数应少12，但最终只少了8个，说明还有4次β衰变。这样就能快速算出衰变次数。所以这题选ABD。

　　再看例3，衰变后新核和放出的粒子都是带电粒子，这类题目常与带电粒子在磁场中的运动结合。我们先回顾一下，带正电粒子垂直入射磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向始终与速度垂直，粒子在磁场中做匀速圆周运动。

　　对于静止原子核在磁场中衰变，衰变后的新核和射出来的粒子有什么特点呢？衰变不仅满足电荷数和质量数守恒，还满足动量守恒。静止原子核初动量为0，所以衰变后新核和粒子总动量也为0，即新核与粒子动量大小相等、方向相反，速度与质量成反比，方向相反。这意味着无论α还是β衰变，新核和粒子速度方向都相反。

　　那么衰变后的新核和粒子在磁场中的运动轨迹有什么规律呢？如果是α衰变，速度方向相反，根据左手定则，洛伦兹力方向也相反，做出轨迹会发现是外切圆。如果是β衰变，新核与粒子电性相反，速度方向相反，洛伦兹力方向相同，轨迹是内切圆。

　　所以这道题发生的是α衰变，那么哪个是新核轨迹，哪个是α粒子轨迹呢？我们来研究新核和粒子在磁场中运动动能和半径的联系。先看动能，已知新核和粒子动量大小相等，根据动能与动量的定量关系，动量一定时，动能与质量成反比。对于钍核和α粒子，质量之比是117 : 2，动能之比就是2 : 117，所以C选项错误。