1、高中物理高中物理选修选修3-5鲁科版鲁科版第第3章原子核与放射性章原子核与放射性第第2节原子核衰变及半衰期节原子核衰变及半衰期 目标定位1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象，能记住三种射线的特性.2.知道什么是原子核的衰变，知道衰变和衰变的规律和实质.3.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题 一、天然放射现象 11896年，法国物理学家 发现某些物质具有放射性 2物质放出 的性质称为放射性，具有放射性的元素称为 放射性元素，放射性元素自发地放出 的现象叫做天然 放射现象 3玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种放射性更强的 新元素，命名为 和 预习导学预习导学贝克勒尔贝克勒尔
2、 射线射线 射线射线 钋钋(Po)镭镭(Ra)二、射线的本质 1三种射线：如图321中1是 ，2是 ，3 是 预习导学预习导学射线射线 射线射线 射线射线 图图321 (1)射线是高速粒子流，实际上是 ，电荷数是 ，质量数是 .(2)射线是高速 流(3)射线是波长很短的 2三种射线的特点(1)射线：粒子容易使空气 ，但贯穿本领 (2)射线：粒子贯穿本领 ，但电离能力 (3)射线：射线电离本领 ，但贯穿本领 预习导学预习导学氦原子核氦原子核 24电子电子 电磁波电磁波 电离电离 很弱很弱 较强较强 较弱较弱 很弱很弱 很强很强 预习导学预习导学粒子粒子 粒子粒子 守恒守恒 4 2 不变不变 1
3、四、半衰期 1放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期 2放射性元素衰变的快慢是由 的因素决定的，跟原子所处的 和 没有关系.预习导学预习导学半数半数 核内部自身核内部自身 化学状态化学状态 外部条件外部条件 一、三种射线的本质及特点 1、三种射线的性质、特征比较课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义 续表速 率0.1c0.99cc贯穿本领最弱用一张纸就能挡住较强能穿透几毫米的铝板最强能穿透几厘米的铅板电离作用很强较弱很弱课堂讲义课堂讲义 2.在电场、磁场中偏转情况的比较(1)在匀强电场中，射线偏转较小，射线偏转较大，射线不偏转，如图322甲所示(2)在匀强磁场中，射线偏转半径
4、较大，射线偏转半径较小，射线不偏转，如图乙所示图图322 课堂讲义课堂讲义【例1】一置于铅盒中的放射源发射出的、和射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图323所示，则图中的射线a为_射线，射线b为_射线图图323 课堂讲义课堂讲义答案解析在三种射线中，射线带正电，穿透能力最弱，射线不带电，穿透能力最强；射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为射线，b射线应为射线课堂讲义课堂讲义借题发挥三种射线的比较方法：(1)射线是、三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿不过白纸(2)要知道
5、三种射线的成分，贯穿本领和电离本领(3)要知道、三种射线的本质，、是实物粒子，射线是光子课堂讲义课堂讲义 针对训练1(2014福建理综)如图324，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线答案C解析由三种射线的带电性质可以判断出表示射线，表示射线，表示射线，故C对图图324 课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义答案答案A 课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义 答案(1)8次衰变，6次衰变(2)10个；22个(3)见解析课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义 借题发
6、挥衰变次数的判断方法(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒(2)每发生一次衰变质子数、中子数均减少2.(3)每发生一次衰变中子数减少1，质子数增加1.课堂讲义课堂讲义答案B解析根据题意有：2354m207,922mn82，解两式得m7，n4，选项B正确课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义 3适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义答案A解析元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，一般与原子所处的物
7、理、化学状态以及周围环境、温度无关，C、D错；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是来自于其他放射性元素的衰变，故A对、B错28第六章 从杂交育种到基因工程第第1节：杂交育种与诱变育种节：杂交育种与诱变育种课题：育种课题：育种锈病锈病想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品
8、种至少的植物品种至少要几年？要几年？小麦小麦 第一代第一代 p pDDTTDDTTddttddtt亲本杂交亲本杂交 第二代第二代 F F1 1DdTtDdTt种植种植F F1 1代，自交代，自交 第三代第三代 F F2 2D_T_D_T_，D_ttD_tt，ddT_ddT_，ddttddtt种植种植F F2 2代，代，(选矮秆、抗病选矮秆、抗病ddT_ddT_），），继续自交，期望下代获得继续自交，期望下代获得纯合体纯合体2022年8月11日星期四32遗传图解遗传图解2022年8月11日星期四33根据自由组合定律，在根据自由组合定律，在F2中高产抗病（一显一隐）品种中高产抗病（一显一隐）品种占
9、总数的占总数的 ，其中有，其中有 的植株是杂合子，它们的植株是杂合子，它们的下一代会出现的下一代会出现 。因此，要想得到可以代代。因此，要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对在遗传的优势品种，就必须对在F2中所得到的表现型为高中所得到的表现型为高产抗病（一显一隐）的植株连续产抗病（一显一隐）的植株连续 和和 ，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再发生 ，就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种就是我们要选育的能够稳定遗传的纯合子新品种AAbb。3/162/16性状分离性状分离自交自交选育选育性状分离性状分离2022年8月11日星期四341、概念：、概念：
10、。2、原理：、原理：。3、优点：、优点：。4、缺点：、缺点：。5、应用实例：、应用实例：。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。是将两个或多个品种的优良性状通过交配集是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法基因的重组基因的重组方法简单，容易操作方法简单，容易操作育种进程缓慢，过程烦琐育种进程缓慢，过程烦琐动植物优良品种的选育动植物优良品种的选育特别提醒：特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂主要是利用杂种种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳
11、定（杂合子）。的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯合子）。合子）。中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛2022年8月11日星期四37例例1：小麦抗锈病（小麦抗锈病（T）对易染锈病（）对易染锈病（t）为显性，易倒）为显性，易倒伏（伏（D）对抗倒伏（）对抗倒伏（d）为显性。）为显性。Tt位于一对同源染色体位于一对同源染色体上，上，Dd位于另一对同源染色体上。现有抗锈病但易倒伏位于另一对同源染色体上。现有抗锈病但易倒伏的纯种和易染锈病抗倒伏的纯种杂交，来培育抗锈病又的纯种和易染
12、锈病抗倒伏的纯种杂交，来培育抗锈病又抗倒伏的高产品种。请回答：抗倒伏的高产品种。请回答：（1）F2中，选种的数量大约占中，选种的数量大约占F2的（的（）A、9/16B、3/16C、1/16D、4/16（2）抗病又抗倒伏的个体中，理想的基因型是（）抗病又抗倒伏的个体中，理想的基因型是（）A、DTB、dTC、ddTTD、Ddtt（3）F2中，理想基因应占（中，理想基因应占（）A、1/3B、2/3C、1/16D、2/16（4）F2选种后，下一步应（选种后，下一步应（）A、杂交、杂交B、测交、测交C、自交、自交D、回交、回交BCCC单倍体育种单倍体育种组织培组织培养养染色体加倍染色体加倍花药离体花药离
13、体培养培养单倍体植单倍体植株株正常植株正常植株（纯合体）（纯合体）种子种子新植株新植株（新品种）（新品种）秋水仙素处理秋水仙素处理自交自交发育发育YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrr第一年第一年第二年第二年一、依据原理：一、依据原理：染色体变异染色体变异二、常用方法：二、常用方法：花药（花粉）离休培养花药（花粉）离休培养 三、优点：三、优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限点滴收获之点滴收获之2：单倍体育种：单倍体育种五、应用：五、应用：技术复杂且须与杂交育种配合技术复杂且须与杂交育种配合四、缺
14、点：四、缺点：例题例题2：下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、：下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：品种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其。其应用的遗传学原理是应用的遗传学原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步骤是步骤是_。其遗传学原理是其遗传学原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组
15、花药离花药离体培养体培养秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗染色体变异（单倍体育种）染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）染色体变异（多倍体育种）H杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐杂交育种不能创造新的基因，并且所需杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间相对要短的育种方结果，并且需要时间相对要短的育种方法呢？法呢？资料：资料：航天技术的发展，使人类利用太空资源的愿望航天技术的发展，使人类利用太空资源
16、的愿望变成了现实。自变成了现实。自19871987年以来，中国利用自己研制的返回年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了式卫星和神舟号飞船进行了1111次航天育种搭载试验，试次航天育种搭载试验，试验品种达验品种达12001200多种。多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（10103 3克克10106 6克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突高真空等，这
17、些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。变。据统计，航天育种变异率达据统计，航天育种变异率达4 4以上，株高变异为以上，株高变异为40cm40cm30cm30cm，果重变异达，果重变异达7070100100（蔬（蔬菜），生育期变异为菜），生育期变异为3 3天天1010天。天。白莲白莲:1994年江西广昌白莲研究所搭载白莲年江西广昌白莲研究所搭载白莲 种种子子 442粒，培育出太空莲粒，培育出太空莲3号等新品号等新品 种，亩产种，亩产达达120千克，比原品种提高千克，比原品种提高88，平均粒重，平均粒重22克，最大为克，最大为33克（原品种平均粒重克（原品种平均粒重 为为1.1克），超过出口莲子
18、标准。克），超过出口莲子标准。1 1、太空莲太空莲3 3号中有没有产生新基因？号中有没有产生新基因？2 2、诱发基因突变的条件有哪些？、诱发基因突变的条件有哪些？3 3、诱变育种有哪些优点？、诱变育种有哪些优点？4 4、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？、有哪些因素可以诱导生物产生基因突变？答案：答案：1 1、有新基因产生。、有新基因产生。2 2、微重力、宇宙射线、重粒子、微重力、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空。变化磁场和高真空。3 3、可以提高突变率，或大幅度、可以提高突变率，或大幅度地改良某些品种。地改良某些品种。4 4、物理因素、化学因素和生物因素。、物理因素、化学因素和生物因素。
19、神舟六号神舟六号2022年8月11日星期四451、概念：、概念：。2、处理时期：、处理时期：。3、原理：、原理：。4、诱变因素：、诱变因素：物理因素：物理因素：。化学因素：化学因素：。5、优点：、优点：。6、缺点：基因突变的、缺点：基因突变的 和和 使选使选育工作量大，具有育工作量大，具有 。7、应用：农作物育种：培育出的新品种具有抗病力、应用：农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。微生物育种：如青霉菌强、产量高、品质好等优点。微生物育种：如青霉菌的选育。的选育。利用物理因素或化学因素来处理生物，使生利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变物发生基因突变正在
20、萌发的种子或幼苗正在萌发的种子或幼苗基因突变基因突变X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯、亚硝酸、硫酸二乙酯、5溴尿嘧啶等溴尿嘧啶等提高突变频率提高突变频率在较短时间内获取更多的优良变异类型在较短时间内获取更多的优良变异类型不定向性不定向性低频性低频性盲目性盲目性太空椒太空椒 普通椒普通椒2022年8月11日星期四48例例2：属于分子水平上的育种工作的是（属于分子水平上的育种工作的是（）A、辐射育种、辐射育种B、杂交育种、杂交育种C、单倍体育种、单倍体育种D、多倍体育种、多倍体育种A一、依据原理：一、依据原理：染色体变异染色体变异二、常用方法：二、常用方法：
21、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗三、优点：三、优点：器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，抗病性强强，抗病性强四、缺点：四、缺点：技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟,结实率低结实率低点滴收获之点滴收获之4：多倍体育种：多倍体育种五、应用：五、应用：三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体植株植株发育发育二倍体二倍体植株植株花粉诱导花粉诱导三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜2022年8
22、月11日星期四50基因重组基因重组 基因突变基因突变染色体变异染色体变异 染色体变异染色体变异缩短育种缩短育种年限年限2022年8月11日星期四51例例3：诱变育种与杂交育种的不同之处是（诱变育种与杂交育种的不同之处是（）能大幅度改良某些性状；能形成新基因；能形成能大幅度改良某些性状；能形成新基因；能形成新基因型；一般对个体生存有利。新基因型；一般对个体生存有利。A、B、C、D、A 2022年8月11日星期四52补充：补充：下图表示以某种农作物（下图表示以某种农作物（1）和（）和（2）两个品种为）两个品种为基础，培育（基础，培育（4）（）（5）（）（6）（）（7）四个品种的过程。根）四个品种的
23、过程。根据右图，回答下列问题：据右图，回答下列问题：（1）用（）用（1）和（）和（2）培育出（）培育出（5）所采用的方法）所采用的方法和和分别称为分别称为 和和 ，其培育出（，其培育出（5）所依据）所依据的原理是的原理是 。杂交杂交 自交自交 基因重组基因重组 2022年8月11日星期四53补充：补充：右图表示以某种农作物（右图表示以某种农作物（1）和（）和（2）两个品种为）两个品种为基础，培育（基础，培育（4）（）（5）（）（6）（）（7）四个品种的过程。根）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：据右图，回答下列问题：（2）由（）由（3）培育出（）培育出（4）的常用方法）的常用方法是是 ；
24、由（；由（4）培育出（）培育出（5）的方法）的方法称称 ，其优点是，其优点是 。花药离体培养花药离体培养 人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍 缩短育种年限缩短育种年限 2022年8月11日星期四54补充：补充：右图表示以某种农作物（右图表示以某种农作物（1）和（）和（2）两个品种为）两个品种为基础，培育（基础，培育（4）（）（5）（）（6）（）（7）四个品种的过程。根）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：据右图，回答下列问题：（3）由（）由（3）培育出（）培育出（6）的常用方法）的常用方法是是 ，其形成的（，其形成的（6）称）称 。人工诱导多倍体人工诱导多倍体 多倍体多倍体2022年8月11日星期四55补充：补充：右图表示以某种农作物（右图表示以某种农作物（1）和（）和（2）两个品种为）两个品种为基础，培育（基础，培育（4）（）（5）（）（6）（）（7）四个品种的过程。根）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：据右图，回答下列问题：（4）由（）由（2）培育出（）培育出（7）的方法）的方法是是 。采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式
