（全國通用版）2018-2019高中物理 第十九章 原子核 第2節(jié) 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、第十九章,原子核,第二節(jié)放射性元素的衰變,學(xué) 習(xí) 目 標(biāo),知 識(shí) 導(dǎo) 圖,,課 前 預(yù) 習(xí),1定義 原子核放出_________或_________，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成__________原子核。 2衰變的類型 一種是_________，另一種是_________，而射線是伴隨衰變或衰變產(chǎn)生的。,知識(shí)點(diǎn) 1,原子核的衰變,粒子,粒子,另一種,衰變,衰變,電荷數(shù),質(zhì)量數(shù),1定義 放射性元素的原子核有________發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫作半衰期。 2決定因素 放射性元素衰變的快慢是由原子核________因素決定的，跟原子所處的____________(如溫度、壓強(qiáng)

2、)或____________(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)。 3適用條件 半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)________的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核，________確定何時(shí)發(fā)生衰變，但可以確定各個(gè)時(shí)刻發(fā)生衰變的概率，即某時(shí)衰變的可能性，因此，半衰期只適用于________________。,知識(shí)點(diǎn) 2,半衰期,半數(shù),內(nèi)部,物理狀態(tài),化學(xué)狀態(tài),大量,無法,大量的原子核,判一判 (1)原子核在衰變時(shí)，它在元素周期表中的位置不變。() (2)發(fā)生衰變是原子核中的電子發(fā)射到核外。() (3)半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間，經(jīng)過兩個(gè)半衰期原子核就全部發(fā)生衰變。() (4)通過化學(xué)反應(yīng)也不能

3、改變物質(zhì)的放射性。() (5)原子核衰變過程中，電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)、能量和動(dòng)量都守恒。(), ,D,想一想 你知道考古學(xué)家靠什么推斷古化石的年代嗎？ 答案：只要測(cè)出古化石中14C的含量就可以根據(jù)14C的半衰期推斷古化石的年齡。,,課 內(nèi) 探 究,如圖為衰變、衰變示意圖。,探究一原子核的衰變,,(1)當(dāng)原子核發(fā)生 衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化？為什么？ (2)當(dāng)發(fā)生 衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來的原子核變化了多少？新核在元素周期表中的位置怎樣變化？ 提示：(1)當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各減少2個(gè)。因?yàn)榱Ｗ邮窃雍藘?nèi)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起發(fā)射出來的。 (2)當(dāng)原

4、子核發(fā)生衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)于原來增加了1個(gè)。新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)了1個(gè)位次。,特別提醒：(1)核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)而釋放出核能。 (2)衰變方程的書寫方面：衰變方程用“”表示，而不用“”表示。 (3)衰變方程表示的變化方面：衰變方程表示的是原子核的變化，而不是原子的變化。 (4)為了確定衰變次數(shù)，一般是由質(zhì)量數(shù)的改變先確定衰變的次數(shù)，這是因?yàn)樗プ兊拇螖?shù)的多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒有影響，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)。,典例 1,解題指導(dǎo)：(1)可根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解； (2)根據(jù)每發(fā)生一次衰

5、變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少2，每發(fā)生一次衰變?cè)雍说闹凶訑?shù)少1，質(zhì)子數(shù)多1來推算； (3)根據(jù)(1)的解答結(jié)果寫方程。,BD,下圖為氡衰變剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量比值示意圖。,探究二放射性元素的半衰期及其應(yīng)用,,縱坐標(biāo)表示的是任意時(shí)刻氡的質(zhì)量m與t0時(shí)的質(zhì)量m0的比值。 (1)每經(jīng)過一個(gè)半衰期，氡原子核的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?(2)從圖中可以看出，經(jīng)過兩個(gè)半衰期未衰變的原子核還有多少？,3適用條件 半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核，無法確定其何時(shí)發(fā)生衰變，半衰期只適用于大量的原子核。 4應(yīng)用 利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn)，可以測(cè)量其衰變過程、推斷時(shí)間等。,

6、特別提醒：(1)半衰期由核內(nèi)部自身的因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都無關(guān)。 (2)半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，適用于對(duì)大量原子核衰變的計(jì)算，對(duì)于個(gè)別少數(shù)原子核不適用。,為測(cè)定水庫的存水量，將一瓶放射性溶液倒入水庫中，已知這杯溶液每分鐘衰變8107次，這種同位素半衰期為2天，10天以后從水庫中取出1m3的水，并測(cè)得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？ 解題指導(dǎo)：找出每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比這一隱含條件是解決本題的關(guān)鍵。,典例 2,答案：2.5105m3,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2(多選)(河北省保定市20162017學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列關(guān)于放射性元素的半衰期的幾種說法正確的是() A同種放射性元

7、素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長 B放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用 C氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，則經(jīng)過7.6天就只剩下1g氡 D氡的半衰期是3.8天，若有4個(gè)氡原子核，則經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)氡 解析：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間叫半衰期，這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于大量的原子核才適用，對(duì)于少量原子核是不成立的，放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。,BC,素 養(yǎng) 提 升,衰變和衰變?cè)诖艌?chǎng)中的軌跡分析,A、B原子核靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)放出粒子，一個(gè)放出粒子，運(yùn)動(dòng)方向均與磁場(chǎng)垂直，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡及兩個(gè)反沖核的徑跡如圖所示，則可以判定徑跡_____為粒子，徑跡_____為粒子。,案 例,1,解析：在衰變過程中，粒子和粒子與剩余核組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即放射出的粒子與反沖核動(dòng)量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r與q成反比，由此可知兩圖中小圓徑跡為反沖核的徑跡，又根據(jù)左手定則可以判知，左側(cè)外切圓是衰變，右側(cè)內(nèi)切圓是衰變，故本題應(yīng)依次填1和3。,3,