遼寧省大連市高中物理 第十九章 原子核 19.2 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、同學們聽過點石成金的故事或者一種物質變成另一種物質。那么，你們能否舉出一兩個例子來呢？觀看下面的圖片，想想這些在現(xiàn)實生活中是真的還是假的。,想一想,魔術師現(xiàn)場表演魔術,孫悟空,豬八戒,沙僧,那些都是假的，那么現(xiàn)實生活中是不是存在真的這種現(xiàn)象呢?有沒有真的（科學的）能將一種物質變成另一種物質呢？本節(jié)我們將學習有關一種物質變成另一物質的有關的知識。,在古代無論是東方還是西方，都有一批人追求“點石成金”之術，他們試圖利用化學方法將一些普通的礦石變成黃金。當然，這些煉金術的愿望都破滅了，因為他們不知道一種物質變成另一種物質的根本存在于原子核的變化。不過，類似于“點石成金”的故事一直在自然界進行著，這就

2、是伴隨著天然放射現(xiàn)象發(fā)生的“衰變”。,第十九章原子核,第二節(jié)放射性元素的衰變,1、知識與技能,知道放射現(xiàn)象的實質是原子核的衰變知道兩種衰變的基本性質，并掌握原子核的衰變規(guī)律理解半衰期的概念,2、過程與方法,,能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式能夠利用半衰期來進行簡單計算（課后自學）,3、情感態(tài)度與價值觀,通過傳說的引入，對學生進行科學精神與唯物史觀的教育。不斷的設疑培養(yǎng)學生對科學孜孜不倦的追求，從而引領學生進入一個美妙的微觀世界。,重點原子核的衰變規(guī)律及半衰期難點半衰期描述的對象,一、原子核的衰變,二、半衰期,一、原子核的衰變,1、衰變原子核放出或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的

3、位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2、實質：真實的將一種物質變成另一種物質，原來就是原子核的衰變。,3、衰變鈾238核放出一個粒子后，核的質量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，變成新核-----釷234核。那這種放出粒子的衰變叫做衰變。用衰變方程式來表示：23892U23490Th+42He,4、衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒衰變規(guī)律：AZXA-4Z-2Y+42He,基本粒子的衰變,粒子發(fā)生衰變,原子發(fā)生衰變,思考與討論,在衰變中，新核的質量數(shù)與原來的核的質量數(shù)有什么關系？相對于原來的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置應當向前移還是向后移？要

4、移動幾位？你能概括出衰變的質量數(shù)，核電荷數(shù)變化的一般規(guī)律嗎？,5、衰變原子核內(nèi)雖然沒有電子，但核內(nèi)的的質子和中子是可以相互轉化的。當核內(nèi)的中子轉化為質子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了衰變?？梢钥闯鲂潞松倭艘粋€中子，卻增加了一個質子，并放出一個電子。,粒子發(fā)生衰變,粒子發(fā)生衰變后的運動軌跡,6、射線的實質射線是由于原子核在發(fā)生衰變和衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻射，通常是伴隨射線和射線而產(chǎn)生。射線的本質是能量。因此，射線不能單獨發(fā)生。當放射性物質連續(xù)衰變時，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時伴有輻射。這時，放射性物質發(fā)出的射線中就會同時有和

5、三種射線。,二、半衰期,放射性同位素衰變的快慢有一定的規(guī)律。例如下圖氡元素的衰變圖像：,觀察圖像可得：（1）氡每隔3.8天質量就減少一半。（2）用半衰期來表示。（3）大量的氡核。半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核，不是個別原子核，這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大。例如：氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期是3.8天，鐳226衰變?yōu)殡?22的衰變時間是1620年，鈾238衰變?yōu)殁Q234的半衰期長達4.5109年。,衰變是微觀世界里原子核的行為，而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個

6、的微觀事件是不可預測的”即對于一個特定的氡原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它什么時候發(fā)生衰變,放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的狀態(tài)和外部條件沒有關系。例如，一種放射性元素，不管是以單質的形式存在，還是與其它元素形成化合物，或者對它施加壓力、提高溫度。都不能改變它的半衰期。這是因為壓力、溫度、或與其它元素的化合等，都不會影響原子核的結構。,動畫：三種射線,動畫：天然放射現(xiàn)象,1、衰變原子核放出或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。真實的將一種物質變成另一種物質，原來就是原子核的衰變。,2、衰變放

7、出粒子的衰變叫做衰變。3、衰變當核內(nèi)的中子轉化為質子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了衰變。衰變的實質是核內(nèi)少了一個中子，卻增加了一個質子，并放出一個電子。,4、衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒5、半衰期半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核，不是個別原子核，這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,1、（2000上海2）關于、、三種射線，下列說法中正確的是（）A.射線是原子核自發(fā)放射出的氦核，它的穿透能力最強。B.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿

8、透能力。C.射線一般們隨著或射線產(chǎn)生，它的穿透能力量強。D.射線是電磁波，它的穿透能力最弱。,C,2、（1997全國6）在下列核反應方程中,x代表質子的方程是（）A.2713Al+42He3015P+XB.147N+42He178O+XC.21H+10n+XD.31H+X42He+10n,B,3、（1998全國6）天然放射性元素23290Th（釷）經(jīng)過一系形衰變和衰變之后，變成20882Pb（鉛）。下列論斷中正確的是（）A.鉛核比釷核少24個中子B.鉛核比釷核少8個質子C.衰變過程中共有4次衰變和8次衰變D.衰變過程中共有6次衰變和4次衰變,CD,4、（1999全國3）下列說法正確的是（）A.

9、衰變?yōu)橐?jīng)過1次a衰變和1次衰變B.衰變?yōu)橐?jīng)過1次哀變和1次衰變C.衰變?yōu)橐?jīng)過6次。衰變和4次衰變D.衰變?yōu)橐?jīng)過4次a衰變和4次衰變,BC,1、下列核反應方程中正確的是（）A.23892U23490Th+21HB.94Be+42He126C+10nC.23490TH23490Pa+0-1eD.3115P3014Si+0-1e,B,2、以下幾個原子核反應中，X代表粒子的反應式是（）A.42He+94Be126C+XB.21H+31H10n+XC.23490Th23491Pa+XD.3015P3014si+X,B,3、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了（）A.原子不可再分B.原子的核式結構C.原子核還

10、可再分D.原子核由質子和中子組成,C,4、放射性元素的樣品經(jīng)過6小時后還有1/8沒有衰變它的半衰期是（）A.2小時B.1.5小時C.1.17小時D.0.75小時,A,5、若元素A的半衰期為4天,元素B的半衰期為5天,則相同質量的A和B,經(jīng)過20天后,剩下的質量之比mA:mB=（）A.30:31B.31:30C.1:2D.2:1,C,1、解：衰變的實質是原子核內(nèi)的中子變成一個質子和一個電子，其化學方程式為：10n11H0-1e2、解：（1）24483Bi24484Po0-1e（2）21084Po21085At0-1e3、（1）23490Th23088Ra42He（2）6629Cu6227Co42He,4、解：設衰變?yōu)閤次，衰變?yōu)閥次核反應方程為23892U22286Rnx42Hey0-1e根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒解得x=4，y=2。5、解：根據(jù)半衰期的定義剩下的釷為m=132g6、解：根據(jù)半衰期的定義可知，經(jīng)過時間t后剩余的為m=1.25gt=20天。,