高中物理4.2原子核的衰变课件沪科版选修.ppt

,第4章 从原子核到夸克,4.2 原子核的衰变,1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象. 2.知道三种射线的特性. 3.知道衰变及两种衰变的规律，能熟练写出衰变方程. 4.会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义,学习目标定位,知识储备区,2,知识链接,1核电荷 核电荷 质量 质量,3质量 电荷,4类平抛 电场线方向相同 电场线方向相反,5匀速圆周 左手,知识储备区,7(1)氦原子核 2 4,新知呈现,(2)电子流 (3)短 电磁波,6贝可勒尔 (1)射线 (2)射线 (3)放射,(2)光速 较强 几毫米 较弱,(3)更强 几厘米 很小,9(1)半数 大量原子核 (2)核内部自身,学习探究区,一、三种射线的特性,二、衰变实质及次数的计算,三、半衰期的有关计算,一、三种射线的特性,1如图1所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块 上方有垂直于纸面向外的匀强磁场其放出的射 线在磁场的作用下分成a、b、c三束a、b、c三条 射线哪个是射线、哪个是射线、哪个是射线？ 答案 由左手定则知a带负电，应为射线；c带正电，应为射线；b不偏转，说明不带电，应为射线,问题设计,图1,2如图2中P为放在匀强电场中的天然放射源， 其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三 束则a、b、c三束中哪个是射线、哪个是 射线、哪个是射线？ 答案 a带负电，应为射线；c带正电，应为射线；b不带电，应为射线,图2,三种射线及其特征,要点提炼,高速氦核流,高速电子流,光子流(高频 电磁波),2e,e,0,4mp,c,最强,较强,最弱,很强,较弱,很弱,例1 如图3甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线( ),图3,A射线 B射线 C射线 D三种射线都可以,解析 根据三种射线的性质知，甲图中能穿透铝板的是射线，乙图中检查钢板中的砂眼，要求射线能穿透钢板，故利用的是射线，选项C正确,答案 C,返回,二、衰变实质及次数的计算,要点提炼,3衰变规律 衰变过程遵守 守恒和 守恒 4确定衰变次数的方法,根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A ，Z .,质量数,电荷数,Z2nm,A4n,例2,解析 (1)设 U衰变为 Pb经过x次衰变和y次衰变由质量数守恒和电荷数守恒可得 2382064x 92822xy 联立解得x8，y6 即一共经过8次衰变和6次衰变,答案,解析 由于每发生一次衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次衰变中子数减少1，而质子数增加1，故 Pb较 U质子数少10，中子数少22.,答案,解析,(3)综合写出这一衰变过程的方程,答案,返回,三、半衰期的有关计算,要点提炼,1对于衰变及半衰期的理解要注意以下两点 (1)对于同一种元素，其半衰期是 的，无论是加温、加压，或是处于单质、化合物状态均不影响元素的半衰期，但不同元素的半衰期 ，有的差别很大,一定,不同,(2)半衰期是一种 规律对于 的原子核发生衰变才具有实际意义，而对于少量的原子核发生衰变，该统计规律不再适用 2半衰期公式,统计,大量,例3 若放射性元素A的半衰期为4天，放射性元素B的半衰期为5天，则相同质量的放射性元素A和B经过20天，剩下的两元素质量之比mAmB为( ) A3031 B3130 C12 D21,解析 设开始时元素A、B的质量都是m，经过20天，对于元素A来说有5个半衰期，A剩下的质量为mA( )5m；对于元素B来说有4个半衰期，B剩下的质量为mB( )4m，所以剩下的质量之比为12. 答案 C,返回,课堂要点小结,返回,自我检测区,1,2,3,4,1(2014福建30(1)如图4所示，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_(填选项前的字母) 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,1,2,3,4,图4,1,2,3,4,解析 根据三种射线的偏转轨迹可知表示射线，表示射线，表示射线选项C正确,答案 C,2.计数器是一种探测射线的仪器，如图5所示，X 为未知放射源，它向右方发射放射线放射线首 先通过一块薄铝箔P(厚度约为1 mm)，并经过一 个强磁场区域后到达计数器，计数器上单位时间 内记录到的射线粒子是一定的，现将强磁场移开，计数器单位时间内所记录的射线粒子基本保持不变，然后将薄铝箔P移开，则计数器单位时间内记录的射线粒子明显上升，据此可以判定X为( ),1,2,3,4,图5,A纯射线放射源 B纯射线放射源 C射线和射线的混合放射源 D射线和射线的混合放射源,1,2,3,4,1,2,3,4,解析 将强磁场移开，计数器单位时间内所记录的射线粒子基本保持不变，即磁场对射线粒子没有影响，则可以断定计数器接收到的是不带电的射线，以后将薄铝箔P(厚度约为1 mm)移开，则计数器单位时间内记录的射线粒子明显上升，这说明计数器除了接收到了射线之外，还接收到了一种原来被厚度约为1 mm的簿铝箔P挡住的射线，而厚度约为1 mm的簿铝箔只能将射线挡住，所以X为能放射射线和射线的混合放射源，故选项D正确,答案 D,3氪90( Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90( Zr)，这些衰变是( ) A1次衰变，6次衰变 B4次衰变 C2次衰变 D2次衰变，2次衰变,1,2,3,4,1,2,3,4,解析 方法一 推理计算法 根据衰变规律，衰变不影响核的质量数，发生一次衰变，核电荷数增加1；发生一次衰变，质量数减少4，核电荷数减少2. Kr衰变为 Zr，质量数不变，故未发生衰变；核电荷数增加4，一定是发生了4次衰变,1,2,3,4,方法二 列方程求解 设 Kr衰变为 Zr，经过了