高二物理 选修3-5 19.2 原子核的衰变.ppt

听说过 点石成金 的传说吗 类似于 点石成金 的事一直就在自然界中进行着 这就是伴随着天然放射现象发生的 衰变 19 2原子核的衰变 教学目标1 了解天然放射现象 放射性 放射性元素 2 了解放射性元素的衰变 知道三种射线的性质和特点3 知道放射性元素衰变的统计规律 理解半衰期描述衰变速度重点 放射性元素的衰变规律难点 三种射线的性质和特点 一 衰变 原子核放出 粒子或 粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变 放出 粒子的衰变 如 1 定义 2 种类 90 234 衰变 放出 粒子的衰变 91 234 原子核发生衰变时 衰变前后的电荷数和质量数都守恒 衰变 衰变 4 几点说明 原子核放出 粒子或 粒子 并不表明原子核内有 粒子或 粒子 粒子是电子流 而原子核内不可能有电子存在 核反应过程一般都是不可逆的 所以核反应方程式只能用单向箭头表示反应方向 不能用等号连接 3 规律 衰变方程 核反应的生成物一定要以实验为基础 不能凭空只依靠两个守恒杜撰出生成物来写核反应方程 核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒 核反应过程前后的总质量一般会发生变化 质量亏损 而释放核能 当放射性物质发生连续衰变时 原子核中有的发生 衰变 有的发生 衰变 同时伴随着 辐射 5 粒子和 粒子衰变的实质 衰变实质 在放射性元素的原子核中 2个中子和2个质子结合得比较紧密 有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来 这就是放射性元素发生的 衰变现象 粒子实质就是氦核 衰变的实质 衰变是原子核中的一个中子转化成一个电子和一个质子 即 粒子放射出去 同时还生成一个质子留在核内 使得新核核电荷数增加1 衰变转化方程 5 粒子和 粒子衰变的实质 射线是发生 或 衰变过程中伴随而生 而 粒子是不带电的粒子 这是由于原子核的能量也跟原子的能量一样 其变化是不连续的 也只能取一些列不连续的数值 因此也存在着能级 同样是能级越低越稳定 放射性的原子核在发生 衰变或 衰变时 蕴藏在核内的能量会释放出来 使产生的新核处于高能级 这时它要向低能级跃迁 能量以 光子的形式辐射出来 因此 射线并不影响原子核的核电荷数 故 射线不会改变元素在周期表中的位置 但 射线是伴随着 衰变或 衰变而生 它不能独立发生 所以 只要有 射线必有 衰变或 衰变发生 因此从整个衰变过程来看 元素在周期表中的位置可能要发生变化 6 注意 元素的放射性与元素存在的状态无关 不管它是以单质的形式存在还是与其他元素形成的化合物 只要存在这种元素 总能发生放射现象 放射性表明原子核是有内部结构的 一种元素只能发生一种衰变 但在一块放射性物质中可以同时放出 和 三种射线 7 衰变次数计算 原子序数或等于83的元素都有放射性 因此放射性元素有可能经过多次的衰变 如某放射性元素经过m次 衰变和n次 衰变后变成元素 则该核反应方程为 学案导学P50例1 阅读教材 半衰期 部分并思考问题 1 放射性元素的衰变有什么规律 2 用什么物理量描述 3 这种描述的对象是什么 二 半衰期 T 1 意义 表示放射性元素衰变快慢的物理量 2 定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 3 公式 经过n个半衰期 T 其剩余的质量和粒子数 4 半衰期的特点 不同的放射性元素 半衰期不同 甚至差别非常大 半衰期是一个统计规律 只对大量的原子核才适用 对少数原子核是不适用的 半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的 与原子所处的物理 化学状态无关 解 设经过x次 衰变 y次 衰变 238 206 4x 92 82 2x y x 8y 6 例1 经过一系列 衰变和 衰变后 可以变成稳定的元素铅206 问这一过程 衰变和 衰变次数 例2 一块氡222放在天平的左盘时 需在天平的右盘加444g砝码 天平才能处于平衡 氡222发生 衰变 经过一个半衰期以后 欲使天平再次平衡 应从右盘中取出的砝码为 A 222gB 8gC 2gD 4g D 练习1 关于 三种射线 下列说法中正确的是 A 射线是原子核自发射出的氦核 它的电离作用最弱B 射线是原子核外电子电离形成的电子流 它具有中等的贯穿能力C 射线一般伴随着 或 射线产生 它的贯穿能力最强D 射线是电磁波 它的电离作用最强 C A a为 射线 b为 射线B a为 射线 b为 射线C b为 射线 c为 射线D b为 射线 c为 射线 练习2 如图所示 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 以下判断正确的是 BC 练习3 由原子核的衰变规律可知 D A 放射性元素一次衰变可同时产生 射线和 射线B 放射性元素发生 衰变时 新核的化学性质不变C 放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D 放射性元素发生 衰变时 新核质量数不变 核电荷数增加1 练习4 某原子核A的衰变过程