高中物理 第3章 原子核与放射性 第2讲 原子核衰变及半衰期课件 鲁科版选修35.ppt

第3章 原子核与放射性 第2讲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及衰变实质 3 理解半衰期的统计意义 学会利用半衰期解决相关问题 预习导学梳理 识记 点拨 1 1896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 物质能自发地放出的现象叫做天然放射现象 3 皮埃尔 居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素 命名为和 一 天然放射现象的发现 贝克勒尔 射线 射线 钋 po 镭 ra 二 放射线的本质1 三种射线 如图1中1是 2是 3是 射线 射线 射线 图1 1 射线是高速氦原子核粒子流 2 射线是高速运动的流 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 但穿透能力 2 射线 粒子穿透能力 但电离作用 3 射线 射线电离作用 但穿透能力 电子 电磁波 电离 很弱 较强 较弱 很弱 很强 射线 射线 守恒 4 2 不变 1 四 衰变的快慢 半衰期1 放射性元素的原子核有发生衰变需要的时间 叫半衰期 2 元素半衰期的长短是由的因素决定的 跟原子所处的和没有关系 半数 原子核自身 物理 化学状态 周围环境 温度 课堂讲义理解 深化 探究 一 三种射线的本质及特点1 三种射线的性质 特征比较 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2甲所示 图2 2 在匀强磁场中 射线偏转半径较大 射线偏转半径较小 射线不偏转 如图乙所示 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3所示 则图中的射线a为 射线 射线b为 射线 图3 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 答案 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 要知道三种射线的成分 贯穿本领和电离本领的强弱 3 要知道 三种射线的本质 射线是实物粒子 射线是光子 针对训练1如图4 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 图4 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 答案c 原子核进行 衰变时 质量数减少4 电荷数减少2 衰变的实质 在放射性元素的原子核中 2个中子和2个质子结合得比较牢固 有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来 这就是放射性元素发生的 衰变现象 3 衰变规律衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒 答案a 238 206 4x 92 82 2x y 联立 解得x 8 y 6 即一共经过8次 衰变和6次 衰变 答案8次 衰变 6次 衰变 答案1022 答案见解析 3 综合写出这一衰变过程的方程 借题发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 三 对半衰期的理解1 对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量 同一放射性元素具有的衰变速率一定 不同元素的半衰期不同 有的差别很大 式中n原 m0表示衰变前的原子数和质量 n余 m余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量 t表示衰变时间 t1 2表示半衰期 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 即某时刻衰变的可能性 因此 半衰期只适用于大量的原子核 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 答案a 对点练习巩固 应用 反馈 三种射线的特性1 图5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 以下判断正确的是 图5 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 射线解析由题图可知电场线方向向右 射线带正电所受电场力方向与电场线方向一致 故 射线向右偏转 即c为 射线 射线带负电所受电场力方向与电场线方向相反 故 射线向左偏转 即a为 射线 射线不带电不发生偏转 即b为 射线 故选项b c正确 答案bc 原子核的衰变2 原子核发生 衰变时 此 粒子是 a 原子核外的最外层电子b 原子核外的电子跃迁时放出的光子c 原子核内存在着电子d 原子核内的一个中子变成一个质子时 放射出一个电子 答案d 解析根据题意有 235 4m 207 92 2m n 82 解两式得m 7 n 4 选项b正确 b 对半衰期的理解及计算4 下列有关半衰期的说法正确的是 a 放射性元素的半衰期越短 表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短 衰变速度越快b 放射性元素的样品不断衰变 随着剩下未衰变的原子核的减少 元素半衰期也变长c 把放射性元素放在密封的容器中 可以减慢放射性元素的衰变速度d 降低温度或增大压强 让该元素与其他物质形成化合物 均