学鲁科版选修35 3.2原子核衰变及半衰期 课件（2）（41张）.ppt

第2节原子核衰变及半衰期 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第2节原子核衰变及半衰期 课前自主学案 课标定位 学习目标 1 知道天然放射现象 了解放射性及放射性元素的概念 2 知道三种射线的本质和特点 3 知道原子核衰变的规律 知道 衰变 衰变的本质 4 理解半衰期概念 会应用半衰期公式解决相关问题 重点难点 1 天然放射现象 三种射线的本质及特征 2 原子核的衰变规律 半衰期概念的理解 课前自主学案 一 天然放射现象的发现1 1896年 法国物理学家 发现 天然放射现象就是物质能 的现象 物质放出射线的性质叫 具有放射性的元素叫 2 皮埃尔 居里夫妇发现放射性更强的新元素 和 贝可勒尔 天然放射现象 自发地放出射线 放射性 放射性元素 钋 镭 思考感悟 1 天然放射性现象的发现有何意义 提示 天然放射现象使人们认识到原子核具有复杂的内部结构 二 放射线的本质1 射线是高速运动的 速度约为光速的 倍 电离作用 穿透能力 2 射线是高速运动的 速度约为光速的 倍 电离作用 穿透本领 3 射线是波长很短的 它的电离作用 穿透能力 氦原子核粒子流 0 1 很强 很弱 电子流 0 9 较弱 较强 电磁波 很弱 很强 三 原子核的衰变1 定义 原子核自发地放出某种粒子而转变为 的变化叫做原子核的 2 分类 1 衰变 放出 粒子的衰变叫做 2 衰变 放出 粒子的衰变叫做 3 射线 在原子核衰变过程中产生的新核 有些处于激发态 这些不稳定的激发态核会辐射出 而变成稳定的核 新核 衰变 衰变 衰变 光子 射线 都守恒 四 衰变的快慢 半衰期1 定义 放射性元素的原子核有 发生衰变需要的时间 半数 3 影响因素 元素半衰期的长短由原子核 因素决定 一般与原子所处的物理 状态以及周围环境 温度无关 4 适用条件 半衰期描述的是 原子核的统计行为 说明在 原子核群体中 经过一定时间将有一定比例的原子核发生衰变 自身 化学 大量 大量 思考感悟 2 如果有2个放射性原子核 经过一个半衰期后 是不是只剩下一个原子核没有衰变 提示 不是的 半衰期是一个统计性概念 对大量原子核才成立 对一个特定的原子核 只知道它发生衰变的概率 并不能确定何时衰变 核心要点突破 一 对三种射线的认识 1 三种射线的比较 2 三种射线在电磁场中的偏转 1 在匀强电场中 射线偏离较小 射线偏离较大 射线不偏离 如图3 2 1所示 图3 2 1 带电粒子垂直进入匀强电场 设初速度为v0 垂直电场线方向位移为x 沿电场线方向位移为y 则有 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3 2 2所示 图3 2 2 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 如图3 2 3所示 放射源放在铅块上的细孔中 铅块上方有匀强磁场 磁场方向垂直于纸面向外 已知放射源放出的射线有 三种 下列判断正确的是 图3 2 3 a 甲是 射线 乙是 射线 丙是 射线b 甲是 射线 乙是 射线 丙是 射线c 甲是 射线 乙是 射线 丙是 射线d 甲是 射线 乙是 射线 丙是 射线解析 选b 射线不带电 在磁场中不偏转 射线带负电 射线带正电 由左手定则可判断出甲为 射线 乙为 射线 丙为 射线 所以b选项正确 二 对原子核衰变过程的理解1 衰变 原子核放出一个 粒子就说它发生了一次 衰变 新核的质量数比原来核的质量数减少了4 而电荷数减少2 新核在元素周期表中的位置前移两位 粒子实质就是氦核 它是由两个质子和两个中子组成的 当发生 衰变时 原子核中的质子数减2 中子数减2 因此新原子核的核电荷数比未发生衰变时的原子核的核电荷数少2 为此在元素周期表中的位置向前移动两位 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 对天然放射现象 下列说法正确的是 a 粒子带正电 所以 射线一定是从原子核中射出的b 粒子带负电 所以 射线有可能是核外电子c 粒子是光子 所以 射线有可能是由原子发光产生的d 以上说法均正确 解析 选a 衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出来的 衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子 然后释放电子 衰变是伴随 衰变和 衰变而产生的 所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的 故正确答案为a 三 半衰期1 半衰期描述的是大量原子核的统计行为 个别原子核经过多长时间衰变无法预测 对个别或极少数原子核 无半衰期而言 特别提醒 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的 跟原子所处的物理状态 如温度 压强 或化学状态 如单质 化合物 无关 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 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 衰变速度越大b 放射性元素样品不断衰变 随着剩下未衰变的原子核减少 元素的半衰期也变短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率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可减小半衰期 解析 选a 半衰期是指大量的原子核有半数发生衰变的周期 半衰期越短 说明原子核发生衰变的速度越快 故a正确 某种元素的半衰期是这种元素所具有的特性 与原子核个数的多少 所处的位置 温度等都没有任何关系 故b c d错误 课堂互动讲练 如图3 2 4所示 x为未知的放射源 l为薄铝片 若在放射源和计数器之间加上l后 计数器的计数率大幅度减小 在l和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场 计数器的计数率不变 则x可能是 a 和 的混合放射源b 纯 放射源c 和 的混合放射源d 纯 放射源 精讲精析 运用三种射线的性质分析问题 在放射源和计数器之间加上铝片后 计数器的计数率大幅度减小 说明射线中有穿透力很弱的粒子 即 粒子 在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场 计数器的计数率不变 说明穿过铝片的粒子中无带电粒子 故只有 射线 因此 放射源可能是 和 的混合放射源 答案 c 法二 设经过x次 衰变 y次 衰变 根据质量数和电荷数守恒得 239 207 4x 94 82 2x y 联立得 x 8 y 4 方法总结 在处理 衰变和 衰变次数的问题时 首先由开始的原子核和最终的原子核确定质量数的变化 由此得出 衰变的次数 由 衰变引起的电荷数的改变与实际电荷数的改变确定 衰变的次数 变式训练关于半衰期 以下说法正确的是 a 同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长b 升高温度可以使半衰期缩短c 氡的半衰期为3 8天 若有四