2016-2017学年高中物理 第19章 原子核 2 放射性元素的衰变课件 新人教版选修3-5.ppt

2放射性元素的衰变,一,二,填一填,练一练,一、原子核的衰变(见课本第70页)1.定义:原子核放出粒子或粒子,变成另一种原子核的过程。2.衰变的种类和规律:,一,二,填一填,练一练,二、半衰期(见课本第71页)1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。2.特点:(1)不同的放射性元素,半衰期不同,甚至差别非常大。(2)放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。3.半衰期的应用:利用半衰期非常稳定这一特点,可以通过测量其衰变程度来推断时间。,填一填,练一练,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一对原子核衰变的正确理解如图,衰变、衰变示意图。,(1)当原子核发生衰变时,原子核的质子数和中子数如何变化?为什么?(2)当发生衰变时,新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化?,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.衰变规律原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。2.衰变方程,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,(3)辐射:衰变或衰变后产生的新核往往处于高能级,不稳定,要向低能级跃迁,放出光子。射线是伴随着射线和射线产生的,辐射并不能独立发生,所以,只要有射线必有衰变或衰变发生。粒子不是带电粒子,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。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,4.确定原子核衰变次数的方法与技巧(1)方法:,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,(2)技巧:为了确定衰变次数,一般先由质量数的改变确定衰变的次数,这是因为衰变的次数的多少对质量数没有影响,然后根据衰变规律确定衰变的次数。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练1原子序数大于92的所有元素,都能自发地放出射线,这些射线共有三种:射线、射线和射线。下列说法正确的是()A.原子核每放出一个粒子,原子序数减少4B.原子核每放出一个粒子,原子序数增加4C.原子核每放出一个粒子,原子序数减少1D.原子核每放出一个粒子,原子序数增加1解析:发生一次衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减少2;发生一次衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1。答案:D,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,如图,氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t=0时的质量m0的比值。(1)每经过一个半衰期,氡原子核的质量变为原来的多少倍?(2)从图中可以看出,经过两个半衰期未衰变的原子核还有多少?,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.半衰期意义:表示放射性元素衰变的快慢。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,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,半衰期只适用于大量的原子核。4.应用:利用半衰期非常稳定的特点,可以测算其衰变过程,推算时间等。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1,2,3,4,5,1.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.原子核内存在着的电子D.原子核内的一个中子变成一个质子时,放射出的一个电子解析:因原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的,原子核内并不含电子,但在一定条件下,一个中子可以转化成一个质子和一个负电子,一个质子可以转化成一个中子和一个正电子,其转化可用以下形式表示。由上式可看出粒子(负电子)是由原子核内的中子转化而来,正电子是由原子核内的质子转化而来。答案:D,1,2,3,4,5,2.关于天然放射现象,下列说法正确的是()A.射线是由氦原子核衰变产生B.射线是由原子核外电子电离产生C.射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性解析:射线是原子核衰变中放出的由氦核组成的粒子流,选项A错误;射线是原子核衰变中核内放出的高速电子流,它是由核内一个中子转化成一个质子时放出的,选项B错误;射线是原子核衰变过程中,产生的新核具有过多的能量,这些能量以光子的形式释放出来,选项C错误;化学反应只是原子间核外电子的转移,不改变原子核的结构,所以不能改变物质的放射性,选项D正确。答案:D,1,2,3,4,5,3.关于放射性元素的半衰期()A.是原子核质量减少一半所需的时间B.是原子核有半数发生衰变所需的时间C.与外界压强和温度有关,与原子的化学状态无关D.可以用于测定地质年代、生物年代等解析:原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与外界环境无关。原子核的衰变有一定的速率,每隔一个半衰期,原子核就衰变掉总数的一半。不同种类的原子核,其半衰期也不同。若开始时原子核数目为N0,经时间t剩下的原子核数目为N,半衰期为T,则有如下关系式:。若能测出N与N0的比值,就可求出时间t值,依此公式可测定地质年代、生物年代或考察出土文物存在的年代等。答案:BD,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析:铅核核子数比钍核核子数少24个,而不是中子数少24个,A项错;铅核质子数为82