高中物理选修3-5放射性元素的衰变课件

1、第二节放射性元素的衰变,一、原子核的衰变 阅读教材第71页“原子核的衰变”,理解衰变。 1.衰变的定义是什么? 2.衰变有几种类型?,答案：衰变、衰变、衰变,答案:原子核放出粒子或粒子,变成另一种原子核的过程。,对原子核衰变的正确理解 下图为衰变、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?,衰变要点提示: (1)当原子核发生衰变时,原子核的质子数和中子数各减少2个。因为粒子是原子核内2个质子和2个中子结合在一起发射出来的。,衰变规律 原子核衰变时,电荷数和质量

2、数都守恒。,衰变要点提示： (1)当原子核发生衰变时,新核的核电荷数相对于原来增加了1个。新核在元素周期表中的位置向后移动了1个位次。,(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。,关于衰变，特别提醒 (1)衰变方程的书写:衰变方程用“”表示,而不用“=”表示。 (2)衰变方程表示的变化:衰变方程表示的是原子核的变化,而不是原子的变化。 (3)衰变过程遵循动量守恒和能量守恒。

3、原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。,知识点一,辨一辨议一议,1.思考辨析。 (1)由原子核发生衰变时放出的粒子是电子,可知原子核内一定存在着电子。 () 解析: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电子,粒子(电子)是由原子核内的中子转化而来。答案: (2)射线是由原子核外的内层电子跃迁产生。 () 解析: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。答案:,2一个原子核发生衰变时，下列说法中正确的是() a总质量数保持不变b核子数保持不变 c变化前后质子数保持不变 d总动量保持不变 解析：衰变过程中质量数守恒，又质量数等于核子数

4、，故衰变过程中核子数不变，a、b正确；发生衰变时，质子数增加，c错；由动量守恒的条件知d正确。 答案：abd,3原子序数大于或等于83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。下列说法中正确的是() a原子核每放出一个粒子，原子序数减少4 b原子核每放出一个粒子，原子序数增加4 c原子核每放出一个粒子，原子序数减少1 d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、原子序数增加1。 答案：d,探究一,【思考问题】 原子核衰变时遵循什么规律? 提示:原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。,知

5、识点二,归纳总结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。,1(2012大纲全国卷) u经过m次衰变和n次衰变，变成 pb，则() am7，n3bm7，n4 cm14，n9 dm14，n18 思路点拨通过、两种衰变过程中核电荷数和质量数的变化规律进行分析计算。,答案b,二、半衰期 阅读教材第72页“半衰期”部分,理解半衰期的概念。 1.半衰期的定义是什么? 2.半衰期有什么特点? 3.写出半衰期公式,1.半衰期: 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。不同的放射性元素,半衰

6、期不同，甚至差别非常大。,2、半衰期特点： (1)每经过一个半衰期，原来的原子核只剩下半数。 (2)半衰期是一种统计规律。对于大量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。而发生衰变时有的核快一点有的慢一点。并不是一个核的质量变成一半。 (3)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。对于同一种元素,其半衰期是一定的,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,3.半衰期公式（t表示半衰期时间）,对半衰期的理解及有关计算 右图为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

7、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?,2.探究讨论。 (1)元素的半衰期有哪些方面的应用? 答案: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。 (2)如何确定元素的衰变次数?,辨一辨议一议,1、对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。() 解析: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。 答案:,2关于放射性元素的半

8、衰期，下列说法中正确的是 () a半衰期是原子核质量减少一半所需的时间 b半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间 c半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关 d半衰期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，c错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，a错误，b正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，d正确。 答案：bd,答案:a,答案：3.8,5为测定某水库的存水量，现将一小瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8107次，这种同位素的半衰期为2天，10天之后从水库中取