人教版高中物理选修3-5第19章第2节放射性元素的衰变

1、2. 放射性元素的衰变 课前准备 o 请三位同学上黑板写出以下原核及原子质量 ，质子数，中子数，电子数 o 碳碳14，氢，氢3，氧，氧18 放射性 o 物质发射射线的性质称为 放射性放射性，具有放射 性的元素称为 放射性元素放射性元素。放射性元素自发 地发出射线的现象叫做天然放射现象 o o 放射性标志 放射原理图 射线到底是什么？ o 三种射线：三种射线：铀放射性元素放出的射线经过磁 场后将分裂成三束，有两束发生偏转，分别 叫做 射线、射线、 射线射线，有一束在磁场中不偏转 ，叫做 射线射线。 三种射线的性质：三种射线的性质： 射线 射线种类 电磁波 组成物质 氦核He 4 2 电子 e 0

2、 1 一、原子核的衰变 1.原子核的衰变 （1）衰变：放出粒子 原子核放出粒子或粒子，由于核 电荷数变了，它在周期表中的位置就变 了，变成另一种原子核。这种变化称为 原子核的衰变 HeThU 4 2 234 90 238 92 HeRaTh 4 2 226 88 230 90 观察以上的衰变方程，在观察以上的衰变方程，在衰变中，新核的质衰变中，新核的质 量数与原来的核的质量数有什么关系？你能量数与原来的核的质量数有什么关系？你能 概括概括衰变质量数、核电荷数变化的一般规律衰变质量数、核电荷数变化的一般规律 吗？吗？ （1）衰变：放出粒子 衰变原则： 衰变方程： HeYX A Z A Z 4 2

3、 4 2 方程式两边的质量数守恒， 电荷数守恒。 ePaTh 0 1 234 91 234 90 eMgNa 0 1 24 12 24 11 观察以上的衰变方程，在观察以上的衰变方程，在衰变中，新核的质衰变中，新核的质 量数与原来的核的质量数有什么关系？你能量数与原来的核的质量数有什么关系？你能 概括概括衰变质量数、核电荷数变化的一般规律衰变质量数、核电荷数变化的一般规律 吗？吗？ （2） 衰变：放出粒子 衰变原则： X A Z e 0 1 Y A Z 1 方程式两边的质量数守恒， 电荷数守恒。 衰变方程： 思考与讨论 o 原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪 里？ 1 1H 1 0 n 0

4、1e 注意： o 1、 放射性元素衰变不可能有单独的射 线！ o 2、衰变后元素的化学性质发生了变化， 即：生成了新的原子核！ （3 3） 射线射线：总是伴随：总是伴随 射线或射线或 射线产生射线产生 例1 23492U 23090Th+ 23490Th 23491Pa+ 练习练习 20481Tl +42He 20079Au 变式训练：变式训练： 经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，衰变后， 可以变成稳定的元素铅可以变成稳定的元素铅206 206 ，问这一过，问这一过 程程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？ Th 232 90 解：设经过x次衰变，y次衰变 eyHexPbTh 0 1

5、 4 2 208 82 232 90 2322084x 90 = 82 + 2x - y x6 y4 )( 208 82Pb 二、半衰期 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，叫做这种元素的半衰期。 2、半衰期的计算 表达式: 如：一个质量10g的元素经过10天衰变剩下5g 那么他的半衰期为10天 再：某种50g的放射性元素经过2小时衰变剩 下25g，再过2小时剩下17.5g，再过2小时 剩下8.76g 那么这2小时是这元素的一个半 衰期 例例2：放射性同位素 Na的样品经过6小 时还剩下1/8没衰变，它的半衰期是 多少？ 3、不同的放射性元素，半衰期不同 例如： 氡222

6、的半衰期为3.8天 镭226半衰期为1620年 注意： o 1、“单个的微观事件是不可预测的”， 所以，放射性元素的半衰期，描述的是统计 规律。 o 2、半衰期的长短由核内部自身的因素决定， 跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。 变式迁移2 判断正误： 8g氡的原子核经过7.6天剩下2g 未衰变 8个氡的原子核经过7.6天剩下2 个未衰变 三、应用 1、 人们利用地壳岩石中存在的微量的放射 性元素的衰变规律，测定地球的年龄为46 亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部 不断变化、不断发展的历史。 2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同 位素，能够自发的进行 衰变，变成氮。 四、小结 一、原子核的衰变 衰变原则：质量数守恒，电荷数守恒。 （1）衰变：放出粒子 （2） 衰变：放出粒子 （3） 射线： HeYX A Z A Z 4 2 4 2 eYX A Z A Z 0 11 总是伴随射线或射线产生 二、半衰期 o例题：本题中用大写字母代表原子核，例题：本题中用大写字母代表原子核，E经经衰变衰变 成为成为F，再经，再经衰变成为衰变成为G，再经，再经衰变成为衰变成为H。上述。上述 系列衰变可记为下式：系列衰变可记为下式： o另一系列衰变如下：另一系列衰变如下： o已知已知P和和F是同位素，则（是同位素，则（ B） oA.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素 oB