《放射性元素的衰变》课件

2.放射性元素的衰变自主落实·必备知识全过关合作探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标素养目标1.知道衰变、半衰期并掌握原子核衰变的规律．了解核反应及放射性同位素应用的基本观念和实验证据．(物理观念)2．理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法．掌握核反应方程的写法与放射性同位素的应用，培养分析、推理能力．(科学思维)3．了解放射性同位素带来的辐射与安全问题．(科学态度与责任)自主落实·必备知识全过关一、原子核的衰变1．定义原子核自发地放出________或________，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种________．我们把这种变化称为原子核的衰变．没有外界影响2．衰变分类(1)α衰变：放出α粒子的衰变．(2)β衰变：放出β粒子的衰变．α粒子β粒子原子核

电荷数质量数二、半衰期1．定义放射性元素的原子核有________发生衰变所需的时间．只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义2．决定因素放射性元素衰变的快慢是由____________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．应用利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间．半数核内部自身

新原子核质量数电荷数四、放射性同位素的应用与安全1．放射性同位素：很多元素都存在一些具有________的同位素，它们被称为放射性同位素．半衰期短，放射强度容易控制，使用更广泛2．放射性同位素的应用一是利用射线，二是用作示踪原子(1)射线测厚仪．(2)放射治疗．(3)培优、保鲜．(4)示踪原子：一种元素的各种同位素具有________化学性质，用放射性同位素代替非放射性的同位素后，可以探测出原子到达的位置．放射性相同的3．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织____________．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．有破坏作用走

进

科

学我们通常听到关于考古的报道，都会在新闻信息里重重地加上一句，这是某朝代的文物、几万年前的人类遗迹、侏罗纪的化石等，可见考古学家对年代推断是非常有信心的，考古学家是怎样确定古迹年代的？提示：根据古迹中物体所含碳14的含量及其半衰期确定的．合作探究·能力素养全提升探究一原子核的衰变规律与衰变方程情境探究下图为α衰变、β衰变示意图．(1)当原子核发生α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β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？提示：(1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数各减少2个．因为α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．(2)当原子核发生β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．

答案：AB

答案：B

答案：B

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这一特点，可以测量其衰变过程、推断时间等．应用体验例2关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是(

)A．原子核全部衰变所需时间的一半B．原子核有半数发生衰变所需的时间C．原子质量数减少一半所需的时间D．原子质量减少一半所需的时间答案：B解析：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期，它与原子核全部衰变所需时间的一半不同，放射性元素发生衰变后变成一种新的原子核．发生不同的衰变，其质量数减少的规律不同，原子核衰变时，原来的放射性元素的原子核个数不断减少，那么放射性元素的原子核的质量也不断减小．综上所述可知，B正确．

答案：C

答案：B

4．现在很多心血管专科医院都引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被检测者的动脉，经过40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检测者的心脏进行造影．心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示有射线射出；心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无射线射出，医生根据显像情况就可以判定被检测者心血管有无病变，并判断病变位置．你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的(

)A．10分钟

B．10小时C．10个月

D．10年答案：B解析：如果半衰期太短，首先在放射期内，由于放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测工作，其次可能因放射强度较大而对人体造成伤害．如果半衰期太长，放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害．对比四个选项中的时间，10小时最适宜，B符合题意．探究三核反应核心归纳1.原子核的人工转变(1)条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．(2)实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与原子核碰撞，将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使原子核发生了转变．(3)规律：反应前、后电荷数守恒、质量数守恒．

3．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：原子核的人工转变是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理和化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．

答案：A

针对训练5.(多选)下列核反应方程中，X1、X2、X3、X4代表α粒子的有(

)答案：BD

答案：AC

探究四放射性同位素及其应用核心归纳1.放射性同位素具有放射性的同位素，叫作放射性同位素．有天然存在的和人工放射性同位素两类．2．放射性同位素的应用(1)利用放射性同位素放出的射线①探伤：射线穿透金属部件时，如果遇到砂眼、裂痕等伤痕，接收到的射线将与正常处不同，因此可利用放射性同位素放出射线探伤．②测厚：射线穿透某些物质的能力与物质的厚度、密度有关，因此可用射线来检查某些产品的厚度，技术上可用作自动控制．③利用射线电离作用，可以使空气电离，除去纺织车间的静电，或制成报警器．辐照：利用射线照射，可以杀死癌细胞，用以治病；用射线照射植物，引起植物变异，用以育种等．(2)作示踪原子由于放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质，如果在某种元素里掺进一些放射性同位素，那么元素无论走到哪里，它的放射性同位素也经过同样的过程．而放射性同位素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性同位素叫作示踪原子．3．人工放射性同位素的优点(1)天然放射性元素不过40多种，但人工放射性同位素已达3000多种，目前每种元素都有了自己的放射性同位素．(2)和天然放射性物质相比，人工放射性同位素的放射强度容易控制，还可以制成各种所需的不同形状，特别是它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此放射性废料容易处理．由于这些优点，所以在生产和科研中凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质．应用体验例5下列应用中，属于将放射性同位素作为示踪原子的是(

)A．γ射线探伤仪B．利用60Co治疗肿瘤等疾病C．检测古生物体中14C与非放射性碳的含量比，以确定该生物的死亡年代D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律答案：D解析：γ射线探伤仪是利用γ射线的穿透能力，故A错误；利用60Co治疗肿瘤等疾病是利用它放出的γ射线，故B错误；检测古生物体中14C与非放射性碳的含量比，以确定该生物的死亡年代，是利用它的半衰期进行计算，故C错误；把含有放射性同位素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性同位素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律是示踪原子的应用，故D正确．

答案：C

1.某原子研究实验室发生放射性同位素泄漏事故。已知该元素的半衰期为3天，总放射量为人体最大允许量的8倍，则研究人员至少需等待几天后才能进入该实验室（）A．3天 B．6天 C．9天 D．24天当堂小练解析：设放射性同位素的总量为N，则人体最大允许量为

，半衰期为T=3天，由半衰期公式可知故当

时，可得故有即研究人员至少需等待9天后才能进入该实验室。故选C。答案：C2．Se发生β衰变成为，假设含Se材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动形成5.0×10-8A的平均电流，已知电子的电荷量为1.6×10-19C，则在3.2s时间内发生β衰变的Se的个数为（）A．1×1011个 B．2×1011个 C．5×1011个 D．1×1012个解析：在3.2s时间内的电量为

发生衰变会产生2个电子。故发生β衰变的

个数为故选C。答案：C3.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A．天然放射现象表明原子内部有一定结构B．升高温度可以改变原子核衰变的半衰期C．β射线是原子核外的电子形成的电