高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变课件新人教版选修ppt.ppt

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1、自主学习基础知识 2 放射性元素的衰变 学习目标1.知道放射现象的实质是原子核的衰变(重点)2.知道两种衰变的基本性质，掌握原子核的衰变规律(重点)3.会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义会利用半衰期解决相关问题(重点、难点)合作探究重难疑点课时作业解题技巧素养培优1定义原子核放出_或_，则核电荷数变了，变成另一种_，这种变化称为原子核的衰变2衰变分类(1)衰变：放出粒子的衰变(2)衰变：放出粒子的衰变粒子粒子原子核3衰变方程4衰变规律(1)原子核衰变时_和_都守恒(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有放射性又有放射性，而射线伴随衰变或衰变产生电荷数质量数发生衰变时，新

2、核的电荷数变化多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？1原子核发生衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4.( )2原子核发生衰变时，原子核的质量不变( )3原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒( )1定义放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间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不同的放射性元素，半衰期_半数核内部自身不同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1放射性元素衰变有一定的速率镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，有人说：10 g镭226经过1620年有一半发生衰变，镭226还有5 g，再经过162

3、0年另一半镭226也发生了衰变，镭226就没有了这种说法对吗？为什么？【提示】不对放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫作这种元素的半衰期经过第二个1620年后镭226还剩2.5 g.2放射性元素的半衰期是否就是该种元素的核子有半数发生变化的时间？【提示】不是经过一个半衰期，该种元素的原子核有半数发生变化，转变成其他元素，但核内的核子(质子和中子)并没有这么明显的变化. 1半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半( )2半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律( )3半衰期可以通过人工进行控制( )预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题问题1问题问题2问题问题3

4、问题问题4学生分组探究一原子核的衰变规律与衰变方程第1步探究分层设问，破解疑难1衰变方程与化学反应方程有哪些主要区别？【提示】衰变方程中的符号表示该种元素的原子核，化学反应方程中的符号表示该种元素的原子衰变方程中间用单箭头，化学反应方程用等号衰变方程中质量数守恒，化学反应方程质量守恒2从一块放射性物质中只能放出一种射线吗？【提示】一种元素一般只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中，该种元素发生一种衰变(假设为衰变)后产生的新元素如果仍具有放射性，则可能继续发生衰变，而衰变类型可能与第一次衰变不同(衰变)，并且每种衰变都会伴有射线放出，从这块放射性物质中发出的射线可以同时包含、和三种射线第2步结

5、论自我总结，素能培养1定义原子核放出粒子或粒子转变为新核的变化叫作原子核的衰变3衰变规律原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒(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A衰变、衰变和衰变B衰变、衰变和衰变C衰变、衰变和衰变D衰变、衰变和衰变【思路点拨】(1)放射性元素发生衰变时，质量数和电荷数均守恒(2)先确定衰变时放出的粒子，再确定衰变的种类放射性元素衰变的三大规律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.

6、第4步巧练精选习题，落实强化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荷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，其转化可用下式表示：由上式可看出粒子(负电子)是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】D2(2013上海高考)在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生衰变的次数为()A6次B10次C22次 D32次【解析】

7、设原子核衰变过程中发生了n次衰变，m次衰变，由核衰变规律及衰变前后质量数守恒与电荷数守恒得4n238206，2nm9282，解得n8，m6，故A正确【答案】A学生分组探究二对半衰期的理解第1步探究分层设问，破解疑难1当放射性元素的原子所处的化学状态或物理条件发生变化时，其半衰期会改变吗？【提示】不会一种放射性元素，不管它是以单质的形式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它施加压力、升高温度，都不能改变它的半衰期这是因为压力、温度或与其他元素的化合等，都不会影响原子核的结构2某种放射性元素的半衰期对少数原子核发生衰变有意义吗？【提示】没有只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义，某一个原子核

8、何时发生衰变，是未知的第2步结论自我总结，素能培养1意义半衰期是描述放射性元素衰变快慢的物理量，它只与核本身的因素有关，与外部因素无关，不同元素的半衰期是不同的2计算根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做该元素的一个半衰期所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几3影响因素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4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，无法确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某

9、时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核【解析】元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，一般与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关，C、D错；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是来自于其他放射性元素的衰变，故A对，B错【答案】A第4步巧练精选习题，落实强化1若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA mB为()A 1 2 B 2 1 C 5 4D4 5【答案】A2(2014重庆高考)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有()

10、原子核衰变的综合问题静止于匀强磁场中的原子核在衰变时放出的粒子与形成的新核组成的系统满足动量守恒定律，因衰变放出的粒子的电性、电量和质量的不同，其运动轨道也具有不同的特点，通过对粒子运动轨迹的分析可以得出有关衰变的一系列结论(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个粒子，其速度方向与磁场方向垂直测得粒子与反冲核轨道半径之比为30 1，如图1921所示，则()A粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反B反冲核的原子序数为62C原放射性元素的原子序数是62D反冲核与粒子的速率之比为1 62【思路点拨】(1)粒子和反冲核组成的系统动量守恒(2)原放射性元素的原子序数比反冲核的原子序数大2.先

11、听名师指津 1静止的原子核发生衰变和衰变的规律以及它们在磁场中运动的轨迹特点如下表：衰变衰变两圆外切两圆外切，粒子半径大粒子半径大衰变衰变两圆内切两圆内切，粒子半径大粒子半径大2.根据原子核衰变过程中遵循的质量数守恒定律、电荷守恒定律、动量守恒定律和能量的转化与守恒定律，综合分析解决衰变过程在电场中、磁场中以及动量和能量相关的实际问题再演练应用 (多选)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图1922中a、b所示，由图可以判定()A该核发生的是衰变B该核发生的是衰变C磁场方向一定垂直纸面向里D磁场方向向里还是向外不能判定 【解析】原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能，故B、D正确【答案】BD