遼寧省大連市高中物理 第十九章 原子核 19.2 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、同學(xué)們聽過點石成金的故事或者一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。那么，你們能否舉出一兩個例子來呢？觀看下面的圖片，想想這些在現(xiàn)實生活中是真的還是假的。,想一想,魔術(shù)師現(xiàn)場表演魔術(shù),孫悟空,豬八戒,沙僧,那些都是假的，那么現(xiàn)實生活中是不是存在真的這種現(xiàn)象呢?有沒有真的（科學(xué)的）能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢？本節(jié)我們將學(xué)習(xí)有關(guān)一種物質(zhì)變成另一物質(zhì)的有關(guān)的知識。,在古代無論是東方還是西方，都有一批人追求“點石成金”之術(shù)，他們試圖利用化學(xué)方法將一些普通的礦石變成黃金。當(dāng)然，這些煉金術(shù)的愿望都破滅了，因為他們不知道一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)的根本存在于原子核的變化。不過，類似于“點石成金”的故事一直在自然界進(jìn)行著，這就

2、是伴隨著天然放射現(xiàn)象發(fā)生的“衰變”。,第十九章原子核,第二節(jié)放射性元素的衰變,1、知識與技能,知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰變知道兩種衰變的基本性質(zhì)，并掌握原子核的衰變規(guī)律理解半衰期的概念,2、過程與方法,,能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式能夠利用半衰期來進(jìn)行簡單計算（課后自學(xué)）,3、情感態(tài)度與價值觀,通過傳說的引入，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神與唯物史觀的教育。不斷的設(shè)疑培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)孜孜不倦的追求，從而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個美妙的微觀世界。,重點原子核的衰變規(guī)律及半衰期難點半衰期描述的對象,一、原子核的衰變,二、半衰期,一、原子核的衰變,1、衰變原子核放出或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的

3、位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2、實質(zhì)：真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)，原來就是原子核的衰變。,3、衰變鈾238核放出一個粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，變成新核-----釷234核。那這種放出粒子的衰變叫做衰變。用衰變方程式來表示：23892U23490Th+42He,4、衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒衰變規(guī)律：AZXA-4Z-2Y+42He,基本粒子的衰變,粒子發(fā)生衰變,原子發(fā)生衰變,思考與討論,在衰變中，新核的質(zhì)量數(shù)與原來的核的質(zhì)量數(shù)有什么關(guān)系？相對于原來的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置應(yīng)當(dāng)向前移還是向后移？要

4、移動幾位？你能概括出衰變的質(zhì)量數(shù)，核電荷數(shù)變化的一般規(guī)律嗎？,5、衰變原子核內(nèi)雖然沒有電子，但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的。當(dāng)核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了衰變?？梢钥闯鲂潞松倭艘粋€中子，卻增加了一個質(zhì)子，并放出一個電子。,粒子發(fā)生衰變,粒子發(fā)生衰變后的運動軌跡,6、射線的實質(zhì)射線是由于原子核在發(fā)生衰變和衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻射，通常是伴隨射線和射線而產(chǎn)生。射線的本質(zhì)是能量。因此，射線不能單獨發(fā)生。當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)衰變時，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時伴有輻射。這時，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時有和

5、三種射線。,二、半衰期,放射性同位素衰變的快慢有一定的規(guī)律。例如下圖氡元素的衰變圖像：,觀察圖像可得：（1）氡每隔3.8天質(zhì)量就減少一半。（2）用半衰期來表示。（3）大量的氡核。半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核，不是個別原子核，這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大。例如：氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期是3.8天，鐳226衰變?yōu)殡?22的衰變時間是1620年，鈾238衰變?yōu)殁Q234的半衰期長達(dá)4.5109年。,衰變是微觀世界里原子核的行為，而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個

6、的微觀事件是不可預(yù)測的”即對于一個特定的氡原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它什么時候發(fā)生衰變,放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。例如，一種放射性元素，不管是以單質(zhì)的形式存在，還是與其它元素形成化合物，或者對它施加壓力、提高溫度。都不能改變它的半衰期。這是因為壓力、溫度、或與其它元素的化合等，都不會影響原子核的結(jié)構(gòu)。,動畫：三種射線,動畫：天然放射現(xiàn)象,1、衰變原子核放出或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)，原來就是原子核的衰變。,2、衰變放

7、出粒子的衰變叫做衰變。3、衰變當(dāng)核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了衰變。衰變的實質(zhì)是核內(nèi)少了一個中子，卻增加了一個質(zhì)子，并放出一個電子。,4、衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒5、半衰期半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核，不是個別原子核，這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,1、（2000上海2）關(guān)于、、三種射線，下列說法中正確的是（）A.射線是原子核自發(fā)放射出的氦核，它的穿透能力最強(qiáng)。B.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿

8、透能力。C.射線一般們隨著或射線產(chǎn)生，它的穿透能力量強(qiáng)。D.射線是電磁波，它的穿透能力最弱。,C,2、（1997全國6）在下列核反應(yīng)方程中,x代表質(zhì)子的方程是（）A.2713Al+42He3015P+XB.147N+42He178O+XC.21H+10n+XD.31H+X42He+10n,B,3、（1998全國6）天然放射性元素23290Th（釷）經(jīng)過一系形衰變和衰變之后，變成20882Pb（鉛）。下列論斷中正確的是（）A.鉛核比釷核少24個中子B.鉛核比釷核少8個質(zhì)子C.衰變過程中共有4次衰變和8次衰變D.衰變過程中共有6次衰變和4次衰變,CD,4、（1999全國3）下列說法正確的是（）A.

9、衰變?yōu)橐?jīng)過1次a衰變和1次衰變B.衰變?yōu)橐?jīng)過1次哀變和1次衰變C.衰變?yōu)橐?jīng)過6次。衰變和4次衰變D.衰變?yōu)橐?jīng)過4次a衰變和4次衰變,BC,1、下列核反應(yīng)方程中正確的是（）A.23892U23490Th+21HB.94Be+42He126C+10nC.23490TH23490Pa+0-1eD.3115P3014Si+0-1e,B,2、以下幾個原子核反應(yīng)中，X代表粒子的反應(yīng)式是（）A.42He+94Be126C+XB.21H+31H10n+XC.23490Th23491Pa+XD.3015P3014si+X,B,3、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了（）A.原子不可再分B.原子的核式結(jié)構(gòu)C.原子核還

10、可再分D.原子核由質(zhì)子和中子組成,C,4、放射性元素的樣品經(jīng)過6小時后還有1/8沒有衰變它的半衰期是（）A.2小時B.1.5小時C.1.17小時D.0.75小時,A,5、若元素A的半衰期為4天,元素B的半衰期為5天,則相同質(zhì)量的A和B,經(jīng)過20天后,剩下的質(zhì)量之比mA:mB=（）A.30:31B.31:30C.1:2D.2:1,C,1、解：衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的中子變成一個質(zhì)子和一個電子，其化學(xué)方程式為：10n11H0-1e2、解：（1）24483Bi24484Po0-1e（2）21084Po21085At0-1e3、（1）23490Th23088Ra42He（2）6629Cu6227Co42He,4、解：設(shè)衰變?yōu)閤次，衰變?yōu)閥次核反應(yīng)方程為23892U22286Rnx42Hey0-1e根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒解得x=4，y=2。5、解：根據(jù)半衰期的定義剩下的釷為m=132g6、解：根據(jù)半衰期的定義可知，經(jīng)過時間t后剩余的為m=1.25gt=20天。,