高中物理 第19章 原子核 第2節(jié) 放射性元素的衰變課件 新人教版選修35

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 選修選修3-5 原子核原子核第十九章第十九章第二節(jié)放射性元素的衰變第二節(jié)放射性元素的衰變第十九章第十九章學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)7易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道知道和和衰變的規(guī)律及實(shí)質(zhì)衰變的規(guī)律及實(shí)質(zhì)理解半衰期的概念理解半衰期的概念會(huì)利用半衰期進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算會(huì)利用半衰期進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算課堂情景切入課堂情景切入 你知道考古學(xué)家靠什么推斷古化石的年代嗎？

2、知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理 1定義 原子核放出_或_，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成_原子核。 2衰變的類(lèi)型 一種是_，另一種是_，而射線是伴隨衰變或衰變產(chǎn)生的。原子核的衰變?cè)雍说乃プ兞Ｗ恿Ｗ恿Ｗ恿Ｗ恿硪环N另一種衰變衰變衰變衰變電荷數(shù)電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 1定義 放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫作半衰期。 2決定因素 放射性元素衰變的快慢是由原子核_因素決定的，跟原子所處的_ (如溫度、壓強(qiáng))或_ (如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)。半衰期半衰期半數(shù)半數(shù)內(nèi)部?jī)?nèi)部物理狀態(tài)物理狀態(tài)化學(xué)狀態(tài)化學(xué)狀態(tài) 3適用條件 半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)_的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核

3、，_確定何時(shí)發(fā)生衰變，但可以確定各個(gè)時(shí)刻發(fā)生衰變的概率，即某時(shí)衰變的可能性，因此，半衰期只適用于_。大量大量無(wú)法無(wú)法大量的原子核大量的原子核重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一、對(duì)衰變和衰變的實(shí)質(zhì)的正確理解 1原子核的衰變 原子核放出粒子或粒子后就變成了新的原子核，我們把這種變化稱(chēng)為原子核的衰變。粒子、粒子及射線都是從原子核里發(fā)射出來(lái)的，但不能認(rèn)為原子核是由這些粒子組成的，原子核是由質(zhì)子和中子組成的。 2衰變的實(shí)質(zhì) 是原子核中的2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起發(fā)射出來(lái)的。 3衰變的實(shí)質(zhì) 是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子，從而放出高速電子流。 4射線 是伴隨衰變或衰變產(chǎn)生的，射線不改變?cè)雍说碾姾蓴?shù)和

4、質(zhì)量數(shù)。其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于具有過(guò)多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子。 特別提醒： (1)核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)而釋放出核能。 (2)當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)伴隨著輻射。 (3)為了確定衰變次數(shù)，一般是由質(zhì)量數(shù)的改變先確定衰變的次數(shù)，這是因?yàn)樗プ兊拇螖?shù)的多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒(méi)有影響，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)。 (1)當(dāng)原子核發(fā)生 衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化？為什么？ (2)當(dāng)發(fā)生 衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來(lái)的原子核變化了多少？

5、新核在元素周期表中的位置怎樣變化？ 解析：(1)當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各減少2個(gè)。因?yàn)榱Ｗ邮窃雍藘?nèi)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起發(fā)射出來(lái)的。 (2)當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)于原來(lái)增加了1個(gè)。新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)了1個(gè)位次。 3適用條件 半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核，無(wú)法確定其何時(shí)發(fā)生衰變，半衰期只適用于大量的原子核。 4應(yīng)用 利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn)，可以測(cè)量其衰變程度、推斷時(shí)間。考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)衰變規(guī)律的應(yīng)用衰變規(guī)律的應(yīng)用 分析：(1)可根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解； (2)根據(jù)

6、每發(fā)生一次衰變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少2，每發(fā)生一次衰變?cè)雍说闹凶訑?shù)少1，質(zhì)子數(shù)多1來(lái)推算； (3)根據(jù)(1)的解答結(jié)果寫(xiě)方程。 點(diǎn)評(píng)：寫(xiě)核反應(yīng)方程的基本原則是質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，依據(jù)這兩個(gè)原則列方程就可確定衰變和衰變的次數(shù)，根據(jù)每發(fā)生一次衰變新核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均比原來(lái)的核少2，每發(fā)生一次衰變中子數(shù)少1，質(zhì)子數(shù)多1，就可計(jì)算多次衰變后的核與原來(lái)核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的差值，也可根據(jù)其核電荷數(shù)和核質(zhì)量數(shù)進(jìn)行推算。半衰期的應(yīng)用半衰期的應(yīng)用 點(diǎn)評(píng)：找出每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比這一隱含條件是解決本題的關(guān)鍵。 現(xiàn)在很多心血管專(zhuān)科醫(yī)院引進(jìn)了一種被稱(chēng)為“心臟灌注顯像”的檢測(cè)技術(shù)，方法是將若干毫升含

7、放射性元素锝的注射液注入被檢測(cè)者的動(dòng)脈，經(jīng)過(guò)40分鐘后，這些含放射性物質(zhì)的注射液通過(guò)血液循環(huán)均勻地分布在血液中，這時(shí)對(duì)被檢測(cè)者的心臟進(jìn)行造影。心臟血管正常的位置由于有放射性物質(zhì)隨血液到達(dá)而顯示出有射線射出；心臟血管被堵塞的部分由于無(wú)放射性物質(zhì)到達(dá)，將無(wú)射線射出。醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可以判定被檢測(cè)者心血管有無(wú)病變，并判斷病變位置。 答案：B 解析：如果半衰期太短，則在放射期內(nèi)，放射性物質(zhì)的注射液尚未均勻地分布在血液中而無(wú)法完成檢測(cè)工作，再則因放射強(qiáng)度較大而對(duì)人體造成傷害。如果半衰期太長(zhǎng)，放射性物質(zhì)長(zhǎng)期殘留在人體內(nèi)也會(huì)對(duì)人體造成傷害。對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)中的時(shí)間，應(yīng)以10小時(shí)為宜，故正確選項(xiàng)應(yīng)為B。易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析 易錯(cuò)分析：不明確半衰期的真正含義，認(rèn)為發(fā)生衰變的核的個(gè)數(shù)為一半指核的質(zhì)量數(shù)變?yōu)橐话耄霐?shù)核發(fā)生衰變經(jīng)歷的時(shí)間指全部核衰變所經(jīng)歷時(shí)間的一半，而錯(cuò)選A、C項(xiàng)。不明確半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是對(duì)大量的原子核的衰變規(guī)律的總結(jié)，而錯(cuò)選D。 正確解答：放射性元素的核從個(gè)數(shù)上看有半數(shù)發(fā)生衰變所經(jīng)歷的時(shí)間叫半衰期，A、C錯(cuò)，B正確；半衰期只適用于大量的原子核，D錯(cuò)誤。 正確答案：B課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)