高中物理選修3-5放射性元素的衰變ppt課件.ppt

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1、第二節(jié)放射性元素的衰變一、原子核的衰變閱讀教材第71頁(yè)“原子核的衰變”,理解衰變。1.衰變的定義是什么?2.衰變有幾種類型?答案：α衰變、β衰變、γ衰變答案:原子核放出α粒子或β粒子,變成另一種原子核的過程。對(duì)原子核衰變的正確理解下圖為α衰變、β衰變示意圖。(1)當(dāng)原子核發(fā)生α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β衰變時(shí),新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來的原子核變化了多少?新核在元素周期表中的位置怎樣變化?α衰變要點(diǎn)提示:(1)當(dāng)原子核發(fā)生α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)棣亮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)射出來的。衰變規(guī)律原子核衰

2、變時(shí),電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。β衰變要點(diǎn)提示：(1)當(dāng)原子核發(fā)生β衰變時(shí),新核的核電荷數(shù)相對(duì)于原來增加了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)γ輻射:①α衰變或β衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級(jí),不穩(wěn)定,要向低能級(jí)躍遷,放出γ光子。②γ射線是伴隨著α射線和β射線產(chǎn)生的,γ輻射并不能獨(dú)立發(fā)生,所以,只要有γ射線必有α衰變或β衰變發(fā)生。③γ粒子不是帶電粒子,因此γ射線并不影響原子核的核電荷數(shù),故γ射線不會(huì)改變?cè)卦谥芷诒碇械奈恢谩ｊP(guān)于衰變，特別提醒(1)衰變方程的書寫:衰變方程用“→”表示,而不用“=”表示。(2)衰變方程表示的變化:衰變方程表示的是原子核的變化

3、,而不是原子的變化。(3)衰變過程遵循動(dòng)量守恒和能量守恒。原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。知識(shí)點(diǎn)一辨一辨·議一議1.思考辨析。(1)由原子核發(fā)生β衰變時(shí)放出的β粒子是電子,可知原子核內(nèi)一定存在著電子。()解析:原子核內(nèi)并不含電子,但在一定條件下,一個(gè)中子可以轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,β粒子(電子)是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化而來。答案:×(2)γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生。()解析:γ射線是原子核衰變過程中,產(chǎn)生的新核具有過多的能量,這些能量以γ光子的形式釋放出來。答案:×2．一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí)，下列說法中正確的是()A．總質(zhì)量數(shù)保持不變B．核子數(shù)保持不變C．變化前

4、后質(zhì)子數(shù)保持不變D．總動(dòng)量保持不變解析：衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，又質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，故衰變過程中核子數(shù)不變，A、B正確；發(fā)生β衰變時(shí)，質(zhì)子數(shù)增加，C錯(cuò)；由動(dòng)量守恒的條件知D正確。答案：ABD103．原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)地放出射線。這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說法中正確的是()A．原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)減少4B．原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)增加4C．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)減少1D．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)增加1解析：發(fā)生一次α衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2；發(fā)生一次β衰變，核電荷數(shù)、原

5、子序數(shù)增加1。答案：D11探究一【思考問題】原子核衰變時(shí)遵循什么規(guī)律?提示:原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。知識(shí)點(diǎn)二14歸納總結(jié)衰變次數(shù)的判斷方法(1)衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。(2)每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少2。(3)每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)減少1,質(zhì)子數(shù)增加1。151．(2012·大綱全國(guó)卷)U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，變成Pb，則()A．m＝7，n＝3B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9D．m＝14，n＝18[思路點(diǎn)撥]通過α、β兩種衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析計(jì)算。[答案]B16二、半衰期閱讀教材第72頁(yè)“半衰期”部分,理解

6、半衰期的概念。1.半衰期的定義是什么?2.半衰期有什么特點(diǎn)?3.寫出半衰期公式1.半衰期:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。不同的放射性元素,半衰期不同，甚至差別非常大。2、半衰期特點(diǎn)：(1)每經(jīng)過一個(gè)半衰期，原來的原子核只剩下半數(shù)。(2)半衰期是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。對(duì)于大量的原子核發(fā)生衰變才具有實(shí)際意義,而對(duì)于少量的原子核發(fā)生衰變,該統(tǒng)計(jì)規(guī)律不再適用。而發(fā)生衰變時(shí)有的核快一點(diǎn)有的慢一點(diǎn)。并不是一個(gè)核的質(zhì)量變成一半。(3)放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。對(duì)于同一種元素,其半衰期是一定的,無論是加溫、加壓,或是處于

7、單質(zhì)、化合物狀態(tài)均不影響元素的半衰期,3.半衰期公式（T表示半衰期時(shí)間）對(duì)半衰期的理解及有關(guān)計(jì)算右圖為氡衰變剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量比值示意圖?？v坐標(biāo)表示的是任意時(shí)刻氡的質(zhì)量m與t=0時(shí)的質(zhì)量m0的比值。(1)每經(jīng)過一個(gè)半衰期,氡原子核的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?(2)從圖中可以看出,經(jīng)過兩個(gè)半衰期未衰變的原子核還有多少?2.探究討論。(1)元素的半衰期有哪些方面的應(yīng)用?答案:利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn),可以通過測(cè)量其衰變程度來推斷時(shí)間。(2)如何確定元素的衰變次數(shù)?辨一辨·議一議1、對(duì)于不同的放射性元素,盡管其半衰期不同,但對(duì)于同一種