選修3-5：第19章12節(jié)

1、1.1.放射性和放射性元素放射性和放射性元素: :18961896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現，鈾和年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質發(fā)射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質發(fā)射射線的性質稱為射線的性質稱為放射性放射性具有發(fā)射性的元素具有發(fā)射性的元素稱為稱為放射性元素放射性元素2.2.天然放射性現象天然放射性現象: :元素這種自發(fā)的放出射線的現象叫做元素這種自發(fā)的放出射線的現象叫做天然放天然放射現象射現象一、天然放射現象一、天然放射現象鋇鈾云母鋇鈾云母翠砷銅鈾礦翠砷銅鈾礦斜水鉬鈾礦斜水鉬

2、鈾礦鈾鈣石礦鈾鈣石礦 放射性不是少數幾種元素才有的，研究放射性不是少數幾種元素才有的，研究發(fā)現，原子序數大于或等于發(fā)現，原子序數大于或等于8383的所有元素，的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數小于都能自發(fā)的放出射線，原子序數小于8383的元的元素，有的也具有放射性素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的鈾礦石倍的鈾礦石射線射線射線射線射線射線電離能力電離能力貫穿能力貫穿能力速度速度成分成分氦原子核氦原子核高速高速電子流電子流高能量高能量電磁波電磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱較強較強很強很強很強很強較弱較弱更小更小閱讀課文填寫表格：閱讀課文填寫表格：三

3、三.質子和中子的發(fā)現質子和中子的發(fā)現1.質子的發(fā)現質子的發(fā)現 1919年，盧瑟福用年，盧瑟福用粒子粒子轟擊轟擊氮核氮核，得到，得到了了質子質子。經過研究證明，質子帶正電荷，經過研究證明，質子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質量其電量和一個電子的電量相同，它的質量等于一個電子質量的等于一個電子質量的1836倍倍.進一步研究進一步研究表明，質子的性質和氫原子核的性質完全表明，質子的性質和氫原子核的性質完全相同，所以質子就是氫原子核相同，所以質子就是氫原子核.Kgmp27106726231. 1 同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質子。出了質子。-

4、質子是原子核的組成部分。質子是原子核的組成部分。原子核是否只是由質子組成呢？原子核是否只是由質子組成呢？核的質量核的質量質子質量質子質量核的電量核的電量質子電量質子電量？ 盧瑟福進而猜想原子核內存在不帶電的中子，這盧瑟福進而猜想原子核內存在不帶電的中子，這一猜想被他的學生查德威克用實驗證實，并得到公一猜想被他的學生查德威克用實驗證實，并得到公認認2.中子的發(fā)現中子的發(fā)現（1）盧瑟福的預言）盧瑟福的預言（2）1932年英國物理學家查德威克又發(fā)現了年英國物理學家查德威克又發(fā)現了中子中子（3）Kgmn27106749286. 11.1.原子核的組成原子核的組成: :質子和中子質子和中子2.2.原子核

5、中的三個整數原子核中的三個整數: :(1)(1)核子數核子數: :質子和中子質量相差很小質子和中子質量相差很小, ,統(tǒng)稱為核子統(tǒng)稱為核子. .質子數質子數和中子數之和叫核子數和中子數之和叫核子數. .(2)(2)電荷數電荷數(z):(z):原子核所帶的電核總是質子數的整數倍原子核所帶的電核總是質子數的整數倍, ,用用這個整數表示電荷量這個整數表示電荷量. .(3)(3)質量數質量數(A):(A):原子核的質量等于質子和中子的質量和原子核的質量等于質子和中子的質量和, ,所所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數倍, ,這個整數這個整數, ,叫質量數叫

6、質量數. .3.3.原子核中的兩個等式原子核中的兩個等式: :(1)(1)核電荷數核電荷數= =質子數質子數= =元素的原子序數元素的原子序數= =荷外電子數荷外電子數(2)(2)質量數質量數= =核子數核子數= =質子數質子數+ +中子數中子數XAzX表示表示元素符號元素符號Z表示表示質子數質子數A表示表示質量數質量數)2(, 4,242個中子即有質量數為個質子有表示氦原子核He)143(,235,9223592個中子即有質量數為個質子有表示鈾原子核U 4.同位素同位素:如質子數相同，中子數不同，如質子數相同，中子數不同，（質量數當然不同），則互為同位素。（質量數當然不同），則互為同位素。)

7、(11氫H)(21重氫H)(31氚H氘和氚是氫的同位素，關于氫、氘、氚的原子，氘和氚是氫的同位素，關于氫、氘、氚的原子，下列說法哪個正確？下列說法哪個正確？（1）具有相同的質子數、相同的中子數、相同）具有相同的質子數、相同的中子數、相同的電子數；的電子數；（2）具有不同的質子數、相同的中子數、相同）具有不同的質子數、相同的中子數、相同的電子數；的電子數；（3）具有相同的質子數、不同的中子數、相同）具有相同的質子數、不同的中子數、相同的電子數；的電子數；（4）具有相同的質子數、相同的中子數、不同）具有相同的質子數、相同的中子數、不同的電子數的電子數19.2 放射性元素的衰變放射性元素的衰變XAz

8、回顧：回顧：三種放射性射線的性質三種放射性射線的性質三種射線三種射線 、 、 三種射線的性質：三種射線的性質：最弱最弱最強最強c 光子光子較弱較弱較弱較弱接近接近c c電離本領電離本領貫穿本領貫穿本領速率速率組成物質組成物質 射線射線射線種類射線種類氦核氦核He42電子電子e01最強最強最弱最弱c101一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變遵循的原則：衰變遵循的原則：質量數質量數守恒，電荷數守恒。守恒，電荷數守恒。 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于粒子，由于核電荷數變了，它在周期表中的位置就核電荷數變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。變了，變成另一種原子核。1.1

9、.原子核的衰變：原子核的衰變：我們把原子核由于放出某我們把原子核由于放出某種粒子而轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃シN粒子而轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ冏?（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類

10、原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 【思考與討論】【思考與討論】原子核里沒有電子，原子核里沒有電子，衰變中的電子來自哪里？衰變中的電子來自哪里？11H10n01e（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 XAZe01 YA

11、Z 1 （3 3）衰變衰變: :伴隨伴隨 射線或射線或 射線產生射線產生. .注意：注意：1、 放射性元素衰變不可能有單獨的放射性元素衰變不可能有單獨的衰變！衰變！2、衰變后元素的化學性質發(fā)生了變化，即：、衰變后元素的化學性質發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！生成了新的原子核！例：例： 經過一系列經過一系列 衰變和衰變和 衰變后，可以衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛變成穩(wěn)定的元素鉛206 206 ，問這一過程，問這一過程 衰變和衰變和 衰變次數？衰變次數？U23892解：設經過解：設經過x x次次 衰變，衰變，y y次次 衰變衰變eyHexPbU01422068223892 2382064x92

12、= 82 + 2x - yx8y6)(20682Pb二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期、半衰期 放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。時間，叫做這種元素的半衰期。 tmm)21(0 放射性元素的剩余質量放射性元素的剩余質量與原有質量的關系：與原有質量的關系： tNN)21(0 2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同例如：例如： 氡氡222222衰變?yōu)獒曀プ優(yōu)獒?18218的半衰期為的半衰期為3.83.8天天 鐳鐳226226衰變?yōu)殡彼プ優(yōu)殡?22222的半衰期為的半衰期為16201620年年 鈾鈾2

13、38238衰變?yōu)殁Q衰變?yōu)殁Q234234的半衰期長達的半衰期長達4.54.510109 9年年3 3、半衰期的計算、半衰期的計算例：已知釷例：已知釷234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g釷經過釷經過120120天后還剩多少？天后還剩多少？計算表達式計算表達式: : tmm)21(0 放射性元素的剩余質量放射性元素的剩余質量與原有質量的關系：與原有質量的關系：0.03125g【課堂練習】【課堂練習】1.1.鉍鉍210210的半衰期是的半衰期是5 5天，經過多少天后，天，經過多少天后，20g20g鉍還剩鉍還剩1.25g?1.25g?2. 10克鐳克鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期

14、為的半衰期為1620年，有年，有人說：經過人說：經過1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳（226）5克，再經過克，再經過1620年另一半鐳也發(fā)生了年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳衰變，鐳226就沒有了，對嗎？為什么？就沒有了，對嗎？為什么？ 4個半衰期，個半衰期，20天天(1)“單個的微觀事件是不可預測的單個的微觀事件是不可預測的”，所以，放射，所以，放射性元素的半衰期，描述的是性元素的半衰期，描述的是統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律。(2)半衰期的長短由半衰期的長短由核內部自身核內部自身的因素決定，跟所處的因素決定，跟所處的化學狀態(tài)和外部條件都沒有關系。的化學狀態(tài)和外部條件都沒有關系。4

15、4、注意：、注意：5、應用、應用（1 1）、人們利用地殼巖石中存在的微量的放）、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰變規(guī)律，測定地球的年齡為射性元素的衰變規(guī)律，測定地球的年齡為4646億年。地殼有一部漫長的演變歷史，一部不億年。地殼有一部漫長的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。斷變化、不斷發(fā)展的歷史。（2 2）、碳）、碳1414測年技術，測年技術，1414C C是具有放射性的碳是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進行的同位素，能夠自發(fā)的進行 衰變，變成衰變，變成氮。氮。一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變原則：衰變原則：質量數質量數守恒，電荷數守恒。守恒，電荷數守恒。1.

16、1.原子核的衰變：原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉變?yōu)槲覀儼言雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄐ潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 （3 3）衰變衰變: :總是伴隨總是伴隨 射線或射線或 射線產生射線產生. .二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期半衰期: :放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。變所需的時間，叫做這種元素的半衰期

17、。2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰變的快慢是核內部自身因素決定。放射性元素衰變的快慢是核內部自身因素決定。課堂總結課堂總結 tmm)21(0 放射性元素半衰變是一個統(tǒng)計規(guī)律。放射性元素半衰變是一個統(tǒng)計規(guī)律。 1 1、關于、關于、三種射線，下列說三種射線，下列說法中正確的是（法中正確的是（ ）A A、射線是原子核自發(fā)射出的氦核，它的電射線是原子核自發(fā)射出的氦核，它的電離作用最弱離作用最弱B B、射線是原子核外電子電離形成的電子流，射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的貫穿能力它具有中等的貫穿能力C C、射線一般伴隨著射線一般伴隨著或或射線產

18、生，它的射線產生，它的貫穿能力最強貫穿能力最強D D、射線是電磁波，它的電離作用最強射線是電磁波，它的電離作用最強C C【課堂練習】【課堂練習】2圖中圖中P為放在勻強電場中的天然放射源，為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線其放出的射線 在電在電 場的作用下分成場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是三束，以下判斷正確的是Aa為為射線、射線、b為為射線射線Ba為為射線、射線、b為為射線射線Cb為為射線、射線、C為為射線射線Db為為射線、射線、C為為射線射線BC【課堂練習】【課堂練習】 3完成核反應方程：完成核反應方程： Th Pa 。 衰變?yōu)樗プ優(yōu)?的半衰期是的半衰期是1.2分鐘，則分鐘，則64克克 經過經過6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變。克尚未衰變。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e0