第2節(jié)放射性元素的衰變(已改,公開課已用)

1、聽說過聽說過“點(diǎn)石成金點(diǎn)石成金”的傳說嗎？的傳說嗎？江西省重點(diǎn)中學(xué)臨川二中第十九章第十九章 原子核原子核江西省重點(diǎn)中學(xué)臨川二中種種類類 組成組成 在磁場中的在磁場中的偏轉(zhuǎn)情況偏轉(zhuǎn)情況 電荷電荷量量速度速度電離電離本領(lǐng)本領(lǐng)穿透穿透本領(lǐng)本領(lǐng) 高速氦核流偏轉(zhuǎn)2e0.1c 最強(qiáng)最弱 高速電子流 偏轉(zhuǎn)e0.99c 較強(qiáng)較強(qiáng) 光子 不偏轉(zhuǎn)0c 最弱最強(qiáng)回顧：三種放射性射線的性質(zhì)回顧：三種放射性射線的性質(zhì)三種射線 、三種射線的性質(zhì)：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(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)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

2、荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。變了，變成另一種原子核。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃シN粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄗ儯╠ecay） HeThU422349023892 方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ), ,不能杜撰不能杜撰（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 XAZHeRnRa422228622688 ?23090ThHe42 YAZ42 2 2. .原子核衰變的分類原

3、子核衰變的分類: :HeThU422349023892 ePaTh012349123490 2 2. .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 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 思考與討論思考與討論原子核里沒有氦核，也沒有電原子核里沒有氦核，也沒有電子，則子，則 衰變中的氦核、衰變中的氦核、 衰變中的電子來自哪里？衰變中的電子來自哪里？本質(zhì)本質(zhì)衰變：衰變：HenH42101122衰變：衰變：eHn011110射線的產(chǎn)生：射線的產(chǎn)生： 原子核中原子核中2 2個中子和個中子和2 2

4、個質(zhì)子結(jié)合成個質(zhì)子結(jié)合成為一個整體從核中拋射出來，發(fā)生為一個整體從核中拋射出來，發(fā)生衰變衰變。 原子核內(nèi)的一個中子變成質(zhì)子，同原子核內(nèi)的一個中子變成質(zhì)子，同時放出一個電子時放出一個電子 射線經(jīng)常是伴隨著射線經(jīng)常是伴隨著射線和射線和射線產(chǎn)生的，沒有射線產(chǎn)生的，沒有衰變。衰變。注意注意 1 1 一種一種元素元素只能發(fā)生一種衰變，但在一只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性塊放射性物質(zhì)物質(zhì)中可以同時放出中可以同時放出、和和三種射線。三種射線。2 2 衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！即：生成了新的原子核！3 3 放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的放射性元素衰變

5、不可能有單獨(dú)的射線射線產(chǎn)生。產(chǎn)生。 閱讀教材半衰期部分，回答：1、放射性元素的衰變的快慢 有什么規(guī)律？2、用什么物理量描述？3、這種描述的對象是誰？二、半衰期二、半衰期( (T)T) 1.1.意義意義: :表示放射性元素衰變快慢的物理量表示放射性元素衰變快慢的物理量 2.2.定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間衰變所需的時間m m0 0: :計時前放射性元素的質(zhì)量計時前放射性元素的質(zhì)量m:tm:t時間后該放射性元素剩余的質(zhì)量時間后該放射性元素剩余的質(zhì)量經(jīng)過經(jīng)過n個半衰期個半衰期(T)其剩余的質(zhì)量為：其剩余的質(zhì)量為： 質(zhì)量與原子個數(shù)相對應(yīng)，故經(jīng)過質(zhì)量

6、與原子個數(shù)相對應(yīng)，故經(jīng)過n個半衰期個半衰期后剩余的粒子數(shù)為：后剩余的粒子數(shù)為： 021mmn 002121NNNTtn 021mmTt 3.3.公式：公式： 例：完成核反應(yīng)方程：例：完成核反應(yīng)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(jīng)過經(jīng)過6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變?？松形此プ?。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e01 注意：注意：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.1.半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量大量的原子的原子核才適用，對少數(shù)原子核是不適用的核才適用

7、，對少數(shù)原子核是不適用的練習(xí)練習(xí): :氡的半衰期是氡的半衰期是3.83.8天，若有天，若有4 4個氡原子核，個氡原子核，經(jīng)過經(jīng)過7.67.6天后，是否只剩下一個氡原子核？天后，是否只剩下一個氡原子核？例如：氡例如：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238238衰變?yōu)殁Q衰變?yōu)殁Q234234的半衰期長達(dá)的半衰期長達(dá)4.54.5109109年年3. 半衰期由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原半衰期由核內(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。子所處的化

8、學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。五、應(yīng)用五、應(yīng)用科學(xué)漫步科學(xué)漫步1 1、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的、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，測定地球的年齡為衰變規(guī)律，測定地球的年齡為4646億年。億年。2 2、碳、碳1414測年技術(shù)，測年技術(shù)，1414C C是具有放射性的碳的同位素，是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進(jìn)行能夠自發(fā)的進(jìn)行 衰變，變成氮。衰變，變成氮。3 3、碳、碳1313與胃病檢測與胃病檢測判斷古生物年代常用判斷古生物年代常用14C定年法。若干萬年以定年法。若干萬年以前，始祖鳥通過攝食，吸收了植物中含有前，始祖鳥通過攝食，吸收了植物中含有14C的營養(yǎng)物質(zhì)，

9、死亡后不再吸收。隨著年代的的營養(yǎng)物質(zhì)，死亡后不再吸收。隨著年代的推移，其體內(nèi)推移，其體內(nèi)14C的含量為現(xiàn)代鳥的的含量為現(xiàn)代鳥的 ，已，已知地表中知地表中14C的含量基本不變，的含量基本不變，14C的半衰期的半衰期為為T年，試判斷始祖鳥距今年代為：年，試判斷始祖鳥距今年代為： A B C D 2走進(jìn)高考：走進(jìn)高考：C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(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒守恒，電荷數(shù)守恒, ,客觀事實(shí)。客觀事實(shí)。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樵雍说乃プ儯何覀儼言雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄐ潞说淖兓凶鲈?/p>

10、核的衰變（decay） （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）射線射線: :總是伴隨總是伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)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(shù)發(fā)生衰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。變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。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(nèi)部自身因素決定。放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決

11、定。課堂總結(jié)課堂總結(jié) 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。高考題回顧：高考題回顧：1圖中圖中P為放在為放在勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場中的天然放射源，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BC2 2、某原子核、某原子核A A的衰變過程為的衰變過程為A A B B C, C,下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A A、核核A A的

12、質(zhì)量數(shù)減核的質(zhì)量數(shù)減核C C的質(zhì)量數(shù)等于的質(zhì)量數(shù)等于5;5;B B、核核A A的中子數(shù)減核的中子數(shù)減核C C的中子數(shù)等于的中子數(shù)等于2;2; C C、核核A A的中性原子中的電子數(shù)比原子核的中性原子中的電子數(shù)比原子核B B的中性原子中的電子數(shù)多的中性原子中的電子數(shù)多1;1;D D、核核A A的質(zhì)子數(shù)比核的質(zhì)子數(shù)比核C C的質(zhì)子數(shù)多的質(zhì)子數(shù)多1 1。 D D3 3、在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜、在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動軌跡分別如圖中和反沖核的運(yùn)動軌跡分別如圖中a a、b b所示，所示，由圖可以知（由圖可以知（ ）A.A.該核發(fā)生的該核發(fā)生的 衰變衰變B.B.該核發(fā)生的該核發(fā)生的 衰變衰變C.C.磁場方向一定垂直紙面向里磁場方向一定垂直紙面向里D.D