高中物理(新教材)選修三課件：5-2-第1課時-原子核的衰變-半衰期 人教版

第五章原子核第1課時原子核的衰變半衰期第2節(jié)放射性元素的衰變學習目標知道原子核的衰變

會用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期的統(tǒng)計意義知道兩種衰變的規(guī)律，能夠熟練寫出衰變方程一、原子核的衰變1.原子核的衰變：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。①α衰變：放出α粒子的衰變，如2.種類課堂探究α衰變是如何發(fā)生的？事實表明，2個中子和2個質(zhì)子能十分緊密地結(jié)合在一起，因此在一定的條件下它們會作為一個整體從較大的原子核中被拋射出來。即發(fā)生了衰變②β衰變：放出β粒子的衰變，如中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是0原子核里沒有電子,β衰變中的電子來自哪里？實質(zhì)是原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子且放出一個電子即β粒子，使核電荷數(shù)增加1，但β衰變不改變原子核的質(zhì)量數(shù)原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。放射性原子核在發(fā)生α衰變、β衰變時產(chǎn)生的新核處于高能級，這時它要向低能級躍遷，并放出γ光子。原子核衰變的理解衰變類型α衰變β衰變衰變方程X→Y＋HeX→

AZ＋1Y＋e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成氦核2H＋2n→He1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子n→H＋e典型方程U→Th＋HeTh→Pa＋e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒γ射線新物質(zhì)衰變后元素的化學性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！放射性元素衰變不可能有單獨的γ衰變！伴隨

射線或

射線產(chǎn)生.

注意γ粒子是不帶電的粒子，因此γ射線并不影響原子核的核電荷數(shù)，故γ射線不會改變元素在周期表中的位置(2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)(這是因為β衰變的次數(shù)多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。(2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)(這是因為β衰變的次數(shù)多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。二、半衰期1.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．2.特點(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大．(2)放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系．3.適用條件：半衰期描述的是統(tǒng)計規(guī)律，不適用于少數(shù)原子核的衰變．

氡的衰變氡222經(jīng)過α衰變成為釙218每過3.8天就有一半的氡發(fā)生了衰變經(jīng)過第一個3.8天，剩有一半的氡經(jīng)過第二個3.8天，剩有

的氡再經(jīng)過3.8天，剩有

的氡……縱坐標表示的是任意時刻氡的質(zhì)量m與t=0時的質(zhì)量m0的比值半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，不管對它加壓或是提高溫度，都不能改變其半衰期。注意2注意2半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，對少數(shù)原子核是不適用的。注意1注意1例1．(多選)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α粒子，原子序數(shù)減少2B．原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)增加4C．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)減少1D．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)增加1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)、原子序數(shù)增加1，故A、D正確。AD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。典例精析例1．(多選)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α粒子，原子序數(shù)減少2B．原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)增加4C．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)減少1D．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)增加1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)、原子序數(shù)增加1，故A、D正確。AD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。典例精析

例3．新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期為8天，X2O與F發(fā)生化學反應2X2O＋2F2===4XF＋O2之后，XF的半衰期為(

)A．2天

B．4天C．8天D．16天解析：放射性元素的衰變快慢由原子核內(nèi)部的自身因素決定，與原子的化學狀態(tài)無關(guān)，故半衰期仍為8天，A、B、D錯誤，C正確。C備用工具&資料

半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，不管對它加壓或是提高溫度，都不能改變其半衰期。注意2注意2半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，對少數(shù)原子核是不適用的。注意1注意1一、原子核的衰變1.原子核的衰變：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。①α衰變：放出α粒子的衰變，如2.種類課堂探究②β衰變：放出β粒子的衰變，如中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是0原子核里沒有電子,β衰變中的電子來自哪里？實質(zhì)是原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子且放出一個電子即β粒子，使核