5.2放射性元素的衰變課件高二下學(xué)期物理粵教版選擇性

5.2

放射性元素的衰變第五章原子與原子核

學(xué)習(xí)目標(biāo)4.知道兩種衰變的基本性質(zhì)，掌握原子核的衰變規(guī)律；1.知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律;3.知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變；2.理解三種射線(xiàn)的本質(zhì)，以及如何利用磁場(chǎng)區(qū)分它們；人們對(duì)原子組成和原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程棗糕模型++核式結(jié)構(gòu)模型量子化軌道電子云由盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)我們知道，原子由原子核和電子組成，那么原子核內(nèi)部會(huì)不會(huì)也存在著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)呢導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)，那么原子核還能再分嗎？在這小小的原子核內(nèi)部，會(huì)不會(huì)仍然有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)人們對(duì)原子核的深入研究是從天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始的。目標(biāo)一、放射性的發(fā)現(xiàn)貝克勒爾1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見(jiàn)的射線(xiàn)。這種射線(xiàn)可以穿透黑紙使照相底片感光

。目標(biāo)一、放射性的發(fā)現(xiàn)瑪麗.居里和她的丈夫皮埃爾.居里對(duì)含鈾和含鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究。發(fā)現(xiàn)這種瀝青中含有兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線(xiàn)的新元素，瑪麗.居里把其中一種元素（為了紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭而）命名為釙（Po），另一種元素命名為鐳（Ra）。居里夫人首次提出了放射性的概念。居里夫人將物質(zhì)能放射出射線(xiàn)的性質(zhì)叫做放射性；具有放射性的元素叫做放射性元素。目標(biāo)一、放射性的發(fā)現(xiàn)除了鈾、釙和鐳之外，還有沒(méi)有其他放射性元素呢？研究表明，原子序數(shù)大于83的所有元素都有放射性；原子序數(shù)小于等于83的元素，有的也具有放射性。這些自然界中存在的、能自發(fā)地放出放射性射線(xiàn)的元素叫做天然放射性元素。討論與交流：元素的放射性是原子的性質(zhì)還是原子核的性質(zhì)？放射性的發(fā)現(xiàn)有何重要意義表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

如果一種元素具有放射性，那么不論它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響，即放射性與元素所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

放射性的強(qiáng)度也不受溫度、外界壓強(qiáng)的影響，即放射性與元素存在的物理狀態(tài)無(wú)關(guān)。是原子核的性質(zhì)，而不是原子的性質(zhì)。只與原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。討論與交流：重要實(shí)驗(yàn)結(jié)論原子具有結(jié)構(gòu)原子具有核式結(jié)構(gòu)原子核具有結(jié)構(gòu)陰極射線(xiàn)a粒子散射實(shí)驗(yàn)天然放射現(xiàn)象原子核由更加基本的粒子組成原子由原子核和核外電子組成原子內(nèi)部存在電子原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？這些粒子又是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？目標(biāo)二、原子核的衰變放射性元素放出的三種常見(jiàn)射線(xiàn)：

射線(xiàn)、

射線(xiàn)和

射線(xiàn)。情境：將三種射線(xiàn)射入電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，請(qǐng)通過(guò)偏轉(zhuǎn)情況判定其電性。學(xué)生活動(dòng)：射線(xiàn)種類(lèi)射線(xiàn)組成符號(hào)電荷量射出速度電離本領(lǐng)穿透本領(lǐng)射線(xiàn)

射線(xiàn)

射線(xiàn)

氦核

電子

光子

+2e

-e

0

0.1c接近光速光速?gòu)?qiáng)較弱弱弱較強(qiáng)強(qiáng)閱讀教材內(nèi)容，對(duì)比三種射線(xiàn)的性質(zhì)，完成下表。目標(biāo)二、原子核的衰變情境：鈾238放出一個(gè)α粒子后，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，成為新核。這個(gè)新核就是釷234。原子核的衰變：一種元素經(jīng)放射過(guò)程變成另一種元素的現(xiàn)象。把放出

粒子的衰變稱(chēng)為

衰變，放出

粒子的衰變稱(chēng)為

衰變。以上三種射線(xiàn)都是伴隨原子核衰變而放射出來(lái)的請(qǐng)寫(xiě)出

衰變方程。原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒目標(biāo)二、原子核的衰變?chǔ)滤プ儗?shí)質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。

β衰變的本質(zhì)α衰變的本質(zhì)：兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子能十分緊密地結(jié)合在一起，因此，在一定條件下它們會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中被拋射出來(lái)，即發(fā)生了α衰變。α衰變的本質(zhì)

兩種衰變本質(zhì)：目標(biāo)三、半衰期2、物理意義：用來(lái)描述原子核衰變速度快慢的物理量。不同元素半衰期不同。1、半衰期：原子核數(shù)目因衰變減少到原來(lái)的一半所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，計(jì)為目標(biāo)三、半衰期3、衰變規(guī)律：（2）放射性元素衰變的速率由核本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)（1）放射性元素的半衰期，描述的是大量該元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。4、特征：（單個(gè)原子核衰變時(shí)間不確定，可能下一秒衰變，可能幾十年后衰變）評(píng)價(jià)任務(wù)：【典例1】

(多選)如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線(xiàn)從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的有(

)A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是α射線(xiàn)、γ射線(xiàn)和β射線(xiàn)B．α射線(xiàn)和β射線(xiàn)的軌跡是拋物線(xiàn)C．α射線(xiàn)和β射線(xiàn)的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則屏上的亮斑可能只剩下b評(píng)價(jià)任務(wù)：α、β和γ射線(xiàn)穿透物質(zhì)的能力是不同的，為把輻射強(qiáng)度減到一半，所需鋁板的厚度分別為0.0005cm、0.05cm和8cm，工業(yè)部門(mén)可以使用射線(xiàn)來(lái)測(cè)厚度．如圖所示，軋鋼廠(chǎng)的熱軋機(jī)上可以安裝射線(xiàn)測(cè)厚儀，儀器探測(cè)到的射線(xiàn)強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān)，軋出的鋼板越厚，透過(guò)的射線(xiàn)越弱．因此，將射線(xiàn)測(cè)厚儀接收到的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，就可以對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制．如果鋼板的厚度需要控制為5cm，請(qǐng)推測(cè)測(cè)厚儀使用的射線(xiàn)是(

)A．α射