2015-2016高中物理第19章第2节放射性元素的衰变新人教版选修3-5概述.ppt

* 第十九章 原子核 第2节　放射性元素的衰变 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 学 习 目 标 1．知道什么是原子核的衰变，以及理解α衰变和β衰变的实质． 2．知道什么是半衰期，会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义． 1．(1)衰变：放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变． (2)α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变叫作α衰变． (3)β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变叫作β衰变． 2．(1)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒． (2)衰变方程：α衰变： β衰变： 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 注：(1)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出核能． (2)当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴有γ射线，这时可连续放出三种射线． (3)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接． 3．α粒子和β粒子衰变的实质． 在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是α衰变现象． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 原子核里没有电子，核内的中子可以转变成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变． α粒子实质就是氦核，它是由两个质子和两个中子组成的．当发生α衰变时，原子核中的质子数减2，中子数也减2，因此新原子核的核电荷数比未发生衰变时的原子核的核电荷数少2，为此在元素周期表中的位置向前移动两位． β衰变是原子核中的中子转化成一个电子，即β粒子放射出来．同时还生成一个质子留在核内，使核电荷数增加1，但β衰变不改变原子核的质量数， 所以发生β衰变后，新核比原来的原子核在周期表中的位置向后移动一位． γ射线是在发生α或β衰变的过程中伴随而生，且γ射线是不带电的，因此γ射线并不影响原子核衰变后的核电荷数，故不会改变元素在周期表中的位置，但γ射线是伴随α衰变或β衰变而产生的，它并不能独立而生，所以，只要有γ射线就必有α衰变或β衰变发生，因此从整个衰变过程来看，元素在周期表中的位置可能要发生改变． ?尝试应用 1．原子核发生β衰变时，此β粒子是(D) A．原子核外的最外层电子 B．原子核外的电子跃迁时放出的光子 C．原子核外存在着电子 D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子 解析：因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化成一个质子和一个负电子，一个质子可以转化成一个中子和一个正电子，其转化可用下式表示： 由上式可看出β粒子(负电子)是原子核内的中子转化而来，正电子是由原子核内的质子转化而来． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 放射性元素具有一定的衰变速率，例如氡222经α衰变后变成钋218，发现经过3.8天后，有一半氡发生了衰变，再经过3.8天后，只剩下四分之一的氡，再经3.8天后，剩下的氡为原来的八分之一；镭226变为氡222的半衰期是1 620 年．不同元素的半衰期是不一样的． 1．定义． 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期． ?尝试应用 2．(多选)关于放射性元素的半衰期(BD) A．是原子核质量减少一半所需的时间 B．是原子核有半数发生衰变所需的时间 C．与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关 D．可以用于测定地质年代、生物年代等 解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与一般外界环境无关．原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变了总数的一半．不同种类的原子核，其半衰期也不同． (多选)原子核 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是 衰变过程中可以产生的，它们是(　　) 【审题指导】(1)写出衰变的核反应方程式，了解核反应的规律． ?变式训练 1． 经过m次α衰变和n次β衰变成 则(B) A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4 C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18 解析：每发生一次α衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1.根据题意有：235－4m＝207，92－2m＋n＝82，解两式得m＝7，n＝4，选项B正确． 　 的衰变方程为