高中物理选修3-5放射性元素的衰变.ppt

第二节　放射性元素的衰变;一、原子核的衰变 阅读教材第71页“原子核的衰变”,理解衰变。 1.衰变的定义是什么? 2.衰变有几种类型?;对原子核衰变的正确理解 下图为α衰变、β衰变示意图。 ? (1)当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数如何变化?为什么? (2)当发生β衰变时,新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化?;α衰变要点提示: (1)当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数各减少2个。因为α粒子是原子核内2个质子和2个中子结合在???起发射出来的。;衰变规律 原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。;(3)γ辐射: ①α衰变或β衰变后产生的新核往往处于高能级,不稳定,要向低能级跃迁,放出γ光子。 ②γ射线是伴随着α射线和β射线产生的,γ辐射并不能独立发生,所以,只要有γ射线必有α衰变或β衰变发生。 ③γ粒子不是带电粒子,因此γ射线并不影响原子核的核电荷数,故γ射线不会改变元素在周期表中的位置。 ; 关于衰变，特别提醒 (1)衰变方程的书写:衰变方程用“→”表示,而不用“=”表示。 (2)衰变方程表示的变化:衰变方程表示的是原子核的变化,而不是原子的变化。 (3)衰变过程遵循动量守恒和能量守恒。 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。;辨一辨·议一议;2．一个原子核发生衰变时，下列说法中正确的是(　　) A．总质量数保持不变　　　 B．核子数保持不变 C．变化前后质子数保持不变 D．总动量保持不变 解析：衰变过程中质量数守恒，又质量数等于核子数，故衰变过程中核子数不变，A、B正确；发生β衰变时，质子数增加，C错；由动量守恒的条件知D正确。 答案：ABD;3．原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射 线。这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确的是 (　　) A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4 B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4 C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1 D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1 解析：发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数、原子序数增加1。 答案：D;探究一;知识点二;归纳总结衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒。 (2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2。 (3)每发生一次β衰变中子数减少1,质子数增加1。; 1．(2012·大纲全国卷) U经过m次α衰变和n次β衰变，变成 Pb，则 (　　) A．m＝7，n＝3　　　　　　B．m＝7，n＝4 C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18 [思路点拨]　通过α、β两种衰变过程中核电荷数和质量数的变化规律进行分析计算。;二、半衰期 阅读教材第72页“半衰期”部分,理解半衰期的概念。 1.半衰期的定义是什么? 2.半衰期有什么特点? 3.写出半衰期公式;1.半衰期: 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。不同的放射性元素,半衰期不同，甚至差别非常大。;对半衰期的理解及有关计算 右图为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。 纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t=0时的质量m0的比值。 (1)每经过一个半衰期,氡原子核的质量变为原来的多少倍? (2)从图中可以看出,经过两个半衰期未衰变的原子核还有多少?;2.探究讨论。 (1)元素的半衰期有哪些方面的应用? 答案:利用半衰期非常稳定这一特点,可以通过测量其衰变程度来推断时间。 (2)如何确定元素的衰变次数?;辨一辨·议一议;2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是 (　　) A．半衰期是原子核质量减少一半所需的时间 B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间 C．半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关 D．半衰期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，与外界环境无关，C错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，A错误，B正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，D正确。 答案：BD;答案:A;答案：3.8; 5．为测定某水库的存水量，现将一小瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次，这种同位素的半衰期为2天，10天之后从水库中取出1 m3的水，并测得每分钟衰变10次，求 （1）假设水库的存水量为Q m3，求10天后的水库中该溶液衰变的总次数是多少？ （2）总溶液每分钟衰变的次数和该元素的质量有什么关系？ （3）该同位素经历10天后，质量为原来的多少？ （4）求出水库的存水量