物理选择性必修3优质课公开课导学案5.2.doc

2.放射性元素的衰变

素养目标

1.知道衰变、半衰期并掌握原子核衰变的规律．了解核反应及放射性同位素应用的基本观念和实验证据．(物理观念)

2．理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法．掌握核反应方程的写法与放射性同位素的应用，培养分析、推理能力．(科学思维)

3．了解放射性同位素带来的辐射与安全问题．(科学态度与责任)

自主落实·必备知识全过关

一、原子核的衰变

1．定义

原子核自发地放出________或________，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种________．我们把这种变化称为原子核的衰变．

没有外界影响

2．衰变分类

(1)α衰变：放出α粒子的衰变．

(2)β衰变：放出β粒子的衰变．

3．衰变过程

92238U

90234Th―

4．衰变规律

(1)原子核衰变时________和________都守恒．

(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既发生α衰变又发生β衰变，而γ射线经常伴随α射线和β射线产生．

二、半衰期

1．定义

放射性元素的原子核有________发生衰变所需的时间．

只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义

2．决定因素

放射性元素衰变的快慢是由____________的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．

3．应用

利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间．

三、核反应

1．人工核转变：714

2．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生____________________________或发生状态变化的过程．

人工控制原子核的变化

3．特点：在核反应中，________守恒、________守恒．

跟衰变一样都遵循两守恒

四、放射性同位素的应用与安全

1．放射性同位素：很多元素都存在一些具有________的同位素，它们被称为放射性同位素．半衰期短，放射强度容易控制，使用更广泛

2．放射性同位素的应用

一是利用射线，二是用作示踪原子

(1)射线测厚仪．

(2)放射治疗．

(3)培优、保鲜．

(4)示踪原子：一种元素的各种同位素具有________化学性质，用放射性同位素代替非放射性的同位素后，可以探测出原子到达的位置．

3．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织____________．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．

走进科学

我们通常听到关于考古的报道，都会在新闻信息里重重地加上一句，这是某朝代的文物、几万年前的人类遗迹、侏罗纪的化石等，可见考古学家对年代推断是非常有信心的，考古学家是怎样确定古迹年代的？

合作探究·能力素养全提升

探究一原子核的衰变规律与衰变方程

情境探究

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？

核心归纳

1.衰变实质：

(1)α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子，并在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，产生α衰变．转化方程为201

(2)β衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即β粒子放射出来．转化方程为0

2．衰变规律：

原子核发生衰变时，遵循三个守恒定律：

(1)衰变前后的电荷数守恒．

(2)衰变前后的质量数守恒．

(3)衰变前后的动量守恒．

3．衰变方程通式：

(1)α衰变：ZAX

(2)β衰变：ZA

应用体验

例1(多选)天然放射性元素90232Th(钍)经过一系列的α衰变和β衰变之后，变成82208Pb(铅)

A．衰变过程共发生了6次α衰变和4次β衰变

B．铅核比钍核少8个质子

C．β衰变放出的电子来源于原子核外电子

D．钍核比铅核多24个中子

[试解]

规律方法

确定原子核衰变次数的方法

(1)方法一：设放射性元素ZAX经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Z

根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：

A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m

以上两式联立解得n＝A-A4，m＝A-A

(2)方法二：为了确定衰变次数，一般