原子核衰变及半衰期课件（鲁科版选修35）
第2节 原子核衰变及半衰期,学习目标： 1.知道天然放射现象，了解放射性及放射性元素的概念 2知道三种射线的本质和特点 3知道原子核衰变的规律，知道衰变、衰变的本质 4理解半衰期概念，会应用半衰期公式解决相关问题 重点难点： 1.天然放射现象，三种射线的本质及特征 2原子核的衰变规律、半衰期概念的理解,课前自主学案,一、天然放射现象的发现 11896年，法国物理学家_发现_，天然放射现象就是物质能_的现象物质放出射线的性质叫_，具有放射性的元素叫_ 2皮埃尔·居里夫妇发现放射性更强的新元素_和_,贝可勒尔,天然放射现象,自发地放出射线,放射性,放射性元素,钋,镭,思考感悟,1天然放射性现象的发现有何意义？ 提示：天然放射现象使人们认识到原子核具有复杂的内部结构,二、放射线的本质 1射线是高速运动的_速度约为光速的_倍，电离作用_，穿透能力_ 2射线是高速运动的_，速度约为光速的_倍，电离作用_，穿透本领_ 3射线是波长很短的_，它的电离作用_，穿透能力_,氦原子核粒子流,0.1,很强,很弱,电子流,0.9,较弱,较强,电磁波,很弱,很强,三、原子核的衰变 1定义：原子核自发地放出某种粒子而转变为_的变化叫做原子核的_ 2分类 (1)衰变：放出粒子的衰变叫做_ (2)衰变：放出粒子的衰变叫做_ (3)射线：在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些不稳定的激发态核会辐射出_而变成稳定的核,新核,衰变,衰变,衰变,光子(射线),都守恒,四、衰变的快慢半衰期 1定义：放射性元素的原子核有_发生衰变需要的时间,半数,3影响因素：元素半衰期的长短由原子核_因素决定，一般与原子所处的物理、_状态以及周围环境、温度无关 4适用条件：半衰期描述的是_原子核的统计行为，说明在_原子核群体中，经过一定时间将有一定比例的原子核发生衰变,自身,化学,大量,大量,思考感悟,2如果有2个放射性原子核，经过一个半衰期后，是不是只剩下一个原子核没有衰变？ 提示：不是的半衰期是一个统计性概念，对大量原子核才成立对一个特定的原子核，只知道它发生衰变的概率，并不能确定何时衰变,核心要点突破,一、对三种射线的认识,1三种射线的比较,2.三种射线在电磁场中的偏转 (1)在匀强电场中，射线偏离较小，射线偏离较大，射线不偏离，如图321所示,图321,带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向位移为x，沿电场线方向位移为y，则有：,(2)在匀强磁场中，射线偏转半径较大，射线偏转半径较小，射线不偏转，如图322所示,图322,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.如图323所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外已知放射源放出的射线有，三种，下列判断正确的是( ),图323,A甲是射线，乙是射线，丙是射线 B甲是射线，乙是射线，丙是射线 C甲是射线，乙是射线，丙是射线 D甲是射线，乙是射线，丙是射线 解析：选B.射线不带电，在磁场中不偏转，射线带负电，射线带正电，由左手定则可判断出甲为射线，乙为射线，丙为射线，所以B选项正确,二、对原子核衰变过程的理解 1衰变：原子核放出一个粒子就说它发生了一次衰变，新核的质量数比原来核的质量数减少了4，而电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置前移两位,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衰变时，原子核中的质子数减2，中子数减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,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2对天然放射现象，下列说法正确的是( ) A粒子带正电，所以射线一定是从原子核中射出的 B粒子带负电，所以射线有可能是核外电子 C粒子是光子，所以射线有可能是由原子发光产生的 D以上说法均正确,解析：选A.衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出来的，衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放电子，衰变是伴随衰变和衰变而产生的，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的故正确答案为A.,三、半衰期 1半衰期描述的是大量原子核的统计行为，个别原子核经过多长时间衰变无法预测，对个别或极少数原子核，无半衰期而言,特别提醒：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 3下列有关半衰期的说法，正确的是( ) A放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越大 B放射性元素样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核减少，元素的半衰期也变短 C把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速率 D降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物均可减小半衰期,解析：选A.半衰期是指大量的原子核有半数发生衰变的周期，半衰期越短，说明原子核发生衰变的速度越快，故A正确某种元素的半衰期是这种元素所具有的特性，与原子核个数的多少，所处的位置、温度等都没有任何关系，故B、C、D错误,课堂互动讲练,如图324所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是 ( ),A和的混合放射源 B纯放射源 C和的混合放射源 D纯放射源 【精讲精析】 运用三种射线的性质分析问题，在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即粒子，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有射线因此，放射源可能是和的混合放射源 【答案】 C,法二：设经过x次衰变、y 次衰变，根据质量数和电荷数守恒得： 2392074x 94822xy 联立得：x8，y4.,【方法总结】 在处理衰变和衰变次数的问题时， 首先由开始的原子核和最终的原子核确定质量数的变化，由此得出衰变的次数，由衰变引起的电荷数的改变与实际电荷数的改变确定衰变的次数,变式训练关于半衰期，以下说法正确的是( ) A同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长 B升高温度可以使半衰期缩短 C氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个 D氡的半衰期为3.8天，4 g氡原子核，经过7.6天就只剩下1 g,解析：选D.考虑到放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配因此，正确选项只有D.,
