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高中物理选修3-5放射性元素的衰变课件.ppt

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高中物理选修3-5放射性元素的衰变课件.ppt
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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?,答案:α衰变、β衰变、γ衰变,答案:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的过程。,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个中子结合在一起发射出来的。,衰变规律 原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。,β衰变要点提示: (1)当原子核发生β衰变时,新核的核电荷数相对于原来增加了1个。新核在元素周期表中的位置向后移动了1个位次。,(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。,知识点一,辨一辨·议一议,1.思考辨析。 (1)由原子核发生β衰变时放出的β粒子是电子,可知原子核内一定存在着电子。 ( ) 解析: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电子,β粒子(电子)是由原子核内的中子转化而来。答案:×(2)γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生。 ( ) 解析:γ射线是原子核衰变过程中,产生的新核具有过多的能量,这些能量以γ光子的形式释放出来。答案:×,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,【思考问题】 原子核衰变时遵循什么规律? 提示:原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。,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=4C.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。,[答案] B,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。,2、半衰期特点: (1)每经过一个半衰期,原来的原子核只剩下半数。 (2)半衰期是一种统计规律。对于大量的原子核发生衰变才具有实际意义,而对于少量的原子核发生衰变,该统计规律不再适用。而发生衰变时有的核快一点有的慢一点。并不是一个核的质量变成一半。 (3)放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。对于同一种元素,其半衰期是一定的,无论是加温、加压,或是处于单质、化合物状态均不影响元素的半衰期,,3.半衰期公式(T表示半衰期时间),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
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