《遼寧省大連市高中物理 第十九章 原子核 19.2 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《遼寧省大連市高中物理 第十九章 原子核 19.2 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt(42頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、同學們聽過點石成金的故事或者一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。那么,你們能否舉出一兩個例子來呢?觀看下面的圖片,想想這些在現(xiàn)實生活中是真的還是假的。,想一想,魔術師現(xiàn)場表演魔術,孫悟空,豬八戒,沙僧,那些都是假的,那么現(xiàn)實生活中是不是存在真的這種現(xiàn)象呢?有沒有真的(科學的)能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢?本節(jié)我們將學習有關一種物質(zhì)變成另一物質(zhì)的有關的知識。,在古代無論是東方還是西方,都有一批人追求“點石成金”之術,他們試圖利用化學方法將一些普通的礦石變成黃金。當然,這些煉金術的愿望都破滅了,因為他們不知道一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)的根本存在于原子核的變化。不過,類似于“點石成金”的故事一直在自然界進行著,這就
2、是伴隨著天然放射現(xiàn)象發(fā)生的“衰變”。,第十九章原子核,第二節(jié)放射性元素的衰變,1、知識與技能,知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰變知道兩種衰變的基本性質(zhì),并掌握原子核的衰變規(guī)律理解半衰期的概念,2、過程與方法,,能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式能夠利用半衰期來進行簡單計算(課后自學),3、情感態(tài)度與價值觀,通過傳說的引入,對學生進行科學精神與唯物史觀的教育。不斷的設疑培養(yǎng)學生對科學孜孜不倦的追求,從而引領學生進入一個美妙的微觀世界。,重點原子核的衰變規(guī)律及半衰期難點半衰期描述的對象,一、原子核的衰變,二、半衰期,一、原子核的衰變,1、衰變原子核放出或粒子,由于核電荷數(shù)變了,它在周期表中的
3、位置就變了,變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2、實質(zhì):真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì),原來就是原子核的衰變。,3、衰變鈾238核放出一個粒子后,核的質(zhì)量數(shù)減少4,核電荷數(shù)減少2,變成新核-----釷234核。那這種放出粒子的衰變叫做衰變。用衰變方程式來表示:23892U23490Th+42He,4、衰變方程式遵守的規(guī)律:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒衰變規(guī)律:AZXA-4Z-2Y+42He,基本粒子的衰變,粒子發(fā)生衰變,原子發(fā)生衰變,思考與討論,在衰變中,新核的質(zhì)量數(shù)與原來的核的質(zhì)量數(shù)有什么關系?相對于原來的核在周期表中的位置,新核在周期表中的位置應當向前移還是向后移?要
4、移動幾位?你能概括出衰變的質(zhì)量數(shù),核電荷數(shù)變化的一般規(guī)律嗎?,5、衰變原子核內(nèi)雖然沒有電子,但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的。當核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來,就形成了衰變。可以看出新核少了一個中子,卻增加了一個質(zhì)子,并放出一個電子。,粒子發(fā)生衰變,粒子發(fā)生衰變后的運動軌跡,6、射線的實質(zhì)射線是由于原子核在發(fā)生衰變和衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光(能量)輻射,通常是伴隨射線和射線而產(chǎn)生。射線的本質(zhì)是能量。因此,射線不能單獨發(fā)生。當放射性物質(zhì)連續(xù)衰變時,原子核中有的發(fā)生衰變,有的發(fā)生衰變,同時伴有輻射。這時,放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時有和
5、三種射線。,二、半衰期,放射性同位素衰變的快慢有一定的規(guī)律。例如下圖氡元素的衰變圖像:,觀察圖像可得:(1)氡每隔3.8天質(zhì)量就減少一半。(2)用半衰期來表示。(3)大量的氡核。半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核,有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核,不是個別原子核,這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,不同的放射性元素,半衰期不同,甚至差別非常大。例如:氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期是3.8天,鐳226衰變?yōu)殡?22的衰變時間是1620年,鈾238衰變?yōu)殁Q234的半衰期長達4.5109年。,衰變是微觀世界里原子核的行為,而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個
6、的微觀事件是不可預測的”即對于一個特定的氡原子,我們只知道它發(fā)生衰變的概率,而不知道它什么時候發(fā)生衰變,放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的,跟原子所處的狀態(tài)和外部條件沒有關系。例如,一種放射性元素,不管是以單質(zhì)的形式存在,還是與其它元素形成化合物,或者對它施加壓力、提高溫度。都不能改變它的半衰期。這是因為壓力、溫度、或與其它元素的化合等,都不會影響原子核的結(jié)構(gòu)。,動畫:三種射線,動畫:天然放射現(xiàn)象,1、衰變原子核放出或粒子,由于核電荷數(shù)變了,它在周期表中的位置就變了,變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì),原來就是原子核的衰變。,2、衰變放
7、出粒子的衰變叫做衰變。3、衰變當核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來,就形成了衰變。衰變的實質(zhì)是核內(nèi)少了一個中子,卻增加了一個質(zhì)子,并放出一個電子。,4、衰變方程式遵守的規(guī)律:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒5、半衰期半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核,有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核,不是個別原子核,這是一個統(tǒng)計規(guī)律。,1、(2000上海2)關于、、三種射線,下列說法中正確的是()A.射線是原子核自發(fā)放射出的氦核,它的穿透能力最強。B.射線是原子核外電子電離形成的電子流,它具有中等的穿
8、透能力。C.射線一般們隨著或射線產(chǎn)生,它的穿透能力量強。D.射線是電磁波,它的穿透能力最弱。,C,2、(1997全國6)在下列核反應方程中,x代表質(zhì)子的方程是()A.2713Al+42He3015P+XB.147N+42He178O+XC.21H+10n+XD.31H+X42He+10n,B,3、(1998全國6)天然放射性元素23290Th(釷)經(jīng)過一系形衰變和衰變之后,變成20882Pb(鉛)。下列論斷中正確的是()A.鉛核比釷核少24個中子B.鉛核比釷核少8個質(zhì)子C.衰變過程中共有4次衰變和8次衰變D.衰變過程中共有6次衰變和4次衰變,CD,4、(1999全國3)下列說法正確的是()A.
9、衰變?yōu)橐?jīng)過1次a衰變和1次衰變B.衰變?yōu)橐?jīng)過1次哀變和1次衰變C.衰變?yōu)橐?jīng)過6次。衰變和4次衰變D.衰變?yōu)橐?jīng)過4次a衰變和4次衰變,BC,1、下列核反應方程中正確的是()A.23892U23490Th+21HB.94Be+42He126C+10nC.23490TH23490Pa+0-1eD.3115P3014Si+0-1e,B,2、以下幾個原子核反應中,X代表粒子的反應式是()A.42He+94Be126C+XB.21H+31H10n+XC.23490Th23491Pa+XD.3015P3014si+X,B,3、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了()A.原子不可再分B.原子的核式結(jié)構(gòu)C.原子核還
10、可再分D.原子核由質(zhì)子和中子組成,C,4、放射性元素的樣品經(jīng)過6小時后還有1/8沒有衰變它的半衰期是()A.2小時B.1.5小時C.1.17小時D.0.75小時,A,5、若元素A的半衰期為4天,元素B的半衰期為5天,則相同質(zhì)量的A和B,經(jīng)過20天后,剩下的質(zhì)量之比mA:mB=()A.30:31B.31:30C.1:2D.2:1,C,1、解:衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的中子變成一個質(zhì)子和一個電子,其化學方程式為:10n11H0-1e2、解:(1)24483Bi24484Po0-1e(2)21084Po21085At0-1e3、(1)23490Th23088Ra42He(2)6629Cu6227Co42He,4、解:設衰變?yōu)閤次,衰變?yōu)閥次核反應方程為23892U22286Rnx42Hey0-1e根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒解得x=4,y=2。5、解:根據(jù)半衰期的定義剩下的釷為m=132g6、解:根據(jù)半衰期的定義可知,經(jīng)過時間t后剩余的為m=1.25gt=20天。,