高中物理 第2節(jié) 放射性元素的衰變課件 新人教版選修35

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1、第十九章原子核第十九章原子核第第2 2節(jié)放射性元素的衰變節(jié)放射性元素的衰變 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接消除快的藥物，如給藥間隔時(shí)間太長(zhǎng)，血藥濃度太低，達(dá)消除快的藥物，如給藥間隔時(shí)間太長(zhǎng)，血藥濃度太低，達(dá)不到治療效果消除慢的藥物，如用藥過于頻繁，易在體不到治療效果消除慢的藥物，如用藥過于頻繁，易在體內(nèi)蓄積引起中毒內(nèi)蓄積引起中毒 每一種藥物的半衰期各不一樣，即使是同一種藥物每一種藥物的半衰期各不一樣，即使是同一種藥物對(duì)于不同的個(gè)體其半衰期也不完全一樣成人、兒童、老對(duì)于不同的個(gè)體其半衰期也不完全一樣成人、兒童、老人、孕婦、健康人與病人，藥物半衰期也會(huì)有所不同通人、孕婦、健康人與病人，藥物半衰

2、期也會(huì)有所不同通常所指的藥物半衰期是一個(gè)平均數(shù)肝腎功能不全的病人，常所指的藥物半衰期是一個(gè)平均數(shù)肝腎功能不全的病人，藥物消除速度慢，半衰期便會(huì)相對(duì)延長(zhǎng)如仍按原規(guī)定給藥物消除速度慢，半衰期便會(huì)相對(duì)延長(zhǎng)如仍按原規(guī)定給藥，有引起中毒的危險(xiǎn)，這點(diǎn)必須特別注意藥，有引起中毒的危險(xiǎn)，這點(diǎn)必須特別注意 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 根據(jù)半衰期的長(zhǎng)短給藥，可以保證血藥濃度維持在根據(jù)半衰期的長(zhǎng)短給藥，可以保證血藥濃度維持在最適宜的治療濃度而又不致引起毒性反應(yīng)常用的適宜最適宜的治療濃度而又不致引起毒性反應(yīng)常用的適宜方案是首次給以全負(fù)荷劑量，然后根據(jù)藥物半衰期間隔方案是首次給以全負(fù)荷劑量，然后根據(jù)藥物半衰期間

3、隔一定時(shí)間，再給以首次劑量的一半例如磺胺嘧啶一定時(shí)間，再給以首次劑量的一半例如磺胺嘧啶1克能克能在血中產(chǎn)生有效濃度，其半衰期為在血中產(chǎn)生有效濃度，其半衰期為17小時(shí)，因此適宜方小時(shí)，因此適宜方案是每日服兩次，首劑案是每日服兩次，首劑2克，以后一次克，以后一次1克克 但對(duì)一些半衰期過短或過長(zhǎng)的藥物，如仍按半衰期但對(duì)一些半衰期過短或過長(zhǎng)的藥物，如仍按半衰期給藥，前者可給藥，前者可能給藥次數(shù)太頻繁，而后者血藥濃度波動(dòng)能給藥次數(shù)太頻繁，而后者血藥濃度波動(dòng)較大，甚至由于間隔時(shí)間太長(zhǎng)，易于遺忘給藥鑒于上較大，甚至由于間隔時(shí)間太長(zhǎng)，易于遺忘給藥鑒于上述情況，對(duì)于毒性不大的藥物，如半衰期過短，可以加述情況，對(duì)

4、于毒性不大的藥物，如半衰期過短，可以加大首次劑量，使其在間隔時(shí)間末段仍保持有效劑量倘大首次劑量，使其在間隔時(shí)間末段仍保持有效劑量倘若藥物的治療指數(shù)小，半衰期又短，如去甲腎上腺素，若藥物的治療指數(shù)小，半衰期又短，如去甲腎上腺素，一次注射僅維持幾分鐘，就必須采用靜脈滴注法給一次注射僅維持幾分鐘，就必須采用靜脈滴注法給藥倘若某藥物的半衰期大大超過藥倘若某藥物的半衰期大大超過24小時(shí)，則可采用首小時(shí)，則可采用首次劑量和每天服用維持量的方案維持量的大小可以根次劑量和每天服用維持量的方案維持量的大小可以根據(jù)該藥首次劑量、每天給藥量和該藥的半衰期運(yùn)用公式據(jù)該藥首次劑量、每天給藥量和該藥的半衰期運(yùn)用公式計(jì)算而

5、得計(jì)算而得 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接核電荷數(shù)核電荷數(shù)原子核原子核衰變衰變守恒守恒 欄目鏈接欄目鏈接衰變衰變中子中子衰變衰變低能級(jí)低能級(jí) 欄目鏈接欄目鏈接所用的時(shí)間所用的時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果統(tǒng)計(jì)結(jié)果化學(xué)狀態(tài)化學(xué)狀態(tài)溫度溫度 欄目鏈接欄目鏈接1 原子核的衰變?cè)雍说乃プ?欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 注：注：(1)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損)而釋放出核能而釋放出核能(2)當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)

6、衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，衰變，有的發(fā)生有的發(fā)生衰變，同時(shí)伴有衰變，同時(shí)伴有射線，這時(shí)可連續(xù)放出三種射射線，這時(shí)可連續(xù)放出三種射線線(3)核反應(yīng)過程一般是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用核反應(yīng)過程一般是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接 欄目鏈接欄目鏈接 3粒子和粒子和粒子衰變的實(shí)質(zhì)粒子衰變的實(shí)質(zhì)在放射性元素的原子核中，在放射性元素的原子核中，2個(gè)中子和個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，在一定條件下作為一個(gè)整體從較大的原子核中較緊密，在一定條件下作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來，這就是拋射出來，這就是衰變現(xiàn)象

7、原子核里沒有電子，核衰變現(xiàn)象原子核里沒有電子，核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)變成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)變成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來，這就是射出來，這就是衰變衰變粒子實(shí)質(zhì)就是氦核，它是由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成粒子實(shí)質(zhì)就是氦核，它是由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成的當(dāng)發(fā)生的當(dāng)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中的質(zhì)子數(shù)減衰變時(shí)，原子核中的質(zhì)子數(shù)減2，中子數(shù)也，中子數(shù)也減減2，因此新原子核的核電荷數(shù)比未發(fā)生衰變時(shí)的原，因此新原子核的核電荷數(shù)比未發(fā)生衰變時(shí)的原 欄目鏈接欄目鏈接子核的核電荷數(shù)少子核的核電荷數(shù)少2，為此在元素周期表中的位置向，為此在元素周期表中的位置向前移動(dòng)兩位前移動(dòng)兩位 衰變是原子核中的中

8、子轉(zhuǎn)化成一個(gè)電子，即衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)電子，即粒子放射出來同時(shí)還生成一個(gè)質(zhì)子留在核內(nèi)，使核粒子放射出來同時(shí)還生成一個(gè)質(zhì)子留在核內(nèi)，使核電荷數(shù)增加電荷數(shù)增加1，但，但衰變不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)，所以衰變不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)，所以發(fā)生發(fā)生衰變后，新核比原來的原子核在周期表中的位衰變后，新核比原來的原子核在周期表中的位置向后移動(dòng)一位置向后移動(dòng)一位 欄目鏈接欄目鏈接 射線是在發(fā)生射線是在發(fā)生或或衰變的過程中伴隨而生，且衰變的過程中伴隨而生，且射線是不帶電的，因此射線是不帶電的，因此射線并不影響原子核衰變后的核射線并不影響原子核衰變后的核電荷數(shù)，故不會(huì)改變?cè)卦谥芷诒碇械奈恢?，但電荷?shù)，故不會(huì)

9、改變?cè)卦谥芷诒碇械奈恢?，但射線是射線是伴隨伴隨衰變或衰變或衰變而產(chǎn)生的，它并不能獨(dú)立而生，所以，衰變而產(chǎn)生的，它并不能獨(dú)立而生，所以，只要有只要有射線就必有射線就必有衰變或衰變或衰變發(fā)生，因此從整個(gè)衰變衰變發(fā)生，因此從整個(gè)衰變過程來看，元素在周期表中的位置可能要發(fā)生改變過程來看，元素在周期表中的位置可能要發(fā)生改變 欄目鏈接欄目鏈接 例子例子1原子核發(fā)生原子核發(fā)生衰變時(shí)，此衰變時(shí)，此粒子是粒子是() A原子核外的最外層電子原子核外的最外層電子 B原子核外的電子躍遷時(shí)放出的光子原子核外的電子躍遷時(shí)放出的光子 C原子核外存在著電子原子核外存在著電子 D原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子時(shí)，放射原子核內(nèi)

10、的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子時(shí)，放射出一個(gè)電子出一個(gè)電子 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接名師點(diǎn)評(píng)：名師點(diǎn)評(píng)：本題考查本題考查衰變的機(jī)理解答此題首先要衰變的機(jī)理解答此題首先要明確：不論是明確：不論是衰變還是衰變還是衰變，它們都是原子核發(fā)衰變，它們都是原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變，當(dāng)然，生轉(zhuǎn)變，當(dāng)然，粒子和粒子和粒子的來源一定跟原子核粒子的來源一定跟原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與原子核外的電子無關(guān)，因此內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與原子核外的電子無關(guān)，因此A、B兩選項(xiàng)就可排除由于原子核帶正電荷，所以核內(nèi)兩選項(xiàng)就可排除由于原子核帶正電荷，所以核內(nèi)不可能有帶負(fù)電的電子存在，這樣也就可排除不可能有帶負(fù)電的電子存在，這樣也就可排除C選選項(xiàng)

11、最終可以確定出項(xiàng)最終可以確定出D選項(xiàng)這種利用排除法來選出選項(xiàng)這種利用排除法來選出正確答案的方法，對(duì)于某些對(duì)正確答案的方法，對(duì)于某些對(duì)衰變理解不深刻的同衰變理解不深刻的同學(xué)來說，不失為一種解題好方法學(xué)來說，不失為一種解題好方法變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡222經(jīng)經(jīng)衰變衰變后變成釙后變成釙218，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3.8天后，有一半氡發(fā)生了衰變，再天后，有一半氡發(fā)生了衰變，再經(jīng)過經(jīng)過3.8天后，只剩下四分之一的氡，再經(jīng)天后，只剩下四分之一的氡，再經(jīng)3.8天后，剩下的天后，剩下的氡

12、為原來的八分之一；鐳氡為原來的八分之一；鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期是的半衰期是1 620 年不同元素的半衰期是不一樣的年不同元素的半衰期是不一樣的1定義定義放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫作這種元素的半衰期作這種元素的半衰期 欄目鏈接欄目鏈接2 半衰期半衰期 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 例例2(雙選雙選)關(guān)于放射性元素的半衰期關(guān)于放射性元素的半衰期() A是原子核質(zhì)量減少一半所需的時(shí)間是原子核質(zhì)量減少一半所需的時(shí)間 B是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間 C與外界壓強(qiáng)和溫度有關(guān)，與原子的化學(xué)

13、狀態(tài)無關(guān)與外界壓強(qiáng)和溫度有關(guān)，與原子的化學(xué)狀態(tài)無關(guān) D可以用于測(cè)定地質(zhì)年代、生物年代等可以用于測(cè)定地質(zhì)年代、生物年代等 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 答案：答案：BD 名師點(diǎn)評(píng)：名師點(diǎn)評(píng)：解答此題的關(guān)鍵是明確半衰期的概解答此題的關(guān)鍵是明確半衰期的概念及半衰期的意義另外，還要明確原子核質(zhì)量減念及半衰期的意義另外，還要明確原子核質(zhì)量減少一半跟原子核有半數(shù)發(fā)生衰變不是同一概念少一半跟原子核有半數(shù)發(fā)生衰變不是同一概念變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接 2在存放放射性元素時(shí)，若把放射性元素：在存放放射性元素時(shí)，若把放射性元素：置于大量水中；置于大量水中；密封于鉛盒中；密封于鉛盒中；與輕核元素與

14、輕核元素結(jié)合成化合物則結(jié)合成化合物則() A措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變 B措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變 C措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變 D上述措施均無法減緩放射性元素衰變上述措施均無法減緩放射性元素衰變變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接 解析：解析：解答本題要把握以下思路：放射性元解答本題要把握以下思路：放射性元素衰變的變化是原子核內(nèi)發(fā)生的改變放射性元素衰變的變化是原子核內(nèi)發(fā)生的改變放射性元素所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)都不會(huì)改變?cè)氐乃厮幍奈锢頎顟B(tài)或化學(xué)狀態(tài)都不會(huì)改變?cè)氐脑雍?，所以，放射性衰變的快慢與題目中敘述原子核，所以，放射性衰變的快慢與題目中敘述的幾種因素?zé)o關(guān)的幾種因素?zé)o關(guān)D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確 答案：答案：D