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1、放射性元素的衰变原子核的衰变探新知基础练1衰变定义原子核放出粒子或粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。2衰变的类型一种是衰变，另一种是衰变，而射线是伴随衰变或衰变产生的。3衰变方程衰变：UThHe；衰变：ThPae。4衰变规律电荷数守恒，质量数守恒。辨是非(对的划“”，错的划“”)1原子核发生衰变时放出一个电子，说明原子核内有电子。() 2原子核发生衰变时，新核的质量数减少4。()释疑难对点练1衰变和衰变的实质及规律(1)衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得比较紧密，在一定条件下会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生
2、的衰变，其反应式为2H2nHe。(2)衰变的实质：原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变，其反应式为 nHe。(3)射线是伴随衰变或衰变产生的，射线不改变原子核的电荷数和质量数。其实质是放射性原子核在发生衰变或衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子。(4)原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能，质量与能量相联系。(5)在发生衰变时，释放的电子具有很大的能量，一定来自于原子核，它是由中子和质子的转化产生的，这表明质子(或中子)也是变化的。2衰变次数的计算方法
3、设放射性元素X经过n次衰变和m次衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为：XYnHeme。根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：AA4n，ZZ2nm。以上两式联立解得：n，mZZ。试身手1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：射线、射线和射线。下列说法中正确的是()A原子核每放出一个粒子，原子序数减少4B原子核每放出一个粒子，原子序数增加4C原子核每放出一个粒子，原子序数减少1D原子核每放出一个粒子，原子序数增加1解析：选D发生一次衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次衰变，核电荷数、原子序数增加1。故D正确。半衰期探新知基础练1半衰期定义
4、大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。2决定因素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。不同的放射性元素，半衰期不同。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。辨是非(对的划“”，错的划“”)1温度升高，放射性元素的半衰期会减小。()2氡的半衰期为3.8天，若取4 g氡原子核，经7.6天后只剩下1 g氡原子核。()释疑难对点练1对半衰期的理解半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰变速率一定，不同元素半衰期不同，有的差别很大。2半衰期公式N余N原()t/T，m余m0()t/T。式中N原、m0表
5、示衰变前的原子数和质量，N余、m余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期。3适用条件半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核。试身手2关于半衰期，下面各种说法中正确的是()A所有放射性元素都有一定的半衰期，半衰期的长短与元素的质量有关B半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间C一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D放射性元素在高温和高压的情况下，半衰期要变短，但它与其他物质化合后，
6、半衰期要变长解析：选B半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，是表明放射性元素原子衰变快慢的物理量，与元素的质量、物理、化学状态，均无关，因为衰变产物大部分仍留在矿石中，所以矿石总质量没有太大的改变，故正确答案为B。对衰变和衰变的实质的正确理解典例1U核经一系列的衰变后变为Pb核，问：(1)一共经过几次衰变或几次衰变？(2)写出这一衰变过程的方程。思路点拨由题可知开始原子核为U，最终的原子核为Pb，根据电荷数和质量数守恒可求得衰变次数从而写出衰变方程。解析(1)设U衰变为Pb经过x次衰变和y次衰变。由质量数守恒和电荷数守恒，可得2382064x92822xy联立解得x8，y6即一共
7、经过8次衰变和6次衰变。(2)核反应方程为：UPb8He6e。答案(1)86(2)UPb8He6e(1)写衰变方程的基本原则是质量数守恒和电荷数守恒，依据这两个原则列方程就可确定衰变和衰变的次数。(2)计算衰变前后核的质子数和中子数的差值，除了可根据衰变的实质分析外，也可根据质量数、质子数、中子数的关系进行计算。典例2“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆。重水堆核电站在发电的同时，可以生产出可供研制核武器的钚239(Pu)，这种钚239可由铀239(U)经过n次衰变而产生，则n为()A2B239C145D92解析选A衰变的规律是质量数不变，质子数增加1。Pu比U质
8、子数增加2，所以发生2次衰变，A对。对半衰期的理解和计算典例3碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰期为8天。(1)碘131核的衰变方程：I_(衰变后的元素用X表示)。(2)经过_天75%的碘131核发生了衰变。思路点拨(1)写衰变方程的依据是质量数守恒，电荷数守恒。(2)mm0，m指衰变后剩余的质量，而不是已衰变的质量。解析(1)IXe(2)75%的碘发生了衰变，即25%的未衰变。即25%2，共经历了两个半衰期即16天。答案(1)IXe(2)16典例414C是碳的一种半衰期为5 730年的放射性同位素，科学家已发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中14C的含量约为原来的，则该古木死亡的时间距
9、今大约为()A22 900年B11 400年C5 700年 D1 900年解析选D假设古木死亡时14C的质量为m0，现在的质量为m，从古木死亡到现在所含14C经过了n个半衰期，由题意可知：()n，所以n，即古木死亡的时间距今约为5 730年1 900年，D正确。课堂对点巩固1一个原子核发生衰变时，下列说法中错误的是()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总能量保持不变解析：选C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；发生衰变时，质子数增加，C错误；根据能量守恒定律知D正确。 2某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，该元素
10、的半衰期为()A11.4天 B7.6天C5.7天 D3.8天解析：选D半衰期是指有半数原子核发生衰变的时间，根据，3，因为t11.4天，所以T天3.8天。D正确。3(多选)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(He)，则下面说法正确的是()AX核比Z核多一个质子BX核比Z核少一个中子CX核的质量数比Z核质量数多3个DX核与Z核的总电荷数是Y核电荷数的2倍解析：选CD设原子核X的质量数为x，电荷数为y，依题意写出核反应方程XYe，YHZHe。根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y1，原子核Z的质量数为x3，电荷
11、数为y2。X核的质子数(y)比Z核的质子数(y2)多2个，选项A错；X核的中子数(xy)比Z核的中子数(xy1)多1个，选项B错；X核的质量数(x)比Z核的质量数(x3)多3个，选项C对；X核与Z核的总电荷数(2y2)是Y核的电荷数(y1)的2倍，选项D对。4放射性元素氡(Rn)经衰变成为钋(Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石，其原因是()A目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高C当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程D.Rn主要存在于地球深处
12、的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：选A地壳中Rn主要来自其他放射性元素的衰变，才会在经过漫长的地质年代后继续存在，则A正确，B错误；放射性元素的半衰期与外界环境等因素无关，则C、D错误。课堂小结 课时跟踪检测十四一、单项选择题1衰变中放出的电子来自()A组成原子核的电子B核内质子转化为中子C核内中子转化为质子D原子核外轨道中的电子解析：选C组成原子核的核子只有中子及质子，没有电子，故A错；B项违背了电荷数守恒，故B错；衰变是原子核的中子转化为质子时释放电子，而与核外电子无关，D错，C对。2在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物。则()A措施
13、可减缓放射性元素衰变B措施可减缓放射性元素衰变C措施可减缓放射性元素衰变D上述措施均无法减缓放射性元素衰变解析：选D放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外界因素无关，所以A、B、C错误，D正确。3原子核U经放射性衰变变为原子核Th，继而经放射性衰变变为原子核Pa，再经放射性衰变变为原子核U。放射性衰变、和依次为()A衰变、衰变、衰变B衰变、衰变、衰变C衰变、衰变、衰变D衰变、衰变、衰变解析：选AUTh，质量数少4，电荷数少2，说明为衰变；ThPa，PaU，质子数分别加1，质量数不变，说明为衰变。A正确。4科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍
14、63(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能。下面有关该电池的说法正确的是()A镍63的衰变方程是NieCuB镍63的衰变方程是NieCuC外接负载时镍63的电势比铜片高D该电池内电流方向是从镍63到铜片解析：选CNi的衰变方程为NieCu，选项A、B错；电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍63，镍63电势高，选项C对，D错。514C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量。下面选项图中能正确反映14C衰变规律的是()解析：选C由公式mm0及数学知识，可知能正确反映14C的衰变规律的应为C。6将半衰期为5天
