《选修3-5第3章第2节-放射性元素的衰变》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修3-5第3章第2节-放射性元素的衰变（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天然放射现象 衰变,原子 原子核,.原子物理学的发展史,(汤姆逊英国),(卢瑟福-英国),(玻尔丹麦),1.发现阴极射线:说明原子内部有复杂结构(汤姆逊英国),2.粒子散射实验:说明原子内部为核式结构(卢瑟福-英国),3*.玻尔的原子模型:解释了原子发光的原理(玻尔丹麦),.粒子散射实验,1.实验现象:,(1)绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,(2)少数粒子发生了较大的偏转,(3)绝少数粒子偏转超过90,2.实验现象的解释:,(1)原子内部绝大部分区域是空的,(2)原子内部有带正电,质量较大但体积很小的粒子存在,3.原子的核式结构模型:,(1)原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,(2)原
2、子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,(3)带负电的电子在核外空间绕核旋转.,.原子核物理学的发展史,(贝克勒耳 法国),(卢瑟福 -英国),(查得威克 -英国),(居里夫妇 波兰),1.发现放射线及放射性元素:说明原子核内部有复杂结构(贝克勒耳法国),2.发现质子: (卢瑟福-英国),3.发现中子:(查得威克-英国):说明原子核内部有质子,中子等组成),4.发现正电子:(居里夫妇波兰),5.质子,中子的发现:,6.原子核的组成:原子核由质子,中子等基本粒子组成,(1)质子的发现: (卢瑟福)“打鸡蛋”,(2)中子的发现: ( 查得威克)“喝啤酒”,(3)正电子的发现: (居里夫妇),
3、新课教学,一、天然放射现象(贝克勒尔首先发现天然放射现象),某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放 射现象。这些元素称为放射性元素。 放射性是某些物质天然存在的客观属性，与任何外界因素无关。,1、天然放射现象是贝克勒尔发现的(法)。,2、天然放射现象的发现说明了原子核还可以 再分，还具有较为复杂结构。,3、放射线的种类和性质,天然放射性现象,1、什么是放射性？什么叫放射性元素？什么叫天然放射现象？,阅读教材回答下列问题,1、物质自发放射射线的性质，叫放射性。放射性是某些物质天然存在的客观属性，与任何外界因素无关。 2、具体有放射性的元素叫放射性元素,3、某些物质自发地放射出射线的现象。,3、
4、天然放射线有哪几种？其性质如何？,氦核,+2,4,0.1c,最强,最弱,电子,-1,1/1836,0.99c,较强,较强,光子,0,0,c,最弱,最强,射线高速的粒子流，粒子是氦原子核，速 度 约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。,射线高速的电子流，粒子是速度接近光速的 负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。,射线能量很高的电磁波，粒子是波长极短的 光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。,4、三种射线的来源：,粒子是核内两个质子和两个中子抱成团一起射出。,粒子是原子核内的中子转化成质子时放出的。,射线经常是伴随射线和射线产生的。,5、利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？你还
5、能想出与课本上不同的方法吗？,方法一：利用磁场,5、利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？你还能想出与课本上不同的方法吗？,方法一：利用磁场, ,5、利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？你还能想出与课本上不同的方法吗？,方法二：利用电场,6、元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质？放射性的发现有何重要意义？,特点：与元素所处的化学状态无关 本质：是原子核的性质，而不是原子的性质 意义：表明原子核是可以变化的，原子核也有其内部结构,原子核的衰变,阅读课本回答,1、什么叫原子核的衰变？原子核的衰变有哪几种情况？原子核衰变过程遵循什么规律？,某种元素原子核自发地放出射线粒
6、子后，转变成新的元素原子核的现象。叫做原子核的衰变 原子核的衰变分为两种： 衰变、衰变,衰变遵从的规律是： 电荷数、质量数、能量和动量都守恒,衰变规律：,衰变规律：,辐射不引起原子核衰变,2原子核在放出射线的过程中是否会发生衰变？,二、原子核的衰变,1衰变 (演示),放射性元素的原子核放出粒子的衰变叫衰变，其规律为：,衰变后的新核质量比原来少4，正电荷数减少两个，在元素周期表内的位置向前移两位。,如：,2衰变 (演示),放射性元素的原子核放出粒子的衰变叫衰变，其规律为：,衰变后的新核质量不变，正电荷数比原来加1，它在元素周期表内的位置向后移一位。,如：,3衰变 (演示),原子核的能量也跟原子的
7、能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。,放射性的原子核在发生衰变、衰变时，住往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以光子的形式辐射出来，因此，射线经常是伴随射线和 射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生衰变，有的发生衰变，同时就会伴随着辐射。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有、和三种射线。,例2、放射性原子核 经过一系列的衰变和衰变后成新原子核 ,其中经衰变的次数为n=_, 衰变的次数n=_ 。,分析：写出核反应方程式如下，,8,6,例3、 经6次衰变4次衰变后变成稳定的
8、 原子核,这种原子核是 元素,它的原子量是 M= ,它的原子序数N= 。,例4、 在中子、质子、电子、正电子、粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上:,粒子,电子,中子,3 衰变是怎样产生的？射线是怎样产生的？,衰变在放射性元素中，2个中子和两个质子结合的比较紧密，作为一个整体从较大的原子核中放射出来 衰变 核内的中子转化为质子和电子，产生的电子从核中释放出来 原子核发生衰变或衰变时，产生的新核有的具有过多的能量（核处于激发态），这时核就会以电磁波的形式辐射出射线。 射线是伴随射线或射线产生的。,1、定义：放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，叫放射性元素的半衰期。,半衰期,经
9、过n个半衰期(T)其剩余的质量为：,质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为：,2、衰变规律： m0:放射性元素的原有质量； m：经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有 3、决定半衰期的因素： 由原子核内部的因素决定，只与元素的种类有关，跟元素所处的物理或化学状态无关。 大量原子核衰变的统计规律。,半衰期,例题：放射性元素衰变的快慢用什么来描述？氡238经过3.8天有一半发生了衰变，转变为钋218，经多长时间剩余164它能够全部转变为钋218吗？,放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，叫放射性元素的半衰期。放射性元素衰变的快慢用半衰期来描述,衰变规律： m0:放射性元
10、素的原有质量；m：经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有 m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n,4半衰期的物理意义,半衰期反映了大量原子核衰变的快慢，这种快慢由原子核自身的因素决定，跟原子所处的物理状态或化学状态无关。,半衰期是放射性元素原子核有50发生衰变所需要的时间，这是一种统计规律，对单个原子核是没有意义的。,注意：,(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关,(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的,(3)考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位
11、素鉴年法,练习1、关于、三种射线，下列说法中正确的是（ ）,A、射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱 B、射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 C、射线一般伴随着或射线产生，它的贯穿能力最强 D、射线是电磁波，它的电离作用最强,C,练习2：如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电 场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ）,BC,A、a为射线，b为射线 B、a为射线，b为射线 C、b为射线，c为射线 D、b为射线，c为射线,练习3：由原子核的衰变规律可知 ( ),C,A放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线 B放射性元素发生衰变时，新核的
12、化学性质不变 C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制 D放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1,练习4：某原子核A的衰变过程为 A B C,下列说法正确的是（ ）,A、核A的质量数减核C的质量数等于5; B、核A的中子数减核C的中子数等于2; C、核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多1; D、核A的质子数比核C的质子数多1。,D,思考： (铀)要经过几次衰变和衰变，才能变为 (铅)？它的中子数减少了多少？,8次 衰变，6次 衰变， 中子数减少 22个.,例2：一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444g砝码，天平 才能处于平衡，氡222发生衰变
13、，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（ ） A222g B8g C2g D4g,D,：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定（ ）,A、该核发生的是衰变 B、该核发生的是衰变 C、磁场方向一定垂直于纸面向里 D、不能判定磁场方向向里还是向外,a,b,BD, ,练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示：则（ ）,A、 粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反 B、原来放射性元素的原子核电荷数为90
14、C、反冲核的核电荷数为88 D、粒子与反冲核的速度之比为1：88,R1,R2,ABC,5.静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后 1、放出的粒子与反冲核的动量大小相等， 方向相反 2、粒子与反冲粒子的运动轨迹是外切圆 粒子与反冲粒子的运动轨迹是内切圆,1 经过次衰变和次衰变，最后变成 。,8次衰变，6次衰变,2钋210经衰变成稳定的铅，其半衰期为138天，质量为64g的钋210，经276天，求钋的质量。,3放射性元素发生衰变时，可放出光子，这光子是： A原子核外层电子受激发后产生的 B原子核内层电子受激后产生的 C产生衰变的这个原子核产生的 D衰变后产生的新核产生的。,D,4氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，纯净的氡经过7.6天后，求氡与钋的原子数之比和氡与钋的质量之比。,13,5完成下列衰变方程，并注意它属于何种反应：,(1) ，属于 衰变；,(3) ；属于 衰变。,(2) ，属于 衰变；,三、放射性同位素及应用 1.同位素 具有相同 而 不同的原子核,在元 素周期表中处于同一位置,互称 . 有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素.天 然放射性同位素不过四十多种,而人工制造的放 射性同位素已达1 000多种. 2.放射性同位素的应用 (1)放射性同位素放出的射线应用于工业、探 伤、农业、医疗等. (2)作示踪原子.,质子数,中子数,同位素,
