物理2 放射性元素的衰变图文课件ppt

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2　放射性元素的衰变第1课时　原子核的衰变　半衰期[学习目标]　1.知道什么是α衰变和β衰变，能运用衰变规律写出衰变方程.2.知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行简单计算．一、原子核的衰变1．定义：原子核自发地放出________或________，而变成另一种原子核的变化．2．衰变类型(1)α衰变：原子核放出α粒子的衰变．进行α衰变时，质量数________，电荷数________，U的α衰变方程：U→Th＋________.(2)β衰变：原子核放出β粒子的衰变．进行β衰变时，质量数________，电荷数________，Th的β衰变方程：Th→Pa＋________.3．衰变规律：________守恒，________守恒．二、半衰期1．定义：放射性元素的原子核有________发生衰变所需的时间．2．特点(1)不同的放射性元素，半衰期________，甚至差别非常大．(2)放射性元素衰变的快慢是由_______决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件______．3．适用条件：半衰期描述的是____________，不适用于少数原子核的衰变．判断下列说法的正误．(1)原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变．(　　)(2)β衰变是原子核外电子的电离．(　　)(3)把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变．(　　)(4)某原子核衰变时，放出一个β粒子后，原子核的中子数少1，原子序数加1.(　　)(5)氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天后一定只剩下一个氡原子核．(　　) 一、原子核的衰变导学探究如图为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？  (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？  知识深化原子核衰变的理解衰变类型α衰变β衰变衰变方程X→Y＋HeX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成氦核2H＋2n→He1个中子转化为1个质子和1个电子n→H＋e典型方程U→Th＋HeTh→Pa＋e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒     考向1　衰变规律的理解例1　(2021·大荔县期末)U是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．图中a是208B．Y和Z都是β衰变C．X衰变放出的电子是中子转变为质子时产生的D．X衰变中放出的射线电离能力最强考向2　衰变次数的计算例2　(2021·昌吉州高二期中)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列判断中正确的是(　　)A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子B.Bi的原子核比Np的原子核少8个中子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变1．衰变方程的书写：衰变方程用“→”，而不用“＝”表示，因为衰变方程表示的是原子核的变化，而不是原子的变化．2．衰变次数的判断技巧(1)方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为：X→Y＋nHe＋me根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．二、半衰期导学探究如图为始祖鸟的化石，美国科学家威拉得·利比运用了半衰期的原理发明“碳－14年代测定法”，并因此荣获了1960年的诺贝尔奖．利用“碳－14年代测定法”可以估算出始祖鸟的年龄．(1)为什么能够运用半衰期来计算始祖鸟的年龄？(2)若有10个具有放射性的原子核，经过一个半衰期，则一定有5个原子核发生了衰变，这种说法是否正确，为什么？  知识深化对半衰期规律的理解半衰期定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间衰变规律N余＝N原，m余＝m原式中N原、m原分别表示衰变前的原子核数和质量，N余、m余分别表示衰变后的尚未发生衰变的原子核数和质量，t表示衰变时间，T1/2表示半衰期.影响因素由原子核内部自身的因素决定，跟原子所处的外部条件、化学状态无关半衰期规律是对大量原子核衰变行为作出的统计结果，可以对大量原子核衰变行为进行预测，而单个特定原子核的衰变行为不可预测 例3　(2022·隆回县第二中学月考)下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是(　　)A．半衰期越长对环境的影响时间越长B．通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期C．通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期D．100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核例4　(2022·奉新县第一中学高二月考)放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5 730年．该衰变的核反应方程式为________.C的生成和衰变通常是平衡的，即生物活体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有________年．针对训练　(2021·太原市山西大学附中高二模拟)一块铀矿石中含U的质量为m，铀衰变后生成铅Pb，U的半衰期为T.则下列说法中正确的是(　　)A．一个U原子核中含有92个中子B．加热该铀矿石能使铀核衰变速度变快C．经过2T时间后该矿石中U的质量还剩D．400个U原子核经半衰期T后还剩余200个