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1、高中物理课件 放射性元素的衰变本讲稿第一页，共二十六页本讲稿第二页，共二十六页本讲稿第三页，共二十六页1知道放射现象的实质是原子核的衰知道放射现象的实质是原子核的衰 变。变。2知道知道衰变、衰变、衰变的规律，会写衰变的规律，会写 衰变方程。衰变方程。3理解半衰期的概念，并能利用公式理解半衰期的概念，并能利用公式 进行简单计算。进行简单计算。本讲稿第四页，共二十六页 1原子核的衰变原子核的衰变 (1)定义：原子核由于放出定义：原子核由于放出 或或 而转变为新原而转变为新原子核的过程。子核的过程。(2)分类分类粒子粒子粒子粒子本讲稿第五页，共二十六页 关键一点关键一点发生发生衰变时，新核在元素周期
2、表中向前移衰变时，新核在元素周期表中向前移2位，位，发生发生衰变时，新核在元素周期表中向后移衰变时，新核在元素周期表中向后移1位。位。2半衰期半衰期 (1)定义：放射性元素的原子核有定义：放射性元素的原子核有 发生衰变的时间。发生衰变的时间。(2)决定因素：决定因素：放射性元素衰变的快慢是由放射性元素衰变的快慢是由 的因素决定的，跟原子所的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件处的化学状态和外部条件 关系。不同的放射性元素，半衰期关系。不同的放射性元素，半衰期 。半数半数核内部自身核内部自身没有没有不同不同本讲稿第六页，共二十六页 (3)应用：应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰
3、变程度、推断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。时间。关键一点关键一点半衰期是描述的是大量原子核衰变的统计半衰期是描述的是大量原子核衰变的统计规律，对少量或单个原子核没有意义。规律，对少量或单个原子核没有意义。本讲稿第七页，共二十六页1一个原子核发生衰变时，下列说法中正确的是一个原子核发生衰变时，下列说法中正确的是()A总质量数保持不变总质量数保持不变B核子数保持不变核子数保持不变C变化前后质子数保持不变变化前后质子数保持不变 D总动量保持不变总动量保持不变解析：解析：衰变过程中质量数守恒，又质量数等于核子数，故衰变过程中质量数守恒，又质量数等于核子数，故衰变过程中核子数
4、不变，衰变过程中核子数不变，A、B正确；发生正确；发生衰变时，质子衰变时，质子数增加，数增加，C错；由动量守恒的条件知错；由动量守恒的条件知D正确。正确。答案：答案：ABD本讲稿第八页，共二十六页2原子序数大于或等于原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射的所有元素，都能自发地放出射 线。这些射线共有三种：线。这些射线共有三种：射线、射线、射线和射线和射线。下列说法中正射线。下列说法中正确的是确的是()A原子核每放出一个原子核每放出一个粒子，原子序数减少粒子，原子序数减少4B原子核每放出一个原子核每放出一个粒子，原子序数增加粒子，原子序数增加4C原子核每放出一个原子核每放出一个粒子，
5、原子序数减少粒子，原子序数减少1D原子核每放出一个原子核每放出一个粒子，原子序数增加粒子，原子序数增加1解析：解析：发生一次发生一次衰变，核电荷数减少衰变，核电荷数减少2，质量数减少，质量数减少4，原子序，原子序数减少数减少2；发生一次；发生一次衰变，核电荷数、原子序数增加衰变，核电荷数、原子序数增加1。答案：答案：D本讲稿第九页，共二十六页3关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是 ()A半衰期是原子核质量减少一半所需的时间半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C半衰期与外
6、界压强和温度有关，与原子的化学状态无关半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关D半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等解析：解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，无关，C错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半即半衰期衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，原子核就衰变掉总数的一半，A错误，错误，B正确；利用铀正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，可测定生物年代，D正确。正确。答案：答
7、案：BD本讲稿第十页，共二十六页答案：答案：3.8本讲稿第十一页，共二十六页本讲稿第十二页，共二十六页本讲稿第十三页，共二十六页本讲稿第十四页，共二十六页本讲稿第十五页，共二十六页本讲稿第十六页，共二十六页 1(2012大纲全国卷大纲全国卷)U经过经过m次次衰变和衰变和n次次衰变，变成衰变，变成 Pb，则，则()Am7，n3Bm7，n4 Cm14，n9 Dm14，n18 思路点拨思路点拨通过通过、两种衰变过程中核电荷数和质量数两种衰变过程中核电荷数和质量数的变化规律进行分析计算。的变化规律进行分析计算。本讲稿第十七页，共二十六页 解析解析原子核每发生一次原子核每发生一次衰变，质量数减少衰变，质
8、量数减少4，核电荷数，核电荷数减少减少2；每发生一次；每发生一次衰变，质量数不变，核电荷数增加衰变，质量数不变，核电荷数增加1。比较两。比较两种原子核，质量数减少种原子核，质量数减少28，即发生了，即发生了7次次衰变；核电荷数应减少衰变；核电荷数应减少14，而核电荷数减少，而核电荷数减少10，说明发生了，说明发生了4次次衰变，衰变，B项正确。项正确。答案答案B本讲稿第十八页，共二十六页本讲稿第十九页，共二十六页 3影响因素影响因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态子所处的物理状态(如温度、压强如温度、压强)或化
9、学状态或化学状态(如单质、化合物如单质、化合物)无关。无关。4适用条件适用条件 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。核。名师点睛名师点睛原子核的衰变规律和质量的衰变规律是一样的。原子核的衰变规律和质量的衰变规律是一样的。原因是原子中电子的质量可忽略不计。原因是原子中电
10、子的质量可忽略不计。本讲稿第二十页，共二十六页 2为测定某水库的存水量，现将一小瓶放射性同位素溶为测定某水库的存水量，现将一小瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8107次，这种同位素次，这种同位素的半衰期为的半衰期为2天，天，10天之后从水库中取出天之后从水库中取出1 m3的水，并测得每分的水，并测得每分钟衰变钟衰变10次，求水库的存水量为多少？次，求水库的存水量为多少？审题指导审题指导放射性元素每分钟的衰变次数与质量成正比。放射性元素每分钟的衰变次数与质量成正比。本讲稿第二十一页，共二十六页本讲稿第二十二页，共二十六页 理解半衰期的常见误
11、区：理解半衰期的常见误区：(1)错误地认为半衰期就是一个放射性元素的原子核衰错误地认为半衰期就是一个放射性元素的原子核衰变到稳定核所经历的时间。其实半衰期是大量的原子核发生变到稳定核所经历的时间。其实半衰期是大量的原子核发生衰变时的统计规律。衰变时的统计规律。(2)错误地认为放射性元素的半衰期就是元素质量减少为错误地认为放射性元素的半衰期就是元素质量减少为原来一半所需要的时间，该观点混淆了尚未发生衰变的放射原来一半所需要的时间，该观点混淆了尚未发生衰变的放射性元素的质量与衰变后元素的质量的差别。其实衰变后的质性元素的质量与衰变后元素的质量的差别。其实衰变后的质量包括衰变后新元素的质量和尚未发生衰变的质量两部分。量包括衰变后新元素的质量和尚未发生衰变的质量两部分。本讲稿第二十三页，共二十六页本讲稿第二十四页，共二十六页点击下图进入点击下图进入 随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结本讲稿第二十五页，共二十六页点击下图进入点击下图进入 课下作业课下作业 综合提升综合提升本讲稿第二十六页，共二十六页