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1、第二节 天然放射现象 衰变第第2节节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变 教学重点：教学重点：衰变、衰变、衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确书衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确书 写核反应方程写核反应方程 教学难点：教学难点：半衰期半衰期 放射性元素的衰变及其衰变规律放射性元素的衰变及其衰变规律原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的衰变。衰变。1.衰变：衰变：原子核释放出粒子的过程原子核释放出粒子的过程 23892U=23490Th+42He(质子和中子进行质子和中子进行
2、重组重组)P80明确提出了衰变时电荷数明确提出了衰变时电荷数守恒守恒和质量数和质量数守恒守恒的规律。的规律。P80思考与讨论：思考与讨论：在在衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当向关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出前移还是向后移？要移动几位？你能概括出衰变的质量数、核电荷数变化衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？的一般规律吗？（体现学习方式体现学习方式）规律：每发生一次规律：每发生一次 衰变，新原子核比原来的原
3、子核的质子数减少衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少2，中子，中子数也减少数也减少2质量数减质量数减4。3.衰变规律衰变规律(1)质量数守恒质量数守恒 (2)电荷数守恒电荷数守恒 (3)能量守恒能量守恒 (4)电量电量守恒守恒 (5)动量守恒动量守恒2.衰变：衰变：原子核释放出原子核释放出 粒子的衰变过程粒子的衰变过程 23490Th=23490Pa+0-1e(电子是核内中子转化为质子时放电子是核内中子转化为质子时放出的出的)在在衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？说明：每发生一次说明：每发生一次 衰变，新原子核较原来的原子衰变，新原子核较原来的
4、原子核质子数增加核质子数增加l，中子数减少，中子数减少1，但质量数不变。，但质量数不变。1半衰期：半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的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用时间用T表示。表示。注意：注意：(1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。(2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态或化学状态无关。或化学状态无关。(3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对少
5、数原子核是不适用的少数原子核是不适用的2半衰期公式：半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义说明式中各量的意义对于半衰期要求能定量地解决问题，对于半衰期要求能定量地解决问题，“问题与练习问题与练习”中例如中例如P83第第5、6题题5.已知钍已知钍234的半衰期是的半衰期是24天，天，1 g钍经过钍经过120天后还剩多少天后还剩多少？6.铋铋210的半衰期是的半衰期是5天，经过多少天后，天，经过多少天后，20 g铋还剩铋还剩1.25 g？题目中的天数是半衰期的整数倍题目中的天数是半衰期的整数倍 人们通过什么现象或实验发现原子核是人们通过什么现象或实
6、验发现原子核是由更小的微粒构成的？由更小的微粒构成的？人们认识原子人们认识原子核的结构就是核的结构就是从天然放射性从天然放射性开始的。开始的。法国物理学家贝克勒尔法国物理学家贝克勒尔1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性、放射性：物质发射射线的性质称为放射性2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元素素3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象象叫做天然放射现象一、天然放射现象一、天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的，研放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于究发
7、现，原子序数大于或等于8383的所有元的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于素，都能自发的放出射线，原子序数小于8383的元素，有的也具有放射性的元素，有的也具有放射性放大了1000倍的铀矿石天然放射现象天然放射现象天然放射现象天然放射现象铅盒铅盒放放射射源源射射线线天然放射性元素的原子核发出的射线天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光可使照相底片感光照相底片照相底片放射性型物质发出的射线有三种：放射性型物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象天然放射现象天然放射现象射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分氦原子核高速电子流高能量电磁波1/
8、10光速接近光速光速弱较强很强很容易较弱更小阅读课文填写表格：二、三种射线 练习练习 1.1.关于关于、三种射线，下三种射线，下列说法中正确的是列说法中正确的是:A.A.射线是原子核自发放射出的氦核，射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强它的穿透能力最强 B.B.射线是原子核外电子电离形成的电射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力子流，它具有中等的穿透能力 C.C.射线粒子和电子是两种不同的粒子射线粒子和电子是两种不同的粒子 D.D.射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生，射线产生，它的穿透能力最强它的穿透能力最强三、放射性元素的衰变1.原子核的衰变2.衰变原则：质
9、量数守恒，电荷数守恒。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。U238U238在在 衰变时产生的钍衰变时产生的钍234234也具有也具有放射性，放出放射性，放出 离子后变为（镤）离子后变为（镤）Th234Th234，上述的过程可以用下面的衰变方程表示：，上述的过程可以用下面的衰变方程表示：衰变：衰变：衰变是原子核受激发产生的，一般是伴随衰变或衰变进行的，即衰变模式是：+，+.问题：原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪里？例：例：经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，衰变后，可以变成稳定的元素铅可以变成稳定的元素铅206206，问这一过程，问这一
10、过程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？解：设经过x次衰变，y次衰变2382064x92=82+2x-yx8y6练练习习2.2.天天然然放放射射性性元元素素2322329090Th(Th(钍钍）经经过过一一系系列列衰衰变变和和衰衰变变之之后后，变变成成2082088282Pb(Pb(铅铅），下列说法中正确的是下列说法中正确的是 铅核比钍核少铅核比钍核少2424个中子个中子 铅核比钍核少铅核比钍核少8 8个质子个质子 衰变过程中共有衰变过程中共有4 4次次衰变和衰变和8 8次次衰变衰变 衰变过程中共有衰变过程中共有6 6次次衰变和衰变和4 4次次衰变衰变 A.A.B.B.C.C.D.D.3.3.
11、在在衰变中放出的电子来自衰变中放出的电子来自:A.A.原子核外轨道的电子原子核外轨道的电子 B.B.原子核内所含的电子原子核内所含的电子 C.C.原子核内的中子变成质子时原子核内的中子变成质子时放出的电子放出的电子 D.D.原子核内质子变成中子时放原子核内质子变成中子时放出的电子出的电子四、半衰期 1、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。2、不同的放射性元素，半衰期不同例如：氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5109年3、半衰期的计算例：已知钍234的半衰期是24天，
12、1g钍经过120天后还剩多少？mm0 0:放射性元素的原有质量；放射性元素的原有质量；mm：经过：经过n n个半衰期个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有的时间后剩余的放射性元素的质量，则有一一 天然放射现象天然放射现象1、定义、定义2、3种射线的性质及其比较种射线的性质及其比较二二 原子核的衰变原子核的衰变1、定义：、定义：2、衰变规律：电荷数，质量数，能量和动量都守恒。、衰变规律：电荷数，质量数，能量和动量都守恒。衰变：衰变：衰变衰变辐射伴随辐射伴随 衰变和衰变和衰变，不引起原子核的衰变衰变，不引起原子核的衰变。三三 半衰期半衰期1、定义：、定义：2、规律：、规律：m=(1/2)nm03、决定因素：原子核的内部决定，与元素的种类有关。、决定因素：原子核的内部决定，与元素的种类有关。射线：氦核，电离本领强，穿透本领弱射线：氦核，电离本领强，穿透本领弱射线：电子，电离本领较强，穿透本领较强射线：电子，电离本领较强，穿透本领较强射线：光子，电离本领弱，穿透本领强射线：光子，电离本领弱，穿透本领强