高中物理第19章原子核2放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5

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2018_2019高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5ppt版本

2018_2019高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5ppt版本

2.公式
N
余=N
1t 原(2)T
m
余=m
1t 原(2)T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量,N 余、m 余表示衰变
后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量,t 表示衰变时间,T 表示半衰期。
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特别提醒:(1)半衰期由核内部自身的因素决定,与原子所处的化学状态 和外部条件都无关。
解析:23982U 衰变为23941Pa 要经过 1 次 α 衰变和 1 次 β 衰变,A 错误;β 射线 是高速电子流,B 错误;半衰期与原子所处的物理,化学状态无关,C 错误;天 然放射现象说明原子核可分,D 正确。
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课内探究
探究一 原子核的衰变
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提示:(1)由衰变图可看出,每经过一个半衰期,氡原子核的质量变为原来的 12。
(2)经过两个半衰期未衰变的原子核还有14。
1.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。
4.衰变实质: α 衰变:原子核内两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子,并在一定条件下 作为一个整体从较大的原子核中抛射出来,产生 α 衰变。210n+211H―→42He β 衰变:原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内,同时放出一个电 子,即 β 粒子放射出来。 10n―→11H+-01e 5.衰变方程通式: (1)α 衰变:AZX―→AZ--24Y+42He (2)β 衰变:AZX―→Z+A1Y+-01e
6.确定衰变次数的方法 (1)题境:设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后,变成稳定的新 元素AZ′′Y。 (2)反应方程:AZX―→AZ′′Y+n42He+m-01e (3)根据电荷数和质量数守恒列方程 A=A′+4n Z=Z′+2n-m 两式联立解得:n=A-4A′ m=A-2A′+Z′-Z。

高中物理人教版选修3-5课件第十九章2放射性元素的衰变

高中物理人教版选修3-5课件第十九章2放射性元素的衰变
些能量以γ光子的形式释放出来。
答案:×
(3)对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元
素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。(
)
解析: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,无法确定其何时发生衰变,半衰期只适
用于大量的原子核。
答案:×
(4)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析:发生一次α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β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1。
答案:D
探究一
探究二
半衰期
问题探究
1.放射性元素衰变有一定的速率,镭226变为氧222的半衰期为1
620年。有人说:10克经过1 620年有一半镭226发生衰变,镭226还有
规律总结分析有关放射性元素的衰变数量和时间问题时,正确理
解半衰期的概念,灵活运用有关公式进行分析和计算是解决问题的
关键。
探究一
探究二
变式训练 2 碘 131 核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天。
(1)碘 131 核的衰变方程:131
(衰变后的元素
53 I→
用 X 表示)。
(2)大量碘 131 原子经过
(
)
解析:原子核发生α衰变放出He原子核。
答案:√
(5)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。 (
)
解析:原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成
质子,原子核的质量数不变,质量减小。
答案:×
2.探究讨论。
(1)元素的半衰期有哪些方面的应用?

人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变(共34张PPT)

人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变(共34张PPT)

解:设经过x次衰变,y次衰变
U 238
92
28026Pb

x
24He

y
10e
238=206+4x
x=8
92 = 82 + 2x - y
y=6
练习:
钍232经过6次衰变和4次衰变后变成一种稳
定的元素,这种元素是什么?它的质量数是多 少?它的原子序数是多少?
208 82
Pb
放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。例
3.原子核衰变的分类:
(1)衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变.
A Z
X

Y A4
Z2

24He
(2)β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变.
A Z
X

Z A1Y 10e
(3)γ辐射: 伴随射线或射线产生.
说明:1. 中间用单箭头,不用等号;
2. 是质量数守恒,不是质量守恒;
23940Th
也具有放射性,
它能放出一个β粒子而变为234 91
P(a 镤)。由
于电子的质量比核子的质量小得多,因此,
我们可以认为电子的质量为零、电荷数为
-1,可以把电子表示为
0 1
e
。这样,原子
核放出一个电子后,因为其衰变前后电荷
数和质量数都守恒,新核的质量数不会改
变但其电荷数应增加1。其衰变方程为:
•B.R和E是同位素,S和F是同位素
•C.R和G是同位素,S和H是同位素
B
•D.Q和E是同位素,R和F是同位素
•例题6: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
反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示,由图可

高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变课件 新人教版选修3-5

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课堂情景切入
你知道考古学家靠什么推断古化石的年代吗?
知识自主梳理
原子核的衰变
1.定义 原子核放出_α_粒__子____或__β_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_α_衰__变____,另一种是_β_衰__变____,而 γ 射线是伴随 α 衰变或 β 衰变产生的。
为测定水库的存水量,将一瓶放射性溶液倒入 水库中,已知这杯溶液每分钟衰变8×107次,这种同位素半衰 期为2天,10天以后从水库中取出1m3的水,并测得每分钟衰变 10次,求水库的存水量为多少?
解析:由每分钟衰变次数与其质量成正比出发,运用半衰 期知识可求出存水量。
设放射性同位素原有质量为 m0,10 天后其质量剩余为 m, 水库存水量为 Qm3,由每分钟衰变次数与其质量成正比可得
1t 原(2)T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量,
N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质
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,无法确定其何时发生衰变,半衰 期只适用于大量的原子核。 4.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。
92=82+2x-y② 联立①②解得 x=8,y=6,即一共经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变。 (2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2,每发 生一次 β 衰变中子数少 1,而质子数增 1,故28026Pb 较23982U 质子 数少 10,中子数少 22。 (3)核反应方程为29328U―→20862Pb+842He+6-01e。

高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变课件 新人教版选修3-5

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的半衰期是不一样的. 1.定义. 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,叫作这种 元素的半衰期.
2.公式.
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量,N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量,t 表示衰变时间,T 表示半衰期.
注:半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定,跟原子 所处的物理状态(如压强、温度、环境)或化学状态(如单质、化合物) 无关.半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,个别原子核经多长时 间衰变无法预测,对个别或极少数原子核,无半衰期可言.
解析:每发生一次α衰变,质量数减少4,电荷数减少2;每
发生一次β衰变,质量数不变,电荷数增加1.根据题意有:
235-4m=207,92-2m+n=82,解两式得m=7,n=4,
选项B正确.
题型二 半衰期和衰变速度
的衰变方程为 τ为半衰期,则( )
,其衰变曲线如图所示,
【审题指导】(1)衰变是原子核自发进行的核反应,何时进行 α
的.当发生α衰变时,原子核中的质子数减2,中子数也减2栏,
因此新原子核的核电荷数比未发生衰变时的原子核的核电荷目

数少2,为此在元素周期表中的位置向前移动两位.

β衰变是原子核中的中子转化成一个电子,即β粒子放射出
来.同时还生成一个质子留在核内,使核电荷数增加1,但β
衰变不改变原子核的质量数,
所以发生β衰变后,新核比原来的原子核在周期表中的位置 向后移动一位. γ射线是在发生α或β衰变的过程中伴随而生,且γ射线是不带 电的,因此γ射线并不影响原子核衰变后的核电荷数,故不 会改变元素在周期表中的位置,但γ射线是伴随α衰变或β衰 变而产生的,它并不能独立而生,所以,只要有γ射线就必 有α衰变或β衰变发生,因此从整个衰变过程来看,元素在 周期表中的位置可能要发生改变.

高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变课件1新人教选修3_5

高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变课件1新人教选修3_5

29328U 核经一系列的衰变后变为28026Pb 核,问: (1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变?
(2)28026Pb 与29328U 相比,质子数和中子数各少了多少? (3)综合写出这一衰变过程的方程. 解析: (1)设29328U 衰变为28026Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变.由质量数守恒和电荷数守恒可得
A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天 后就一定剩下一个原子核了
B.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元 素衰变的速度
C.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰 变所需要的时间越短,衰变速度越大
D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合 物,均可以减小衰变速度
238=206+4x

92=82+2x-y

联立①②解得 x=8,y=6,
即一共经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变.
(2)因为原子核的电荷数等于质子数, 因此质子数减少 92-82=10 个. 原子核的质量数为质子数与中子数的和. 故中子数减少量为(238-92)-(206-82)=22 个. (3)此核反应方程为 29328U→20862Pb+842He+6-01e.
2.衰变次数的计算方法 (1)计算依据:确定衰变次数的依据是两个守恒规律,即质 量数守恒和核电荷数守恒. (2)计算方法: 设放射性元素ZAX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后,变成 稳定的新元素AZ′′Y,则表示该核反应的方程为 ZAX→AZ′′Y+n42He+m-01e.
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A=A′+4n, Z=Z′+2n-m. 以上两式联立解得 n=A-4A′,m=A-2A′+Z′-Z. 由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组.

人教版高中物理选修35 第19章 第2节 放射性元素的衰变(共19张PPT)

人教版高中物理选修35 第19章 第2节 放射性元素的衰变(共19张PPT)


17、儿童是中心,教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/11
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
分析:1.在磁场中r=mv/qB,(求r比值) 或对于β粒子,m极小,相对说r小。A对。 2.在电场中做类平抛运动
X=vt, y=at2/2=qEt2/2m=qEx2/2mv2. 取一定的x值。对于β粒子,m极小,y值 较大。D对
2.如图所示,x为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源
和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和

15、一年之计,莫如树谷;十年之计 ,莫如 树木; 终身之 计,莫 如树人 。2021年8月2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021

16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ,而提 出新的 问题, 却需要 有创造 性的想 像力, 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021/8/112021/8/11August 11, 2021
• 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己,这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021

高中物理第19章原子核19.2放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5

高中物理第19章原子核19.2放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5
1.α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,有时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的α衰变, 其反应式为
21 1H21 0n 4 2H e。
2.β单衰变击的此实质处:原编子核辑里虽母然没版有标电子题,但样是核式内的
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β衰变,其反应式为
衰变方程式:
23941Pa(镤)。
(3)规律:原子2 核3 9 4 0T 衰h变 时23 94 1 _P _a_ __ 0 1 _e_和_______都守恒。
电荷数 质量数
2.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。
半数
(2)决定因素:放射性元素衰变的快慢是由___________
2.半单衰期击的此应用处:半编衰期辑的公母式及版意标义是题什么样?如式何根
据半衰期推算放射性元素的剩余质量或根据剩余质量
推算衰变的时间?
提示:半衰期的公式为:N=
N表示核的个数,此式
也可以演变成m=
,式N中0 ( m12 表) Tt ,示放射性物质的质量。
m
0
(1 2
t
)T
3.什单么因击素此能影处响放编射性辑元母素的版半衰标期?题能否样通过式增大
X
Y A
Z
,
A Z X A Z Y n 2 4 H e m 0 1 e
根据单电荷击数此守恒处和质编量数辑守母恒可版列方标程 题样式
A=A′+4n,Z=Z′+2n-m 由以下两式解得 由 组此。可见,确定衰n 变次A 数4A 可,m 归 结A 为 2A 解 一Z 个Z 二元一次方程
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(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.
例1
238 92U
核经一系列的衰变后变为206 82Pb 核,问:
(1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变?
答案 8
解析
6
206 设238 U 衰变为 92 82Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变,由质量数守恒
(2)β
A A 0 衰变:Z X― → Z+1Y+-1e.
实质:原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即 β 粒子,使电
1 荷数增加 1,β 衰变不改变原子核的质量数,其转化方程为:1 n ― → 0 1H+ 0 -1e. 234 0 如:234 Th ― → Pa + 90 91 -1e.
2.确定原子核衰变次数的方法与技巧 (1)方法:设放射性元素A Z X 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后,变成稳定
答案
一位.
β衰变时,核电荷数增加1.新核在元素周期表中的位臵向后移动
答案
知识梳理
原子核的衰变 1.定义:原子核放出 α粒子 或 β粒子 ,变成另一种原子核的过程. 2.衰变类型
(1)α衰变:放射性元素放出α粒子的衰变过程.放出一个α粒子后,核的质
量数 减少4 ,电荷数 减少2 ,成为新核.
(2)β衰变:放射性元素放出β粒子的衰变过程.放出一个β粒子后,核的质
(2)放射性元素衰变的快慢是由 核内部自身因素 决定的,跟原子所处的
化学状态和外部条件无关 .
3.适用条件:半衰期描述的是 统计规律 ,不适用于单个原子核的衰变.
1 t 1 t N 原(2) m 原(2) 4.半衰期公式:N余= ,m余= ,其中τ为半衰期.
即学即用
判断下列说法的正误. (1)同种放射性元素,在化合物中的半衰期比在单质中长.( × )
二、半衰期 导学探究 1.什么是半衰期?对于某个或选定的几个原子核能根据该种元素的半衰
期预测它的衰变时间吗? 答案 半衰期是一个时间,是某种放射性元素的大量原子核有半数发生
衰变所用的时间的统计规律,故无法预测单个原子核或几个特定原子核
的衰变时间.
答案
2.某放射性元素的半衰期为 4天,若有10个这样的原子核,经过4天后还 剩5个,这种说法对吗?
量数 不变 ,电荷数 增加1 .
3.衰变规律:原子核衰变时电荷数 和 质量数 都守恒. 4.衰变的实质 (1)α衰变的实质:2个 中子 和2个 质子 结合在一起形成α粒子. (2)β衰变的实质:核内的 中子 转化为了一个 电子 和一个 质子 . (3)γ射线经常是伴随α衰变和β衰变产生的.
即学即用 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臵不变.( × ) (2)发生β衰变是原子核中的电子发射到核外.( × )
答案
半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所遵循的统计规律,不
能用于少量的原子核发生衰变的情况,因此,经过 4 天后, 10 个原子核
有多少发生衰变是不能确定的,所以这种说法不对.
答案
知识梳理
半衰期
1.定义:放射性元素的原子核有 半数 发生衰变期 不同 ,甚至差别非常大.
238 变中子数少 1,而质子数增加 1,故206 Pb 较 82 92U 质子数少 10,中子数少
22.
解析
答案
(3)综合写出这一衰变过程的方程.
答案
238 206 4 0 U ― → Pb + 8 He + 6 92 82 2 -1e
解析
206 4 0 衰变方程为238 U ― → Pb + 8 He + 6 92 82 2 -1e.
和电荷数守恒可得
238=206+4x
92=82+2x-y


联立①②解得x=8,y=6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变.
解析 答案
238 (2)206 Pb 与 82 92U 相比,质子数和中子数各少了多少?
答案 10
解析
22
由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2, 每发生一次 β 衰
(2)把放射性元素放在低温处,可以减缓放射性元素的衰变.( × )
(3)放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关,它是一个
统计规律,只对大量的原子核才适用.( √ )
(4)氡的半衰期是3.8天,若有4个氡原子核,则经过7.6天后只剩下一个
氡原子核.( × )
题型探究
一、原子核的衰变规律和衰变方程
A′ 的新元素Z′ Y,则衰变方程为: A A′ 4 0 →Z′ Y+n2He+m-1e Z X―
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程: A=A′+4n,Z=Z′+2n-m. A-A′ A-A′ 以上两式联立解得:n= 4 ,m= 2 +Z′-Z. 由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组.
1.衰变种类、实质与方程
A -4 4 (1)α 衰变:A X ― → Y + Z Z-2 2He
实质:原子核中,2 个中子和 2 个质子结合得比较牢固,有时会作为一 个整体从较大的原子核中被释放出来,这就是放射性元素发生的 α 衰变 现象.
234 4 如:238 U ― → Th + 92 90 2He.
解析
答案
针对训练 1
234 原子核238 U 经放射性衰变 ① 变为原子核 继而经放射性 92 90Th,
234 衰变②变为原子核234 Pa , 再经放射性衰变 ③ 变为原子核 91 92U.放射性衰变①、
②和③依次为

A.α衰变、β衰变和β衰变 B.β衰变、α衰变和β衰变 C.β衰变、β衰变和α衰变 D.α衰变、β衰变和α衰变
第十九章
2 放射性元素的衰变
学习目标 1.知道衰变的概念. 2.知道α、β衰变的实质,知道γ射线是怎样产生的,会写α、β衰变方程. 3.知道什么是半衰期,会利用半衰期解决相关问题.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、原子核的衰变
导学探究
如图1为α衰变、β衰变示意图.
图1
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? 答案 α衰变时,质子数减少2,中子数减少2. 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臵怎样变化?
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