人教版高二物理选修3-5课时练习放射性元素的衰变
课时2放射性元素的衰变
P53
一、选择题
1．(多选)对天然放射现象，下列说法中正确的是()
A．α粒子带正电，α射线一定是从原子核中射出的
B．β粒子带负电，β粒子有可能是核外电子
C．γ射线是光子，γ射线有可能是原子从高能级向低能级跃迁产生的
D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的
答案AD
解析α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的；β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子，释放出电子；γ射线是伴随α衰变和β衰变产生的，是衰变产生的新原子核从高能级向低能级跃迁产生的。这三种射线都是从原子核内部释放出来的。故选A、D。
2．(多选)下列对原子核衰变的描述，正确的是()
A．放出一个β粒子后，原子核的中子数减1，原子序数少1
B．放出一个α粒子后，原子核的质量数少4，核电荷数少2
C．放出一个β粒子后，原子核的质量数不变，核电荷数加1
D.226 88Ra经过5次α衰变和4次β衰变后变为206 82Pb
答案BCD
解析β衰变的规律为核的电荷数增加1，质量数不变，A错误，C正确；α
衰变规律：核的电荷数减少2，质量数减少4，B正确；226
88
Ra经过5次α衰变和4次β衰变后，质量数减少20，核的电荷数先减少10，再增加4，一共减少6，
变为206
82
Pb，D正确。
3．一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的是() A．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀
B．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m
4发生了衰变
C ．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m 8
D ．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下m 2
答案 C
解析 经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有m 4，故A 、B 错误；经过3
个半衰期后矿石中剩余的铀还有m 8，故C 正确；因为衰变产物大部分仍然留在该
矿石中，所以矿石质量没有太大的改变，故D 错误。
4．(多选)静止的镭原子核228 88Ra 经一次α衰变后变成一个新核Rn ，
则下列相关说法正确的是( )
A ．该衰变方程为228 88Ra →224 86Rn ＋42He
B ．若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg 的 228 88Ra 中有1.5 kg 已经发生了衰变
C ．随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核 228 88Ra 越来越少，其半衰期也变短
D ．若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度
E ．该元素的半衰期不会随它所处的物理环境、化学状态的变化而变化 答案 ABE
解析 由镭的α衰变方程：228 88Ra →224 86Rn ＋42He ，可判断A 项正确；由m
＝m 0? ??
??12t τ可知，t ＝2τ，m 0＝2 kg 时，m ＝0.5 kg ，则已衰变的镭为m 衰＝m 0－m ＝2 kg －0.5 kg ＝1.5 kg ，B 项正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟元素所处的化学状态、物理环境和元素多少没有关系，C 、D 两项错误，E 项正确。
5．(多选)234 90Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为234 91Pa ，同时伴随
有γ射线产生，其方程为234 90Th →234 91Pa ＋x ，
钍的半衰期为24天。则下列说法中正确的是( )
A ．x 为质子
B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C ．γ射线是Pa 原子核放出的
D ．1 g 的234 90Th 经过120天后还剩0.2 g
答案 BC
解析 根据衰变方程质量数守恒和电荷数守恒，可判断x 的质量数为234－234＝0，电荷数为90－91＝－1，所以x 是电子，A 错误；放射性元素的放射性来自于原子核内部，电子是由原子核内部的一个中子转化为一个质子而形成的，B 正确；γ射线同β射线一样都是来自于原子核，即来自于Pa 原子核，C 正确；半衰期是针对大量原子核衰变的一个统计规律，1 g 的234 90Th 经过120天即5个
半衰期，剩余的质量为? ??
??125 g ＝132 g ，不是0.2 g ，D 错误。 6．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测
表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn 的矿石，其原因是( )
A ．目前地壳中的222 86Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变
B ．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn 的含量足够高
C ．当衰变产物218 84Po 积累到一定量以后，218 84Po 的增加会减慢222 86Rn 的衰变进
程
D.222 86Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期 答案 A
解析 元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关，C 、D 错误；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是来自于其他放射性元素的衰变，A 正确，B 错误。
7．A 、B 两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场中，磁场方向如图所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a 、b 、c 、d 分别表示α粒子、β粒子以及两个剩余核的运动轨迹，则( )
A ．a 为α粒子轨迹，c 为β粒子轨迹
B ．b 为α粒子轨迹，d 为β粒子轨迹
C ．b 为α粒子轨迹，c 为β粒子轨迹
D ．a 为α粒子轨迹，d 为β粒子轨迹
答案 C
解析 两个相切的圆表示在相切点处是静止的原子核发生了衰变，由于无外力作用，动量守恒，所以原子核发生衰变后，新核与放出的粒子速度方向相反，若它们带相同性质的电荷，则它们所受的洛伦兹力方向相反，则轨道应是外切圆，
故左图应该是原子核发生了α衰变，又因为r ＝m v Bq ，半径大的应该是电荷量小的
α粒子的运动轨迹，A 、D 错误；若它们所带电荷的性质不同，则它们的轨道应是内切圆，右图所示的轨迹说明是放出了与原子核电性相反的电荷，故应该是发生了β衰变，半径大的应该是电荷量小的电子的运动轨迹，B 错误，C 正确。
8．(多选)三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与
质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核(42He)(质量数、电荷数也守恒)。则下
面说法正确的是( )
A ．X 核比Z 核多一个质子
B ．X 核比Z 核少一个中子
C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3
D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍
答案 CD
解析 设原子核X 的符号为a b X ，则原子核Y 为 a b －1Y ，a b X →01e ＋ a b －1Y ，11H ＋
a b －1Y →42He ＋a －3b －2Z ，故原子核Z 为a －3b －2Z 。故选C 、D 。
9．(多选)元素X 是Y 的同位素，分别进行下列衰变过程：X ――→αP ――→βQ ，
Y ――→βR ――→αS 。则下列说法正确的是( )
A ．Q 与S 是同位素
B ．X 与R 原子序数相同
C ．R 比S 的中子数多2
D ．R 的质子数少于上述任何元素
答案 AC
解析 上述变化过程为：M A X ―
―→αM －4A －2P ――→βM －4A －1Q ，N A Y ――→β N A ＋1R ――→αN －4A －1S ，由此可知，Q 与S 为同位素，R 比S 多两个中子，故A 、C 正确，
B 、D 错误。
10．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源有不同的用途。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。
元素
射线 半衰期 钋210
α 138天 氡222
β 3.8天
,,
元素,射线,半衰期
锶90,β,28年
铀238,α、β、γ,4.5×109年
某铝业公司生产铝薄板，方法是让厚的铝板通过轧辊把铝板轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄板厚度是否均匀，可利用的元素是( )
A ．钋210
B ．氡222
C ．锶90
D ．铀238
答案 C
解析 题中测定铝薄板的厚度，要求射线可以穿透铝薄板，因此α射线就不合适了，γ射线穿透作用最强，薄板厚度不会影响γ射线穿透效果，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有C 较合适。
11．(多选)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α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图所示，则( )
A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反
B ．原来放射性元素的核电荷数为90
C ．反冲核的核电荷数为88
D ．α粒子和反冲核的速度之比为1∶88
答案 ABC
解析 由于粒子之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，
由q v B ＝m v 2R 得R ＝m v qB ，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B ·2e ，对反冲核：R 2＝p 2B (Q －2)e
，由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度之比无法求得，D 错误。
二、非选择题
12.
原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A ，发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都在垂直于磁感线的同一平面运动，形成如图所示的内切圆轨迹，已知大圆半径是小圆半径的n 倍，且绕大圆轨道运动的粒子沿顺时针方向旋转。那么：
(1)该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向________。
(2)原子核A 的原子序数是________。
(3)沿小圆运动的是________，其旋转方向为________。
答案 (1)里 (2)n －1 (3)反冲核 逆时针
解析 衰变的过程动量守恒，由粒子在磁场中做圆周运动的半径公式R ＝m v qB
可知，小圆是反冲核的运动轨迹，绕行方向为逆时针。由两轨迹圆周内切判断，是β衰变。根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。再由半径关系得反冲核的电荷量是β粒子的n 倍，由此推出原子核A 的原子序数为n －1。
13．放射性元素14 6C 的射线被考古学家称为“碳钟”，可用它来测定古生物的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。
(1)14 6C 不稳定，易发生衰变，放出β射线，其半衰期为5730年，试写出有关的衰变方程。
(2)若测得一古生物遗骸中14 6C 的含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代距今约有多少年？
答案 (1)14 6C →14 7N ＋ 0－1e (2)17190年
解析 (1)衰变方程为14 6C →14 7N ＋ 0－1e 。
(2)活体中14 6C 保持动态平衡含量不变，生物死亡后，14 6C 持续衰变，设活体
中14 6C 的含量为m 0，遗骸中为m ，则由半衰期的定义得m ＝m 0? ????12t τ，即0.125＝? ??
??12t τ，解得t τ＝3，所以t ＝3τ＝17190年。
14．室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是吸烟外导致肺
癌的第二大因素。静止的氡核222 86Rn 放出一个粒子x 后变成钋核218 84Po ，钋核的动
能为E k1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x 的动能。试回答以下问题：
(1)写出上述衰变的方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x)；
(2)求粒子x 的动能E k2。
答案 (1)222 86Rn ―→218 84Po ＋42He (2)109E k12
解析 (1)氡核222 86Rn 放出某种粒子x 后变成钋核218 84Po ，可以判断发生的是α
衰变，衰变方程为：
222 86Rn ―→218 84Po ＋42He 。
(2)设钋核的质量为m 1、速度为v 1，粒子x 的质量为m 2、速度为v 2，根据动量守恒定律，有：
0＝m 1v 1－m 2v 2
粒子x的动能：
E k2＝1
2m2v22＝
(m2v2)2
2m2＝
m1v21
2×
m1
m2＝
109E k1
2
物理：新人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变(教案)
第十九章原子核 新课标要求 1．内容标准 （1）知道原子核的组成，知道放射性和原子核的衰变，会用半衰期描述衰变速度,知道半衰期的统计意义， （2）了解放射性同位素的应用，知道射线的危害和防护， 例1 了解放射性在医学和农业中的应用， 例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性,了解相关的国家标准， （3）知道核力的性质，能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因，会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程， （4）认识原子核的结合能，知道裂变反应和聚变反应，关注受控聚变反应研究的进展，（5）知道链式反应的发生条件，了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型，知道核电站的工作模式， （6）通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系， 例3 思考核能开发带来的社会问题， （7）初步了解恒星的演化，初步了解粒子物理学的基础知识， 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用， 2．活动建议： （1）通过查阅资料,了解常用的射线检测方法， （2）观看有关核能利用的录像片， （3）举办有关核能利用的科普讲座， 新课程学习 19．2 放射性元素的衰变 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2、知道两种衰变的基本性质,并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念 （二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）
（三）情感、态度与价值观 通过传说的引入,对学生进行科学精神与唯物史观的教育,不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求,从而引领学生进入一个美妙的微观世界， ★教学重点 原子核的衰变规律及半衰期 ★教学难点 半衰期描述的对象 ★教学方法
放射性元素的衰变
2放射性元素的衰变 [目标定位] 1.知道什么是原子核的衰变.2.知道α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练写出衰变方程.3.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题． 一、原子核的衰变 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，我们把这种变化称为原子核的衰变．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒． 二、α衰变： 原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.U的α衰变方程为 U→Th＋He． 三、β衰变： 原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1，Th的β衰变方程为 Th→Pa＋e． 四、半衰期 1．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．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系． 一、原子核的衰变 1．原子核放出α粒子或β粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变． 2．α衰变：X―→Y＋He 原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2. α衰变的实质：在放射性元素的原子核中，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释放出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象．
3．β衰变：X―→Y＋e 原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1. β衰变的实质：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，使核电荷数增加1，但β衰变不改变原子核的质量数，其转化方程为：n―→H＋e. 4．衰变规律： 衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． 5．γ射线是在发生α或β衰变过程中伴随而生，且γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置． 6．确定衰变次数的方法 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＋n He＋m e. 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m. 例1 原子核92U经放射性衰变①变为原子核90Th，继而经放射性衰变②变为原子核91Pa，再经放射性衰变③变为原子核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 答案A 解析根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点，92U核与90Th核 比较可知，衰变①的另一产物为He，所以衰变①为α衰变，选项B、C错误； 91Pa核与92U核比较可知，衰变③的另一产物为e，所以衰变③为β衰变，选项A正确、D错误． 例2 U核经一系列的衰变后变为Pb核，问： (1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？
高中物理选修3-5全套教案--19.2 放射性元素的衰变
19．2 放射性元素的衰变 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念 （二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学） （三）情感、态度与价值观 通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 ★教学重点 原子核的衰变规律及半衰期 ★教学难点 半衰期描述的对象 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。 学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。 点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。 教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。魔术，街头骗局：就是假的。 学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？ 点评：对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课教学的顺利进行奠定了基础。
教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？ 学生愕然。 点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。 教师：有（大声，肯定地回答） 学生惊讶，议论纷纷。 点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。 通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。 教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。 点评：及时推出课题。 （二）进行新课 1．原子核的衰变 教师：原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰变。 学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。 点评：及时给出问题的答案，学生并不会索然无味，相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。 教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 学生定有这样的想法：放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变？ 点评：这里一下子会出现了“α衰变”，“衰变方程式”两个新名词，教师要耐心的讲解，学生有插嘴的，如果正确要及时肯定并表扬。 教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He（一边说一边写，不要解释，要请学生来分析其中的奥秘） 学生定有这样的想法：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？ 点评：理论基础：建构主义认为学习过程是学生在一定条件下，对客观事物反映的过程。是一个主动建构过程，作为认识对象的知识并不像实物一样可以由教师简单地传递给学生，须由学生自己来建构，并纳入他自己原有的知识结构中，别人是无法替代的。在此要充分利用学生原有的知识基础即：化学反应方程式、离子反应方程式，来帮助学生自己来建构衰变方程式，并把它纳入自己原有的知识结构中去。 学生充分讨论：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别，并由学生自己表述。 点评：可以让学生自己归纳总结，有不到之处教师再帮助总结。
实验四 核衰变的统计规律与放射性测定的实验数据处理
实验四 核衰变的统计规律与放射性测定的实验数据处理 学生： 学号：同组： 一、实验目的 1. 验证核衰变所服从的统计规律 2. 熟悉放射性测量误差的表示方法 3. 了解测量时间对准确度的影响 4. 学会根据准确度的要求选择测量时间 二 、实验原理 实验证明,在对长寿命放射性物质活度进行多次重复测量时，即使周围条件相同，每次测量的结果仍不相同。然而，每次结果都围绕某一平均值上下涨落，并且，这种涨落是服从一定的统计规律的。假如在时间间隔t 内核衰变的平均数为n ，则在某一特定的时间间隔t 内，核衰变为n 的出现机率P(n)服从统计规律的泊松分布： ()()! n n n P n e n -= （2-4-1） 图一表示n =的泊松分布曲线。泊松分布在平均数n 较小的情况下比较适用；如果值相当大，计算起来十分复杂，实际应用对泊松分布利用斯蒂令近似公式： !2n n n n n e π-≈?? （2-4-2） 化为高斯分布，得： 2()2()2n n n P n e n π--= （2-4-3） 高斯分布说明，与平均值的偏差()n n -对于n 而言具有对称性，而绝对值大的偏差出现的几率小。 放射性衰变并不是均匀地进行，所以在相同的时间间隔内作重复的测量时测量的放射性粒子数并不严格保持一致，而是在某平均值附近起伏。通常把平均值n 看作是测量结果的几率值，并用它来表示放射性活度，而把起伏带来的误差叫做测量的统计误差，习惯用标准误差n ±来表描述。实验室都将一次测量的结果当作平均值，并作类似的处理而计为N N ±。 图 1泊松分布曲线 图 2 高斯分布曲线
计数的相对标准误差为： = （2-4-4） 它能说明测量的准确度。当N 大时，相对标准误差小，而准确度高。反之，则相对标准误差大，而准确度低。为了得到足够计数N 来保证准确度，就需要延长测量时间t 或增加相同测量的次数m 。根据计算可知，从时间t 内测的结果中算出的计数率的标准误差为： t ± == （2-4-5） 计数率的相对标准误差E 用下式表示： E == （2-4-6） 若实验重复进行m 次，则平均计数率的标准误差等于： （2-4-7） 考虑本底后，标准误差为： σ== （2-4-8） N c 为t c 时间内源加本底的计数，n b 为t b 时间内本底的计数，n c 为源加本底的计数率，n b 为本底的计数率。 放射性测量的相对标准误差： 12()c b c b c b n n t t E n n +=±- （2-4-9） 过长测量时间并不有利，因此可合理地分配测定源加本底和本底计数的时间，可利用下列关系式： c b t t = （2-4-10） 究竟需要选择多长的测量时间，要根据对测量准确度的要求而定，即： c a t = （2-4-11） 式中a c b n n n =-为放射源的计数率 当本底与放射率的计数率之比小于给定的准确度（b a n E n <）的情况下，上式可近似写为：
2019-2020年高中物理(SWSJ)教科版选修3-5教学案：第三章 第2节 放射性 衰变(含答案)
2019-2020年高中物理（SWSJ）教科版选修3-5教学案：第三章第2节放射性衰变(含 答案) (对应学生用书页码P34) 一、天然放射现象的发现 1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。物质放出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。 2．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)、镭(Ra)。 二、三种射线的本质 1．α射线实际上就是氦原子核，速度可达到光速的1 10，其电离能力强，穿透能力较差。在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2．β射线是高速电子流，它的速度更大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3．γ射线呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 三、原子核的衰变 1．放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新原子核的变化叫衰变。 2．能放出α粒子的衰变叫α衰变，产生的新核，质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置向前移动两位，其衰变规律是A Z X―→A－4 Z－2 Y＋42He。 3．能放出β粒子的衰变叫β衰变，产生的新核，质量数不变，电荷数加1，新核在元素周期表中的位置向后移动一位，其衰变规律A Z X―→A Z＋1Y＋__0－1e。 4．γ射线是伴随α衰变、β衰变同时产生的。 β衰变是原子核中的中子转化成一个电子，同时还生成一个质子留在核内，使核电荷数增加1。 四、半衰期 1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，叫做这种元素的半衰期。 2．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的。 3．跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。 4．半衰期是大量原子核衰变的统计规律。
高中19-2放射性元素的衰变学案教案
【知识要点】 一、原子核的衰变 1．衰变：放射性元素原子核放出某种粒子后变成新的原子核。 2．a 衰变：放射性元素放出___________，叫a 衰变。 b 衰变：放射性元素放出___________，叫b 衰变。 3．衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的________和________都守恒。 衰变方程：a 衰变_________________________。 b 衰变____________________________。 二、半衰期： 1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做半衰期。 2．半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。 【典型例题】 例1．铀核23892 U 经过______次a 衰变和_______次b 衰变变成稳定的铅核20682.Pb 例2． 23892 U 核经一系列的衰变后变为20682Pb 核，问： （1）一共经过几次a 变和几次b 衰变？ （2） 20682 Pb 与23892U 相比，质子和中子数各少多少？ （3）综合写出这一衰变过程的方程。 例3．静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核，当它放出一个a 粒子后，其速度方向 与磁场方向垂直，测得a 粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则 A ．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 C ．反冲核的核电荷数为88 D ．a 粒子和反冲粒子的速度之比为1：88 例4．地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的 最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀的岩石形成初期的一半，铀238的相对含量随时间的变化关系如图所示，由此可以判断出 A ．铀238的半衰期为90亿年 B ．地球的年龄大致为45亿年 C ．被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅比例为1：4 D ．被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅比例大于1：3 【课堂检测】 1．关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中正确的是 （ ） A ．g 射线是伴随a 射线或b 射线而发射出来的 B ．某种放射性元素的半衰期不随化学状态、温度等的变化而变化
第一章放射性及其衰变规律
第一章放射性及其衰变规律 Radioactivity and discipline of disintegrating 学时：io学时 基本内容： ①基本概念：半衰期、衰变常数、放射性核素、放射性、照射量率 ②基础知识：a衰变、B衰变、丫衰变、铀系衰变特点、钍系衰变特点、锕铀系衰变特点、单个放射性核素的衰变规、掌握两个放射性核素的衰变规律及其应用、放射性活度与比活度 的单位、放射性辐射剂量单位、放射性测量的标准源和标准模型。 重点、难点：a衰变、丫衰变、铀系的衰变、单个放射性核素的衰变规律的推导、两个 放射性核素的衰变规律、放射性的测量单位及标准源。 教学思路：先介绍原子核的结构与原子核衰变的有关知识，然后重点讲解三种常见的衰 变类型和三大放射性系列以及放射性的标准源和标准模型。其中，衰变类型和三大放射性系 列等部分详细讲解。 主要参考书： ①程业勋、王南萍等编著，《核辐射场与放射性勘查》，地质出版社，2005. ②吴慧山主编《核技术勘查》，原子能出版社，1998. 复习思考题： 1、1g 238U在一秒钟内放出1.24 104个a粒子，计算238U得半衰期。 2、在一个密封玻璃瓶内，装入1g镭。放置一个氡的半衰期，瓶内积累多少氡？ 3、氡衰变成RaA，现有10毫居里（mCi）氡密封于容器中，经过50h后，氡和RaA各有多少，以活度（Bq）表示。 4、为什么3射线能量是连续谱？ 5、什么是放射性系平衡？什么是放射性动平衡？ 2 22 2 2 2 6、Rn的半衰期是3.825d，试求Rn的衰变常数？每1mg在每秒内放出多少a粒子？合多少贝可？ 7、从镭源中收集氦，假定Ra与各子体达到放射性平衡，而Ra的活度为 10 3.7 10 Bq ,试计算一年内产生多少氦？
高中物理--- 放射性元素的衰变练习
高中物理---放射性元素的衰变练习 我夯基 我达标 1．原子核X 经p 衰变(一次)变成原子核Y ，原子核Y 再经一次α衰变变成原于核Z ，则下列说法中不正确的是( ) A ．核X 的中子数减核Z 的中子数等于2 B ．核X 的质子数减核Z 的质子数等于5 C ．核Z 的质子数比核X 的质子数少1 D ．原子核X 的中性原子的电子数比原子核Y 的中性原子的电子数少1 思路解析：根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少一个中子而增加一个质子.中性原子的电子数等于质子数. 答案：C 2．放射性元素放出的射线，在电场中分成A 、B 、C 三束，如图19-2-3所示．其中( ) 图19-2-3 A ．C 为氦核组成的粒子流 B ．B 为比X 射线波长更长的光子流 C ．B 为比X 射线波长更短的光子流 D ．A 为高速电子组成的电子流 思路解析：从三束粒子在电场中可以看出，A 为α粒子，B 为γ光子，C 为电子.γ光子的波长比X 射线还短. 答案：C 3．一放射源放射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源的前面时，强度减为原来的 3 1 ，而当用1 cm 厚的铝片放在放射源前时，射线的强度减小到几乎为零．由此可知，该放射源所射出的( ) A ．仅是α射线 B ．仅是β射线 C ．是α射线和β射线 D ．是α射线和γ射线 思路解析：三种射线中，γ射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，本题中用1 cm 厚的铝片即能挡住射线，说明射线中不含γ射线，用薄纸便可挡住部分射线，说明射线中含有贯穿本领较小的α射线，同时有大部分射线穿过薄纸，说明含有β射线.从三种射线的贯穿能力大小方面分析问题. 答案：C 4．一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6 000次．若将它注射到一位病人的血管中，15 h 后从该病人身上抽取10mL 血液，测得此血样每分钟衰变2次．已知这种同位素的半衰期为5h ，则此病人全身血液总量为____________L. 思路解析：设衰变前原子核的个数为N 0，15 h 后剩余的原子核的个数为N ，则 N=N 0·0038 1)21()21(N N t ==τ, ①
放射性元素的衰变 说课稿 教案
放射性元素的衰变 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念 （二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学） （三）情感、态度与价值观 通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 ★教学重点 原子核的衰变规律及半衰期 ★教学难点 半衰期描述的对象 ★教学过程 （一）引入新课 教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。 学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。 点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。 教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。魔术，街头骗局：就是假的。 学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？ 点评：对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课
教学的顺利进行奠定了基础。 教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？ 学生愕然。 点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。 教师：有（大声，肯定地回答） 学生惊讶，议论纷纷。 点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。 通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。 教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。 点评：及时推出课题。 （二）进行新课 1．原子核的衰变 教师：原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰变。 学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。 点评：及时给出问题的答案，学生并不会索然无味，相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。 教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 学生定有这样的想法：放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变？ 点评：这里一下子会出现了“α衰变”，“衰变方程式”两个新名词，教师要耐心的讲解，学生有插嘴的，如果正确要及时肯定并表扬。 教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He（一边说一边写，不要解释，要请学生来分析其中的奥秘） 学生定有这样的想法：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？ 点评：理论基础：建构主义认为学习过程是学生在一定条件下，对客观事物
人教版选修(1-2)《放射性的发现》教案
天然放射现象 一、教学目标 学习目标： 1、了解放射性、放射性元素，并α、β、γ射线的本质及其特性，能正确书写它们的符号； 2、知道几个放射性元素的衰变的情况，能正确根据电荷数和质量数守恒的规律写出衰变方程； 3、知道半衰期的意义。 能力训练目标： 1、能正确写出几种常见的粒子及原子的符号，并能够依据实际情况写出放射性元素的衰变方程； 2、能够通过阅读、讨论、列表、对比等方式进行自学和总结。 德育教育目标： 1、通过介绍相关史料，使学生认识到科学的发现与科学家良好的实验素养和严谨的科学态度间有密切的关系，同时也使学生体会到科学家的献身精神和爱国主义情怀，从而在学习的同时思想品德教育； 2、通过介绍放射线的科普知识，引导学生认识到任何一种科学知识都有其两面性，如何扬长避短是所有有良知的科学工作者的重任，培养学生的社会责任感。 3、通过揭示本课的线索，由宏观现象（天然放射现象）的发现得出微观粒子（原子核）具有复杂的内部结构的结论，引导学生体会自然界的和谐统一美，激发学生的探索自然界的奥秘的兴趣。 二、教学重点： 天然放射现象的规律，用电场的磁场探测放射线的特性和发现天然放射现象的历史意义。 三、教学难点： 用电场和磁场的知识分析天然放射线的实质以及对发现天然放射现象的历史意义的真正理解。 四、教材、学情分析： 本节教材内容较多，篇幅较长，阅读量大。知识点比较抽象，而且能和前面的知识（力学和电学知识）有机结合，对我校学生而言，难度很大。为突破教学难点，在教学过程中，采用计算机辅助教学，设计射线在电场和磁场中偏转并分开的动画，为学生理解该知识点提供感性材料，帮助学生掌握本节知识。针对学生对此部分知识平时很少接触，非常陌生的实际情况，在课前将和放射现象有关的资料（《坏天气带来的好运》，《居里夫妇的故事》等）发给学生，通过对资料的阅读，不仅使学生对这部分内容有初步的了解，也进行科学道德与唯物史观的教育。 五、教具准备： 多媒体教学器材（电脑、投影仪）、教学挂图、印刷资料 六、教学过程：
2017年秋人教版高中物理精选教案：19.2 放射性元素的衰变
第二节放射性元素的衰变 教学目标： （一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变。 2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律。 3、理解半衰期的概念。 （二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式。 2、能够利用半衰期来进行简单计算。 （三）情感、态度与价值观 通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 教学重点： 原子核的衰变规律及半衰期。 教学难点： 半衰期描述的对象。 教学方法： 教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 教学过程： （一）复习回顾，引入新课 师生共同复习上节所学三种射线的成分和性质：射线是由氦核构成，速度可达光速的10分之一，穿透能力很弱，一张薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住，但有很强的电离作用，很容易使空气电离。射线是高速电子流，速度可达0.9倍光速，贯穿本领很大，能穿透几毫米厚的铝板，但电离能力较弱。射线是波长极短的电磁波，贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离能力最小。三种射线都是从原子核中放射出来的，当放射性物质衰变时，有时放射射线，有时放射射线，同时伴有射线，因此在射线中同时有、、 三种射线。 引入：放射线的发现揭示了原子核结构的复杂性，促使人们对它做进一步的研究，今天我们要学习的是放射性元素的衰变。
（二）新课教学 1、原子核的衰变 教师：原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰变。 例：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示：238 92 U→ 234 90Th+4 2 He 学生活动：学生充分讨论衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区 别。 教师总结：衰变方程式遵守的规律： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒 举例：α衰变规律：A Z X→A-4 Z-2 Y+4 2 He 教师：钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成234 91 Pa（镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？ 学生活动：学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。 （学生在此会碰到β粒子的表示，教师要及时直接给出结论：β粒子用0 -1 e表示。）投影：钍234核的衰变方程式： 234 90Th→234 91 Pa+0 -1 e 教师：原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子 1 0n→1 1 H＋0 -1 e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。 可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。 教师：γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。 2、半衰期 教师引导学生阅读教材半衰期部分，提出问题：放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？ 学生带着问题阅读教材。 教师提供教材上的氡的衰变图的投影：
高中物理 放射性元素的衰变精品教案
放射性元素的衰变 （一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念 （二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学） （三）情感、态度与价值观 通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 ★教学重点 原子核的衰变规律及半衰期 ★教学难点 半衰期描述的对象 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。 学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。 点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。 教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。魔术，街头骗局：就是假的。 学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？ 点评：对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课教学的顺利进行奠定了基础。
教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？ 学生愕然。 点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。 教师：有（大声，肯定地回答） 学生惊讶，议论纷纷。 点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。 通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。 教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。 点评：及时推出课题。 （二）进行新课 1．原子核的衰变 教师：原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰变。 学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。 点评：及时给出问题的答案，学生并不会索然无味，相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。 教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 学生定有这样的想法：放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变？ 点评：这里一下子会出现了“α衰变”，“衰变方程式”两个新名词，教师要耐心的讲解，学生有插嘴的，如果正确要及时肯定并表扬。 教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：238 92U→234 90 Th+4 2 He（一边说一边写， 不要解释，要请学生来分析其中的奥秘） 学生定有这样的想法：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？ 点评：理论基础：建构主义认为学习过程是学生在一定条件下，对客观事物反映的过程。是一个主动建构过程，作为认识对象的知识并不像实物一样可以由教师简单地传递给学生，须由学生自己来建构，并纳入他自己原有的知识结构中，别人是无法替代的。在此要充分利用学生原有的知识基础即：化学反应方程式、离子反应方程式，来帮助学生自己来建构衰变方程式，并把它纳入自己原有的知识结构中去。 学生充分讨论：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与
高中物理：放射性元素的衰变练习
高中物理-放射性元素的衰变练习 夯基达标 1.由原子核的衰变规律可知（ ） A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线 B.放射性元素发生β衰变时,新核的化学性质不变 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 思路解析：一次衰变不可能同时产生α射线和β射线,只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线,A 项错误.原子核发生衰变后,新核的核电荷数发生了变化,故新核（新的物质）的化学性质理应发生改变,B 项错误.衰变不是化学反应,快慢不能人为控制,C 项正确.发生正电子衰变,新核质量数不变,核电荷数减少1,D 项错误. 答案：C 2.原子核X 经β衰变（一次）变成原子核Y,原子核Y 再经一次α衰变变成原子核Z,则下列说法中不正确的是…（ ） A.核X 的中子数减核Z 的中子数等于2 B.核X 的质子数减核Z 的质子数等于5 C.核Z 的质子数比核X 的质子数少1 D.原子核X 的中性原子的电子数比原子核Y 的中性原子的电子数少1 思路解析：根据衰变规律,发生一次α衰变减少两个质子和两个中子,发生一次β衰变减少了一个中子而增加一个质子.中性原子的电子数等于质子数. 答案：CD 3.近几年来,原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展,1996年,科学家在研究两个重离子结合成超重元素的反应时,发现生成的超重元素的核X A Z 经过6次α衰变后的产物是Fm 253100,由此判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( ) A.124、259 B.124、265 C.112、265 D.112、277 思路解析：由电荷数守恒和质量数守恒及衰变规律可知,M -24=253,Z-12=100得M =277,Z=112,D 选项正确. 答案：D 4.某原子核X A Z 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子.由此可知( ) A.A=7,Z=3 B.A=7,Z=4 C.A=8,Z=3 D.A=8,Z=4 思路解析：其核反应方程为He 2e n X 420110A Z +→+-.由质量数守恒知Z =2×4-1=7,由电荷 数守恒知Z =2×2-1=3,故A 正确. 答案：A 5.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核发生衰变,得到两条如图19-2-1中所示的径迹,图中箭头表示衰变后粒子的运动方向.不计放出光子的能量,则下述说法中正确的是( )
高中物理选修3-5人教版 19.2《放射性元素的衰变》教案设计
放射性元素的衰变教案 教学设计： 复习： 1.原子核由什么组成？什么是核子？什么是核力？ 2.原子核的表示方法什么？质量数、质子数、中子数之间有什么关系？核电荷数、质子数、原子序数、核外电子数之间有什么关系？ 引入： 通过上节课的学习我们知道原子核有复杂的结构，原子核能发生变化吗？如果能发生变化，变化的规律有哪些？本节课我们就来学习天然放射现象。 新课教学： 一、天然放射现象 1．天然放射现象 1896年法国物物理学家贝克勒尔，在实验室无意把磷光物质放在包有黑纸的照相底片上，后来在使用这包照相底片时，发现照相底片已经感光，这一定是某种穿透能力很强的射线穿透黑纸式照相底片感光——思维敏捷的贝克勒尔抓住这一意外“事件”进一步探讨，发现了放射现象。揭开了探索原子核结构的序幕。 皮埃尔·居里和玛丽·居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深
入研究，发现了放射性极强的新元素：其中一种为了纪念她的祖国——波兰，而命名为钋（Po）；另一种命名为镭（Ra）。 物质发射射线的性质称为放射性；具有放射性的元素称为放射性元素；物质自发地放射出射线的现象，叫做天然放射现象；研究发现，原子序数大于83的所有元素都能自发的放出射线；原子序数小于83的有些元素，也具有放射性。 2．放射线的研究 阅读课文P64、P67，并回答：研究三种射线的方法、三种射线的组成、性质。 小结： （1）研究三种射线的方法：利用电场和磁场、乳胶照相、威尔逊云室、气泡室、盖革—弥勒计数器等。 （2）三种射线的组成、性质 3．说明 （1）原子放出α射线或β射线后，就变成另一种元素的原子核——发生了核反应，说明原子核还有其内部结构；通常γ射线是伴随着α射线或β射线放出的。α射线或β射线不一定同时放出。 （2）放射性与元素存在的状态无关。 如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。放射性反映的是元素原子核的特性。 二、衰变 研究表明，原子序数大于83的所有元素都能自发的放出射线，而变成另一种元素的原子核，这种现象叫衰变。
放射性元素的衰变教案
19、２放射性元素的衰变 ★新课标要求 (一)知识与技能 １、明白放射现象的实质是原子核的衰变 ２、明白两种衰变的基本性质,并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念 (二)过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 ２、能够利用半衰期来进行简单计算(课后自学) (三)情感、态度与价值观 通过传讲的引入,对学生进行科学精神与唯物史观的教育,不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求,从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 ★教学重点 原子核的衰变规律及半衰期 ★教学难点 半衰期描述的对象 ★教学方法 教师启发、引导,学生讨论、交流、 ★教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备 ★课时安排 １课时? ★教学过程 (一)引入新课 教师:同学们有没有听讲过点石成金的传讲,或者将一种物质变成另一种物质。 学生讨论特不活跃,孙悟空,八仙,神仙;魔术,街头骗局、 点评:通过如此新颖的课题引入,给学生创设情景,能充分调动学生的积极性,挑起学生对未知知识的热情。 教师:刚才同学们讲的都特不行,但都是假的。孙悟空,八仙,神仙:人物不存在、魔术,街头骗局:就是假的。 学生顿时安静,同时也心存疑惑:当然是假的,难道还有确实不成？ 点评:关于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信,同时也要提高警惕小心上当受骗,提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口,为新课教学的顺利进行奠定了基础、
教师:那有没有确实(科学的)能将一种物质变成另一种物质呢? 学生愕然。 点评:进一步吊起了学生学习新知识的胃口。 教师:有(大声,肯定地回答) 学生惊讶,议论纷纷。 点评:再一次吊起了学生学习新知识的胃口、 通过如此四次吊胃口,新课的成功将是必定、 教师:这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变、 点评:及时推出课题、 (二)进行新课 1、原子核的衰变 教师:原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰变、 学生豁然活泼:科学、真实的将一种物质变成另一种物质,原来就是原子核的衰变。 点评:及时给出问题的答案,学生并可不能索然无味,相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。 教师:铀２３８核放出一个α粒子后,核的质量数减少４,核电荷数减少２,变成新核-－－--钍2３４核、那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 学生定有如此的想法:放出α粒子的衰变叫做α衰变、那放出β粒子的衰变叫做β衰变？ 点评:这个地方一下子会出现了“α衰变”,“衰变方程式"两个新名词,教师要耐心的讲解,学生有插嘴的,假如正确要及时肯定并表扬、 教师:这个过程能够用衰变方程式来表示:２３892U→2３490Ｔｈ+４2Ｈe(一边讲一边写,不要解释,要请学生来分析其中的神秘) 学生定有如此的想法:衰变方程式与化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区不? 点评:理论基础:建构主义认为学习过程是学生在一定条件下,对客观事物反映的过程。是一个主动建构过程,作为认识对象的知识并不像实物一样能够由教师简单地传递给学生,须由学生自己来建构,并纳入她自己原有的知识结构中,不人是无法替代的、在此要充分利用学生原有的知识基础即:化学反应方程式、离子反应方程式,来帮助学生自己来建构衰变方程式,并把它纳入自己原有的知识结构中去、 学生充分讨论:衰变方程式与化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区不,并由学生自己表述。 点评:能够让学生自己归纳总结,有不到之处教师再帮助总结。 教师:衰变方程式遵守的规律:
2021学年高中物理第5章原子核2放射性元素的衰变课时分层作业含解析人教版必修3.doc
放射性元素的衰变 (建议用时：25分钟) ◎考点一 对原子核衰变的理解 1．(多选)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 B ．核子数保持不变 C ．变化前后质子数保持不变 D ．总动量保持不变 ABD [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不变，A 、B 正确；发生β衰变时，质子数增加中子数减少，C 错误；由动量守恒的条件知D 正确。] 2．第118号元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是( ) A ．中子 B ．质子 C ．电子 D ．α粒子 A [发生3次α衰变，质量数减少12，核电荷数减少了6，可见，先放出的三个粒子的电荷数是0，A 正确。] 3．(多选)关于天然放射现象，以下叙述正确的是( ) A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大 B ．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 D ．铀核()238 92U 衰变为铅核()206 82Pb 的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 CD [半衰期与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故A 错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子而放出的电子，故B 错误；在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故C 正确；铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，每经一次α衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次β衰变质子数增1，核子数不变；由质量数和核电荷数守恒，要经过8次α衰变和6次β衰变，故D 正确。] ◎考点二 半衰期的理解与应用 4．(多选)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是( ) A ．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大 B ．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流 C ．铀元素的半衰期为T ，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化
2019-2020年新课标人教版1-2选修一3.3《放射性的衰变》WORD教案1
2019-2020年新课标人教版1-2选修一3.3《放射性的衰变》WORD教案 1 （1）本节由天然放射现象开始，揭示了原子核是可变的、可分的，使传统的自然观受到很大的冲击.可以结合物理学发展史上的有关事实，向学生进行辩证唯物主义的思想教育.比如让学生了解，1895年发现X射线，1896年发现天然放射性，1897年发现电子，连续出现的这三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大的，给整个物理学界带来了困惑和论争，有人称作“原理的普遍毁灭”（原子的不可分割不可变性被打破了，物质不灭和能量守恒的规律受到了新的检验等等）.唯心论者认为“原子非物质化，物质消失了”.事实又是怎样呢？新的重大发现，将物理学推上了一个新的高峰，正如列宁指出的：“自然界中的一切界限，都是有条件的、相对的、可变动的”，“现代物理学是在临产之中，它正在产生辩证唯物主义”. 从前曾有人企图“点石成金”，终以失败告终，使人们形成了“原子不可变、不可分”的看法.放射性的发现推翻了这种看法.放射性元素放出的三种射线只可能是从原子核里放出来的；放射性元素放出射线后，它自身就衰变成了另一种元素的原子核，这就告诉我们原子核也是可变的.从而引起了人们去探索原子核变化的奥妙，揭开了核物理学的第一页. （2）关于衰变的教学 ①教材介绍研究放射性元素发出射线的实验装置，如图2所示是让射线进入磁场中观察其偏转情况来研究的.也可让射线进入电场中，如图1所示.实验结果可列表进行对比. 对三种射线可列表对比：
②衰变是一种基本的原子核反应，天然放射性元素原子核和人工制造的放射性同位素都能发生衰变.要让学生记住常用的核符号，会写核反应方程.衰变过程遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写衰变方程的依据.这是研究核变化的基本工具.为此，可写一些方程让学生练习——不能随意编造，要从可靠的资料上选择实际发生的核反应，也可以当堂做课本中的练习.在写衰变方程时让学生根据衰变规律来确定衰变后产生的新核，这个规律是：α衰变，新核质量数减4，电荷数减2.β衰变，新核质量数不变，电荷数加1.可以讲一讲，在原子核里，中子和质子是可以互相转化的.β衰变中放出的电子，就是中子转化为质子时放出来的.这样可以解决学生可能存在的疑问，原子核内部没有电子，为什么会发生β衰变而放出电子呢？ ③半衰期是了解原子核衰变情况的基本概念，也是学生理解时较困难的问题，要举具体例子让学生体会才好懂.半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50％发生衰变所需的时间，这是一种统计规律.有的学生认为从半衰期可以推出全部衰变的时间，从而得知放射性样品的寿命，这种想法是错误的.每经一个半衰期，放射性元素的原子核的数目要衰变掉一半，因此设原有的核总数为N0，则每经过一个半衰期，剩下的放射性元素原子核（没有衰变的）数目N′应 原子核来说，是无意义的，因为这个核是否马上衰变，会受到各种偶然因素的支配. ④放射线的探测方法.是选讲内容，教材中只讲了云室、计数器和乳胶照相.云室一般中学有此装置，应演示给学生观察.学生兴趣很大，看不见摸不着的射线现在看见了它们的径迹，既感到新鲜，又能对所学的知识确信无疑.讲云室要涉及到过饱和汽的知识——迅速膨胀，气体降温，酒精汽过饱和，以射线粒子运动中碰撞出来的气体分子电离成的离子为核，凝结成微小液滴，显示出粒子的径迹.要把层次给学生理清楚.要强调看到的只是成串的小液滴，它描述了射线粒子运动的径迹，而不是射线本身.云室利用的是射线的电离本领.