选修3-5：第19章1.2节

1、1.1.放射性和放射性元素放射性和放射性元素: :18961896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射含铀的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，物质发射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为射线的性质称为放射性放射性具有发射性的元素具有发射性的元素称为称为放射性元素放射性元素2.2.天然放射性现象天然放射性现象: :元素这种自发的放出射线的现象叫做元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放天然放射现象射现象一、天然放射现象一、天然放射现象钡铀云母钡铀云母翠砷铜铀矿翠砷铜铀矿斜水钼铀矿斜水钼

2、铀矿铀钙石矿铀钙石矿 放射性不是少数几种元素才有的，研究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发现，原子序数大于或等于8383的所有元素，的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于都能自发的放出射线，原子序数小于8383的元的元素，有的也具有放射性素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石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氦原子核高速高速电子流电子流高能量高能量电磁波电磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很强很强较弱较弱更小更小阅读课文填写表格：阅读课文填写表格：三

3、三.质子和中子的发现质子和中子的发现1.质子的发现质子的发现 1919年，卢瑟福用年，卢瑟福用粒子粒子轰击轰击氮核氮核，得到，得到了了质子质子。经过研究证明，质子带正电荷，经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的等于一个电子质量的1836倍倍.进一步研究进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核相同，所以质子就是氢原子核.Kgmp27106726231. 1 同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。出了质子。-

4、质子是原子核的组成部分。质子是原子核的组成部分。原子核是否只是由质子组成呢？原子核是否只是由质子组成呢？核的质量核的质量质子质量质子质量核的电量核的电量质子电量质子电量？ 卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认认2.中子的发现中子的发现（1）卢瑟福的预言）卢瑟福的预言（2）1932年英国物理学家查德威克又发现了年英国物理学家查德威克又发现了中子中子（3）Kgmn27106749286. 11.1.原子核的组成原子核的组成: :质子和中子质子和中子2.2.原子核

5、中的三个整数原子核中的三个整数: :(1)(1)核子数核子数: :质子和中子质量相差很小质子和中子质量相差很小, ,统称为核子统称为核子. .质子数质子数和中子数之和叫核子数和中子数之和叫核子数. .(2)(2)电荷数电荷数(z):(z):原子核所带的电核总是质子数的整数倍原子核所带的电核总是质子数的整数倍, ,用用这个整数表示电荷量这个整数表示电荷量. .(3)(3)质量数质量数(A):(A):原子核的质量等于质子和中子的质量和原子核的质量等于质子和中子的质量和, ,所所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍, ,这个整数这个整数, ,叫质量数叫

6、质量数. .3.3.原子核中的两个等式原子核中的两个等式: :(1)(1)核电荷数核电荷数= =质子数质子数= =元素的原子序数元素的原子序数= =荷外电子数荷外电子数(2)(2)质量数质量数= =核子数核子数= =质子数质子数+ +中子数中子数XAzX表示表示元素符号元素符号Z表示表示质子数质子数A表示表示质量数质量数)2(, 4,242个中子即有质量数为个质子有表示氦原子核He)143(,235,9223592个中子即有质量数为个质子有表示铀原子核U 4.同位素同位素:如质子数相同，中子数不同，如质子数相同，中子数不同，（质量数当然不同），则互为同位素。（质量数当然不同），则互为同位素。)

7、(11氢H)(21重氢H)(31氚H氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，氘和氚是氢的同位素，关于氢、氘、氚的原子，下列说法哪个正确？下列说法哪个正确？（1）具有相同的质子数、相同的中子数、相同）具有相同的质子数、相同的中子数、相同的电子数；的电子数；（2）具有不同的质子数、相同的中子数、相同）具有不同的质子数、相同的中子数、相同的电子数；的电子数；（3）具有相同的质子数、不同的中子数、相同）具有相同的质子数、不同的中子数、相同的电子数；的电子数；（4）具有相同的质子数、相同的中子数、不同）具有相同的质子数、相同的中子数、不同的电子数的电子数XAz回顾：回顾：三种放射性射线的性质三种放射性

8、射线的性质三种射线三种射线 、 、 三种射线的性质：三种射线的性质：最弱最弱最强最强c 光子光子较弱较弱较弱较弱接近接近c c电离本领电离本领贯穿本领贯穿本领速率速率组成物质组成物质 射线射线射线种类射线种类氦核氦核He42电子电子e01最强最强最弱最弱c101一、原子核的衰变一、原子核的衰变2.2.衰变遵循的原则：衰变遵循的原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。变了，变成另一种原子核。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：我们把原子核

9、由于放出某我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变变 （1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类: :（1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类: :（2 2）衰变衰变:

10、 :原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 【思考与讨论】【思考与讨论】原子核里没有电子，原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪里？衰变中的电子来自哪里？11H10n01e（1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类: :（2 2）衰变衰变: :原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 XAZe01 YAZ 1 （3 3）衰变衰变: :伴随伴随

11、射线或射线或 射线产生射线产生. .注意：注意：1、 放射性元素衰变不可能有单独的放射性元素衰变不可能有单独的衰变！衰变！2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！生成了新的原子核！例：例： 经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，可以衰变后，可以变成稳定的元素铅变成稳定的元素铅206 206 ，问这一过程，问这一过程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？U23892解：设经过解：设经过x x次次 衰变，衰变，y y次次 衰变衰变eyHexPbU01422068223892 2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6)(20

12、682Pb二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的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。时间，叫做这种元素的半衰期。 tmm)21(0 放射性元素的剩余质量放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：与原有质量的关系： tNN)21(0 2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同例如：例如： 氡氡222222衰变为钋衰变为钋218218的半衰期为的半衰期为3.83.8天天 镭镭226226衰变为氡衰变为氡222222的半衰期为的半衰期为16201620年年 铀铀238238衰变为钍衰变为钍234234的半

13、衰期长达的半衰期长达4.54.510109 9年年3 3、半衰期的计算、半衰期的计算例：已知钍例：已知钍234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g钍经过钍经过120120天后还剩多少？天后还剩多少？计算表达式计算表达式: : tmm)21(0 放射性元素的剩余质量放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：与原有质量的关系：0.03125g【课堂练习】【课堂练习】1.1.铋铋210210的半衰期是的半衰期是5 5天，经过多少天后，天，经过多少天后，20g20g铋还剩铋还剩1.25g?1.25g?2. 10克镭克镭226变为氡变为氡222的半衰期为的半衰期为1620年，有年，有人说：经过

14、人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭年有一半镭发生衰变，还有镭（226）5克，再经过克，再经过1620年另一半镭也发生了年另一半镭也发生了衰变，镭衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？就没有了，对吗？为什么？ 4个半衰期，个半衰期，20天天(1)“单个的微观事件是不可预测的单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射，所以，放射性元素的半衰期，描述的是性元素的半衰期，描述的是统计规律统计规律。(2)半衰期的长短由半衰期的长短由核内部自身核内部自身的因素决定，跟所处的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。的化学状态和外部条件都没有关系。4 4、注意：、注意：5、应用、应用（1 1）

15、、人们利用地壳岩石中存在的微量的放）、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为4646亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。断变化、不断发展的历史。（2 2）、碳）、碳1414测年技术，测年技术，1414C C是具有放射性的碳是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行的同位素，能够自发的进行 衰变，变成衰变，变成氮。氮。一、原子核的衰变一、原子核的衰变2.2.衰变原则：衰变原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：我们把原子

16、核由于放出某种粒子而转变为我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（新核的变化叫做原子核的衰变（decay） （1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 （2 2）衰变衰变: :原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 （3 3）衰变衰变: :总是伴随总是伴随 射线或射线或 射线产生射线产生. .二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期半衰期: :放射性元素的原子核有半数发生衰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。变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不

17、同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。课堂总结课堂总结 tmm)21(0 放射性元素半衰变是一个统计规律。放射性元素半衰变是一个统计规律。 1 1、关于、关于、三种射线，下列说三种射线，下列说法中正确的是（法中正确的是（ ）A A、射线是原子核自发射出的氦核，它的电射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱离作用最弱B B、射线是原子核外电子电离形成的电子流，射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力它具有中等的贯穿能力C C、射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生，它的射线产生，它的贯穿能力最强贯穿能力

18、最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C【课堂练习】【课堂练习】2图中图中P为放在匀强电场中的天然放射源，为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线其放出的射线 在电在电 场的作用下分成场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是三束，以下判断正确的是Aa为为射线、射线、b为为射线射线Ba为为射线、射线、b为为射线射线Cb为为射线、射线、C为为射线射线Db为为射线、射线、C为为射线射线BC【课堂练习】【课堂练习】 3完成核反应方程：完成核反应方程： Th Pa 。 衰变为衰变为 的半衰期是的半衰期是1.2分钟，则分钟，则64克克 经过经过6分钟还有分钟还有 克尚未衰变。克尚未衰变。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e01