物理选修3-5-19.2-放射性元素的衰变-LI备课讲稿

1、XAz第一页，共21页。回顾：三种回顾：三种(sn zhn)放射性射线的放射性射线的性质性质三种射线三种射线(shxin) (shxin) 、三种射线三种射线(shxin)(shxin)的性质：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第二页，共21页。一、原子核的衰变一、原子核的衰变(shuibin)(shuibin)2.2.衰变遵循衰变遵循(zn xn)(zn xn)的原则：的原则：质量数守恒质量数守恒(shu hn)(shu hn

2、)，电荷数守恒电荷数守恒(shu hn)(shu hn)。 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于核电粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，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 第三页，共21页。（1 1） 衰变衰变(shuibin):(shuibin):原子核放出原子核放出 粒子的衰变粒子的衰变(shuibin)(shuibin)叫做叫做 衰变衰变(shuibin)(shuibin)

3、 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰变原子核衰变(shuibin)(shuibin)的分类的分类: :第四页，共21页。（1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子粒子(lz)(lz)的衰变叫做的衰变叫做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变原子核衰变(shuibin)(shuibin)的分类的分类: :（2 2）衰变衰变: :原子核放出原子核放出粒子粒子(lz)(lz)的衰变叫的衰变叫做做衰变衰变 ePaTh012

4、349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 第五页，共21页。【思考【思考(sko)与讨论】与讨论】原子核里没有电子，原子核里没有电子，衰变衰变(shuibin)中的中的电子来自哪里？电子来自哪里？粒子又来自哪里？粒子又来自哪里？11H10n01eHeHn42111022第六页，共21页。（1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子粒子(lz)(lz)的衰变叫的衰变叫做做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变原子核衰变(shuibin)(shuibin)的分类的分类: :（2 2）衰变衰变: :原子核放出原子核放出粒子

5、粒子(lz)(lz)的衰变叫的衰变叫做做衰变衰变 XAZe01 YAZ 1 （3 3）衰变衰变: :伴随伴随 射线或射线或 射线产生射线产生. .第七页，共21页。1、 核反应过程一般不可逆，所以核反应过程只能核反应过程一般不可逆，所以核反应过程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号。用单向箭头表示反应方向，不能用等号。2、核反应生成物一定要以实验事实为基础，不能、核反应生成物一定要以实验事实为基础，不能依据两个守恒规律依据两个守恒规律(gul)杜撰出生成物来写核杜撰出生成物来写核反应方程。反应方程。3、核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反、核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中

6、反应前后总质量一般会发生变化且会释应过程中反应前后总质量一般会发生变化且会释放出核能。放出核能。第八页，共21页。注意注意(zh y)：1、 放射性元素衰变放射性元素衰变(shuibin)不可能有单不可能有单独的独的?衰变衰变(shuibin)！2、衰变、衰变(shuibin)后元素的化学性质发生后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！了变化，即：生成了新的原子核！第九页，共21页。例：例： 经过一系列经过一系列衰变和衰变和衰变后，可以变衰变后，可以变成稳定成稳定(wndng)(wndng)的元素铅的元素铅206 206 ，问这一过，问这一过程程衰变和衰变和衰变次数？衰变次数？U23

7、892解：设经过解：设经过(jnggu)x(jnggu)x次次衰变，衰变，y y次次衰变衰变eyHexPbU01422068223892 2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6)(20682Pb第十页，共21页。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，叫做时间，叫做(jiozu)(jiozu)这种元素的半衰期。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(zhling)(zhling)与原有质量与原有质量(zhling)(zhling)的关系：的关系：第十

8、一页，共21页。2 2、不同、不同(b tn)(b tn)的放射性元素，半的放射性元素，半衰期不同衰期不同(b tn)(b tn)例如例如(lr)(lr)： 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的半衰期长达的半衰期长达4.54.5109109年年第十二页，共21页。3 3、半衰期的计算、半衰期的计算(j sun)(j sun)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(jng

9、gu)120(jnggu)120天后还剩多少？天后还剩多少？计算计算(j (j sun)sun)表达式表达式: : 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第十三页，共21页。【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，经过多少(dusho)(dusho)天后，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，有人年，有人说：经过说：经过1620年有一半镭发生衰变年有一半镭发生衰变(shuibin)，还，还

10、有镭（有镭（226）5克，再经过克，再经过1620年另一半镭也发生年另一半镭也发生了衰变了衰变(shuibin)，镭，镭226就没有了，对吗？为什就没有了，对吗？为什么？么？ 4个半衰期，个半衰期，20天天第十四页，共21页。(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，放射性元素的，所以，放射性元素的半衰期，描述的是统计半衰期，描述的是统计(tngj)规律。规律。(2)半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所处的化学半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。状态和外部条件都没有关系。4 4、注意、注意(zh y)(zh y)：第十五页，

11、共21页。5、应用、应用(yngyng)（1 1）、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射性元素的衰变规律(gul)(gul)，测定地球的，测定地球的年龄为年龄为4646亿年。地壳有一部漫长的演变历史，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。一部不断变化、不断发展的历史。（2 2）、碳）、碳1414测年技术，测年技术，14C14C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。第十六页，共21页。一、原子核的衰变一、原子核的衰变(shuibin)(shuibin

12、)2.2.衰变衰变(shuibin)(shuibin)原则：原则：质量数守恒质量数守恒(shu hn)(shu hn)，电荷数守恒，电荷数守恒(shu hn)(shu hn)。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的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（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.

13、.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。第十七页，共21页。 1 1、关于、关于、三种三种(sn zhn(sn zhn) )射线，下列说法中正确的是（射线，下列说法中正确的是（ ）A A、射线是原子核自发射出

14、的氦核，它的电离作射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱用最弱B B、射线是原子核外电子电离形成的电子流，它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具有中等的贯穿能力C C、射线一般伴随射线一般伴随(bn su)(bn su)着着或或射线产生，射线产生，它的贯穿能力最强它的贯穿能力最强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】第十八页，共21页。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 场的作用场的作用(zuyng)下分下分成成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】第十九页，共21页。 3完成核反应方程完成核反应方程(fngchng)： 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 【课堂练习课堂练习】第二十页，共21页。 4：在垂直于纸面的匀强