人教物理选修1-2第03章第03节

1、第三节放射性衰变第三节放射性衰变学习目标学习目标1.知道知道衰变和衰变和衰变的规律及其本质，会书写衰变衰变的规律及其本质，会书写衰变方程方程2 .知道半衰期的概念和半衰期统计意义，并根据知道半衰期的概念和半衰期统计意义，并根据半衰期进行相关的计算半衰期进行相关的计算3 .知道放射性同位素及其应用，知道放射性的污知道放射性同位素及其应用，知道放射性的污染与防护方法染与防护方法第第三三节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标课前自主学案课前自主学案一、放射性衰变一、放射性衰变1衰变：原子核放出衰变：原子核放出_粒子或粒子或

2、_粒子后，变成新的原子粒子后，变成新的原子核，称为原子核的衰变放出核，称为原子核的衰变放出粒子的，称为粒子的，称为衰变；放出衰变；放出粒子的，称为粒子的，称为衰变原子核衰变前后电荷数和质量数都衰变原子核衰变前后电荷数和质量数都_2衰变规律衰变规律(1)衰变的一般方程为：，每发生一次衰变的一般方程为：，每发生一次衰变，衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减新元素与原元素相比较，核电荷数减_ ，质量数减，质量数减_.守恒守恒24(2)衰变的一般方程为，每发生一次衰变的一般方程为，每发生一次衰变，衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数加新元素与原元素相比较，核电荷数加_，质量数，质量数_(3)衰变是伴

3、随衰变是伴随衰变、衰变、衰变同时产生的，发射衰变同时产生的，发射射线只是射线只是改变原子核的能量状态，而不改变原子核的改变原子核的能量状态，而不改变原子核的_和和_1不变不变电荷数电荷数质量数质量数3半衰期半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有定义：放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间，发生衰变所需的时间，表示放射性元素衰变的快慢表示放射性元素衰变的快慢(2)决定因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核本身的性决定因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核本身的性质决定的，与存在形式无关，对它加压、加热等都不能改质决定的，与存在形式无关，对它加压、加热等都不能改变半衰期变半衰期(3)半衰期是一种统计

4、规律，对于半衰期是一种统计规律，对于_原子核来说不适用原子核来说不适用半数半数少数少数二、放射性的应用二、放射性的应用1放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素位素2放射性的应用：主要有二个方面，分别是：放射性的应用：主要有二个方面，分别是：(1)利用其射线；利用其射线；(2)作为示踪原子作为示踪原子核心要点突破核心要点突破一、原子核的衰变一、原子核的衰变天然放射现象说明原子核具有复杂的结构原子核放出天然放射现象说明原子核具有复杂的结构原子核放出粒子粒子或或粒子，并不表明原子核内有粒子，并不表明原子核内有粒子或粒子或粒子粒子(粒子是电

5、子流，粒子是电子流，而原子核内不可能有电子存在而原子核内不可能有电子存在)，放出后，放出后“就变成新的原子核就变成新的原子核”，这种变化称为原子核的衰变这种变化称为原子核的衰变1衰变规律：原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒衰变规律：原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒说明：说明：(1)核反应中遵循质量数守恒规律而不是质量守恒规律，核反应中遵循质量数守恒规律而不是质量守恒规律，衰变过程中质量亏损而释放出核能衰变过程中质量亏损而释放出核能(2)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有衰变，有的发生的发生衰变，同时伴随着衰变，同时伴随

6、着衰变衰变4粒子和粒子和粒子衰变的实质粒子衰变的实质在放射性元素的原子核中，在放射性元素的原子核中，2个中子和个中子和2个质子结合得比较紧密，个质子结合得比较紧密，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性元素发生的衰变现象原子核里虽然没有电子，但是核内衰变现象原子核里虽然没有电子，但是核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，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，这就是这就是衰变衰变二、半衰期二、半衰期放射性元素具有一定的衰变速率，例如氡放射性元素具有一定的衰变速率，例如氡222经

7、经衰变后变成钋衰变后变成钋218，发现经过，发现经过3.8天后，有一半氡发生了衰变，再经过天后，有一半氡发生了衰变，再经过3.8天后，天后，只剩下四分之一的氡，再经只剩下四分之一的氡，再经3.8天后，剩下的氡为原来的八分之天后，剩下的氡为原来的八分之一；镭一；镭226变为氡变为氡222的半衰期是的半衰期是1620年不同元素的半衰期是年不同元素的半衰期是不一样的不一样的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这定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫这种元素的半衰期半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量；种元素的半衰期半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量；不同的放射性元素

8、，其半衰期不同，有的差别很大不同的放射性元素，其半衰期不同，有的差别很大3影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部的因素决定的，影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部的因素决定的，跟原子所处的物理状态跟原子所处的物理状态(如温度、压强如温度、压强)或化学状态或化学状态(如单质、化如单质、化合物合物)无关无关4规律理解：半衰期是个统计规律，只对大量原子核有意义，规律理解：半衰期是个统计规律，只对大量原子核有意义，对少数原子核是没有意义的某一个原子核何时发生衰变，是对少数原子核是没有意义的某一个原子核何时发生衰变，是不可知的不可知的课堂互动讲练课堂互动讲练 类型一类型一衰变规律的应用衰变规律的应

9、用 【思路点拨思路点拨】(1)可根据衰变过程中质量数守恒可根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒求解；和电荷数守恒求解；(2)根据每发生一次根据每发生一次衰变原衰变原子核的质子数和中子数均少子核的质子数和中子数均少2，每发生一次，每发生一次衰变衰变原子核的中子数少原子核的中子数少1，质子数多，质子数多1来推算；来推算；(3)根据根据(1)的解答结果写方程的解答结果写方程【答案】【答案】见精讲精讲见精讲精讲【方法总结方法总结】写核反应方程的基本原则是质量写核反应方程的基本原则是质量数守恒和电荷数守恒依据这两个原则列方程就数守恒和电荷数守恒依据这两个原则列方程就可确定可确定衰变和衰变和衰变的次数根据

10、每发生一次衰变的次数根据每发生一次衰变新核的质子数和中子数均比原来的核少衰变新核的质子数和中子数均比原来的核少2，每发生一次每发生一次衰变中子数少衰变中子数少1，质子数多，质子数多1，就可，就可计算多次衰变后的核与原来核的质子数和中子数计算多次衰变后的核与原来核的质子数和中子数的差值；也可根据其核电荷数和核质量数进行推的差值；也可根据其核电荷数和核质量数进行推算算变式训练变式训练1A1次次衰变，衰变，6次次衰变衰变B4次次衰变衰变C2次次衰变衰变D2次次衰变，衰变，2次次衰变衰变解析：解析：选选B.质量数未改变，只能是发生了多次质量数未改变，只能是发生了多次衰变，从核电荷数可判断发生了衰变，从

11、核电荷数可判断发生了4次次衰变衰变半衰期的应用半衰期的应用 类型二类型二14C是一种半衰期为是一种半衰期为5568年的放射性同位年的放射性同位素若考古工作者探测到某古树中素若考古工作者探测到某古树中14C的含量为原的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约来的，则该古树死亡时间距今大约()A22272年年B11136年年C5568年年 D2784年年【答案答案】B变式训练变式训练2一块含铀的矿石质量为一块含铀的矿石质量为M，其中铀，其中铀元素的质量为元素的质量为m.铀发生一系列衰变，最终生成物为铀发生一系列衰变，最终生成物为铅已知铀的半衰期为铅已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的，那么下列说

12、法中正确的有有()A经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了了B经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有有m/4发生了衰变发生了衰变C经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D经过一个半衰期后该矿石的质量剩下经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2解析：解析：选选C.经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应该还有该还有m/4，经过三个半衰期后还剩，经过三个半衰期后还剩m/8.因为衰变因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没产物大部分仍然留

13、在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变本题选有太大的改变本题选C.关于放射性的应用，下列说法正确的是关于放射性的应用，下列说法正确的是()A放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用对人体的正常细胞不会有伤害作用B对放射性的废料，要装入特制的容器里并对放射性的废料，要装入特制的容器里并埋入深地层进行处理埋入深地层进行处理C射线探伤仪中的放射源必须存放在特制射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置的容器里，而不能随意放置D对可能有放射性污染的场所或物品进行检对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的测是很有必要的 类型三类型三放射性的应用放射性的应用【精讲精析精讲精析】放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，也会对人体的正常细胞有伤害，胞分裂，也会对人体的正常细胞有伤害，A错正因为放射线具有伤害作用，选项错正因为放射线具有伤害作用，选项B、C、D均是正确的均是正确的【答案答案】BCD变式训练变式训练3下列应用中，把放射性同位素作为示下列应用中，把放射性同位素作为示踪原子的是踪原子的是()A射线探伤仪射线探伤仪B利用钴利