高中物理第二节 放射性元素的衰变配套辅导与检测课件 粤教版选修3-5

1、第二节放射性元素的衰变1知道天然放射现象的原因是原子核的衰变2知道三种射线的本质，以及如何用电场和磁场来区分它们3知道衰变和衰变4会写衰变方程5知道半衰期的概念，会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义2放射性现象的发现揭示了原子核结构的复杂性，从而促进了人类对微观结构更为深入的认识，许多元素具有放射性，原子核放射出来的射线有哪些，其本质是什么？元素衰变有什么规律呢？3一、原子核的衰变1三种射线及本质特征(1)射线它是高速_ ，速度约为光速的_，贯穿本领_，电离作用_(2)射线它是高速_，速度接近光速的_，贯穿作用_，电离作用_比较强氦核流1/10很弱较弱电子流99%较强4(3)射线它是

2、频率极高的_，贯穿作用_，电离作用_2原子核的衰变(1)衰变：一种元素放出_后变成新的元素的现象称为原子核的衰变(2)放射性物质连续发生衰变时，有的原子核发生衰变，有的发生衰变，如果还伴随着辐射，这时射线中就会同时具有、和射线很弱电磁波最强粒子或粒子5(3)原子核在发生衰变时，_总是守恒的二、半衰期1半衰期放射性元素的原子核有_所用的时间叫做半衰期原子核衰变的快慢用_表示，放射性元素衰变的速率完全由_的因素决定，与原子所处的_和_无关半衰期是一种统计规律，对于少数原子核来说不能应用，半衰期公式： .电荷数和质量数化学状态半数发生衰变半衰期原子核本身物理状态6对一定量的某种放射性元素，有些核先衰

3、变，有些核后衰变，每个核的存活时间是不一样的，放射性元素的平均存活时间称为_记为.半衰期与平均寿命之间的关系为：_.平均寿命0.6937放射线的特征把放射源放在有窄孔的铅盒里，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场(电场)时，发现底片上正对孔的位置感光了假设在铅盒和底片之间放一对磁极，使磁场(电场)方向跟射击线方向垂直，结果在底片上有3个地方感光了，说明在磁场(电场)作用下，射线分为三束，如以以下图所示，说明这些射线有的带正电，有的带负电，有的不带电从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫射线；带负电的叫射线；不偏转的叫射线8三种射线的特征：射线是卢瑟福经研究发现，射线粒子带2个单位的正电

4、荷，质量数为4，即粒子是氦核，速度约为光速的1/10，有较大的动能贯穿本领很弱，但电离作用比较强，能使沿途空气电离射线是贝克勒尔证实，射线是电子流，其速度可到达光速的99%.贯穿本领大，能穿过黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离较弱射线是一种波长很短的电磁波光子流，是能量很高的电磁波，波长1010 m贯穿作用最强，能穿透几厘米的铅板，但电离作用很弱9 双选 如右图所示，铅盒内的天然放射性物质能向上放出、三种射线粒子，它们都能打到正上方的荧光屏上假设在放射源上方放一张薄铝箔，并在放射源和荧光屏间加水平方向的匀强电场，结果荧光屏上只剩下两个亮点M、N.以下说法中正确的选项是()A打在M、N的依次是

5、射线和射线B打在M、N的依次是射线和射线C匀强电场的方向水平向左D匀强电场的方向水平向右MN10解析：粒子的速度较小，约为光速的十分之一，因而贯穿物质的本领很小，一张薄纸就能把它挡住，故A项错误；射线是高速运动的电子流，它向右偏，故可判断匀强电场的方向水平向左答案：BC11课堂训练1.2021上海卷在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如以以下图所示.该装置中探测器接收到的是 射线 射线 射线 射线12解析：首先，放射源放出的是射线、射线、射线，无X射线，A项错误；另外射线穿透本领最弱，一张纸就能挡住，而射线穿透本领较强能穿透几毫米厚的铝板，射线穿透本领最强，可

6、以穿透几厘米厚的铅板，而要穿过轧制钢板只能是射线，因此D项正确.答案：D13原子核的衰变原子核放出粒子或粒子后变成新的原子核的现象称为原子核衰变天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构原子核的衰变有衰变、衰变射线是伴随射线和射线而产生的光(能量)辐射射线的本质是能量它是由于原子核衰变成的新核往往处于高能级，它要向低能级跃迁，并辐射光子放射性物质连续发生衰变时，有的原子核发生衰变，有的发生衰变，如果还伴随着辐射，这时射线中就会同时具有、和射线14n衰变的实质是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，这就是衰变放出粒子氦核： He，即 H

7、 He.衰变的实质：原子核里没有电子，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，这就衰变放出高速电子流粒子 ，即： .原子核在发生衰变时，电荷数和质量数都守恒其衰变可用衰变方程式(核反应方程)表示15 由原子核衰变规律可知()A放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线B放射性元素发生衰变时，原子核化学性质不变C放射性元素发生衰变时，原子核化学性质必改变D放射性元素发生正电子衰变时，新核的质量不变，核电荷数增加1解析：一次衰变不可能同时产生射线和射线，只可能产生射线和射线，或射线和射线，A错误；原子核发生衰变后，核电荷数发生改变，生成新物质(新核)，故化学性质应发生改变，B错误

8、，C正确；发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数减少1 ，D错误答案：C16课堂训练2放射性元素发生衰变中所放出的电子，来自()A原子核外内层电子B原子核内所含电子C原子核内中子衰变为质子放出的电子D原子核内质子衰变为中子放出的电子解析：衰变本质是原子核内的中子变成一个质子和一个电子，放出高速电子流粒子( )，即： ，C正确答案：C17 半衰期的理解放射性元素的衰变有一定的速率放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，叫做半衰期，记为 .原子核衰变的快慢用半衰期表示，放射性元素衰变的速率完全由原子核本身的因素决定，与原子所处的物理状态(如压强、温度)和化学状态(如单质、化合物)无关半衰期

9、是大量原子核衰变时统计规律，对于少数原子核来说不能应用18如果用m0表示衰变前的质量，经过时间t后剩余的质量为m，那么有mm0如果用n0表示衰变前的质量，经过时间t后剩余的质量为n，那么有nn0对一定量的某种放射性元素，有些核先衰变，有些核后衰变，每个核的存活时间是不一样的，放射性元素的平均存活时间称为平均寿命，记为.半衰期与平均寿命之间的关系 为： 19 一个氡核 Rn衰变成钋核 Po并放出一个粒子，其半衰期为天.1 g氡经过天衰变掉的氡的质量，以及 Rn衰变成钋核 Po的过程放出的粒子是()A0.25 g，粒子B0.75 g，粒子C0.25 g，粒子D0.75 g，粒子20解析：根据核反应

10、时，质量数和电荷数守恒，可得其核反应方程为 Rn Po He Rn衰变成钋核 Po的过程放出的粒子是粒子根据半衰期公式mm0 得mm0 m0 m0所以衰变掉的氡的质量mm0 m0 m00.75 g.答案：B21课堂训练3某放射性元素经过天有 的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A天B天C天 D天221一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 ，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仅是射线B仅是射线C是射线和射线D是射线和射线根底达标23解析：三种射线中，射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，题中

11、用1 cm厚的铝片即能挡住射线，说明射线中不含射线，用薄纸便可挡住局部射线，说明射线中含有贯穿本领较小的射线，同时有大局部射线穿过薄纸，说明含有射线答案：C242原子核X经衰变(一次)变成原子核Y，原子核Y再经一次衰变变成原子核Z，那么以下说法中不正确的选项是()A核X的中子数减核Z的中子数等于2B核X的质子数减核Z的质子数等于5C核Z的质子数比核X的质子数少1D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125解析：根据衰变规律，发生一次衰变减少两个质子和两个中子，发生一次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：C263朝鲜的“核危机引起了全球的瞩目，其焦

12、点问题就是朝鲜的核电站用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239( Pu)，这种 Pu可由铀239( U)经过n次衰变而产生，那么n为()A2 B239C145 D92解析：其衰变方程为 U Pu e，衰变时质量数不变，由电荷数守恒可以判断出发生衰变的次数为2次答案：A274以下有关半衰期的说法正确的选项是 ()A放射性元素的半衰期越短，说明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快B放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短C把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度D降低温度或增大压强，让该元素与其

13、他物质形成化合物，均可减小衰变速度28解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映出放射性元素衰变速度的快慢，假设衰变越快，半衰期越短，某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理状态或化学状态无关，故上述选项只有A选项正确答案：A295双选目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比方，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，以下说法正确的选项是()A氡的半衰期为天，假设取4个氡原子核，

14、经过天后就一定剩下一个原子核了B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时产生的C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱D发生衰变时，生成核与原来的核相比，中子数减少了4个30解析：半衰期是对于大量原子核的统计规律，对个别原子核不适用，所以4个氡原子核经过天(2个半衰期)发生衰变的个数是随机的，具有不确定性，所以选项A错误衰变所释放的电子实质上是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，所以选项B正确在衰变和衰变过程中要伴随着射线的产生，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，所以选项C正确发生衰变时，生成核与原来的核相比，质子数和中子数都减少了2个，所以选

15、项D错误答案：BC31能力提升答案：B( )327(双选在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两条如图 x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，那么下述说法中正确的选项是()A发生的是衰变，b为粒子的径迹 B发生的是衰变，b为粒子的径迹C磁场方向垂直纸面向外D磁场方向垂直纸面向内33解析：从轨迹可以看出两粒子的运动方向不同，但受力方向相同，说明电流方向相同，即发生了衰变，在磁场中受力向上，由左手定那么可判断出磁场方向垂直纸面向内，A、D选项正确答案：AD34解析：(1)设 U衰变为 Pb经过x次衰变和y次衰变由质量数守恒和电荷数守恒可得2382064x9

16、2822xy联立解得x8，y6.即一共经过8次衰变和6次衰变35(2)因为原子核的电荷数等于质子数，因此质子数减少928210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：(23892)(20682)22个(3)此核反应方程为 U Pb He e.答案：(1)86(2)1022 (3) U Pb He e369放射性元素 C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) C不稳定，易发生衰变，放出射线，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 C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？37解析：(2)活体中 C含量不变，生物死亡后， C开始衰变，设活体中 C的含量为m0，遗骸中为m，则由半衰期的定义得mm0 ，即0.125 ，解得 3，所以t17190年答案：(1) C N e(2)17190年3810测得某矿石中铀、铅质量比为1