新教材高中物理第五章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选择性必修第三册

第五章

原子核第2节

放射性元素的衰变课标解读课标要求素养要求1.物理观念：知道衰变、半衰期及原子核衰变的规律，了解核反应及放射性同位素应用的基本观念和相关实验证据。2.科学思维：理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法，掌握核反应方程的写法与放射性同位素的应用，培养分析、推理能力。课标解读课标要求素养要求4.了解放射性同位素及其应用，知道射线的危害和防护。5.了解放射性同位素带来的辐射与安全问题。3.科学探究：通过学习科学家对放射性元素衰变的探究，学会观察和思考，提高科学探究的能力。4.科学态度与责任：坚持实事求是的科学态度，体验科学家探索科学规律的艰辛，激发学习兴趣。续表要点一原子核的衰变

衰变要点二半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的________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。

半衰期①

②某放射性元素的半衰期为4天，若有10个这样的原子核，经过4天后还剩5个，这种说法对吗？提示半衰期是放射性元素的大量原子核衰变时所遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况，因此，经过4天后，10个原子核有多少发生衰变是不能确定的，所以这种说法不对。

1.两种衰变

2.半衰期的理解（1）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大。（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无关。（3）半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变。探究点一

原子核的衰变

1.衰变实质

2.衰变规律原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数、质量数、动量、能量守恒。

3.衰变方程通式

4.确定原子核衰变次数的方法与技巧

A

解题感悟衰变次数的判断技巧

C

探究点二

半衰期的理解及有关计算

（1）每经过一个半衰期，氡原子核的质量变为原来的多少？

（2）从图中可以看出，经过两个半衰期未衰变的原子核还有多少？

（3）对于某个或选定的几个氡原子核能根据它的半衰期预测它的衰变时间吗？提示半衰期是某种放射性元素的大量原子核有半数发生衰变所用的时间的统计规律，故无法预测单个原子核或几个特定原子核的衰变时间。

3.适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，半衰期只适用于大量的原子核。

4.应用：利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其衰变过程，推算时间等。

C

解题感悟半衰期理解的两个误区（1）错误地认为半衰期就是一个放射性元素的原子核衰变到稳定核所经历的时间，其实半衰期是大量的原子核发生衰变时的统计规律。（2）错误地认为放射性元素的半衰期就是元素质量减少为原来一半所需要的时间，该观点混淆了尚未发生衰变的放射性元素的质量与衰变后元素的质量的差别，其实衰变后的质量包括衰变后新元素的质量和尚未发生衰变的元素质量两部分。

C

[解析]放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定，与原子的化学状态无关。

D

探究点三

核反应及核反应方程

（1）充入氮气前荧光屏上看不到闪光，而充入氮气后荧光屏上看到了闪光，说明了什么问题？提示充入氮气后，产生了新粒子。（2）原子核的人工转变与原子核的衰变有什么相同规律？提示质量数与电荷数都守恒，动量守恒。（3）如何实现原子核的人工转变？

核反应的理解内容说明核反应的条件核反应的规律质量数守恒，电荷数守恒原子核人工转变的三大发现内容说明原子核人工转变的三大发现人工转变与衰变的比较相同点人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒不同点人工转变是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响续表

A

解题感悟写核反应方程时应注意的三点（1）核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向。（2）核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰。（3）核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化。

探究点四

放射性同位素的应用

（2）当探测接收器单位时间内接收的放射性粒子的个数超过标准值时，将如何调整两个轧辊间的距离？提示若超过标准值，说明铝板太薄了，应将两个轧辊间的距离调节得大些。

1.放射性同位素的分类（1）天然放射性同位素。（2）人工放射性同位素。

2.放射性同位素的主要应用（1）利用它的射线：

（2）作为示踪原子：把放射性同位素原子通过物理或化学反应的方式掺到其他物质中，然后用探测仪进行追踪，确定其位置。

3.辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用。要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。

BD

解题感悟放射性同位素的应用技巧

BD

A

D

A

B

短

[解析]根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该短些。

匀强磁场中轨迹匀强磁场中轨迹

A.B.C.D.

D

C

B

BD

D

AD

C

D

C

BC

D

D

B

14.某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线（见表），并总结出它们的几种用途。同位素放射线半衰