高中物理放射性元素衰變PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高中物理放射性元素衰變高中物理放射性元素衰變第1頁/共26頁第2頁/共26頁1知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰 變。變。2知道知道衰變、衰變、衰變的規(guī)律，會寫衰變的規(guī)律，會寫 衰變方程。衰變方程。3理解半衰期的概念，并能利用公式理解半衰期的概念，并能利用公式 進(jìn)行簡單計算。進(jìn)行簡單計算。第3頁/共26頁 1原子核的衰變原子核的衰變 (1)定義：原子核由于放出定義：原子核由于放出 或或 而轉(zhuǎn)變?yōu)槎D(zhuǎn)變?yōu)樾略雍说倪^程。新原子核的過程。 (2)分類分類粒子粒子粒子粒子第4頁/共26頁 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點發(fā)生發(fā)生衰變時，新核在元素周期表中向前衰變時，新核在元素周期表

2、中向前移移2位，發(fā)生位，發(fā)生衰變時，新核在元素周期表中向后移衰變時，新核在元素周期表中向后移1位。位。 2半衰期半衰期 (1)定義：放射性元素的原子核有定義：放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變的時間發(fā)生衰變的時間。 (2)決定因素：決定因素： 放射性元素衰變的快慢是由放射性元素衰變的快慢是由 的因素決定的的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件 關(guān)系。不同的放關(guān)系。不同的放射性元素，半衰期射性元素，半衰期 。半數(shù)半數(shù)核內(nèi)部自身核內(nèi)部自身沒有沒有不同不同第5頁/共26頁 (3)應(yīng)用：應(yīng)用： 利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點，可以測量其衰變程利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點，可

3、以測量其衰變程度、推斷時間。度、推斷時間。 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點半衰期是描述的是大量原子核衰變的半衰期是描述的是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量或單個原子核沒有意義。統(tǒng)計規(guī)律，對少量或單個原子核沒有意義。第6頁/共26頁1一個原子核發(fā)生衰變時，下列說法中正確的是一個原子核發(fā)生衰變時，下列說法中正確的是()A總質(zhì)量數(shù)保持不變總質(zhì)量數(shù)保持不變B核子數(shù)保持不變核子數(shù)保持不變C變化前后質(zhì)子數(shù)保持不變變化前后質(zhì)子數(shù)保持不變 D總動量保持不總動量保持不變變解析：解析：衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，又質(zhì)量數(shù)等于核子衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，又質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，故衰變過程中核子數(shù)不變，數(shù)，故衰變過程中核子數(shù)不變，A、B正確；

4、發(fā)生正確；發(fā)生衰變時，質(zhì)子數(shù)增加，衰變時，質(zhì)子數(shù)增加，C錯；由動量守恒的條件知錯；由動量守恒的條件知D正確。正確。答案：答案：ABD第7頁/共26頁2原子序數(shù)大于或等于原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)地放出射的所有元素，都能自發(fā)地放出射 線。這些射線共有三種：線。這些射線共有三種：射線、射線、射線和射線和射線。下射線。下列說法中正確的是列說法中正確的是()A原子核每放出一個原子核每放出一個粒子，原子序數(shù)減少粒子，原子序數(shù)減少4B原子核每放出一個原子核每放出一個粒子，原子序數(shù)增加粒子，原子序數(shù)增加4C原子核每放出一個原子核每放出一個粒子，原子序數(shù)減少粒子，原子序數(shù)減少1D原子核每放出一

5、個原子核每放出一個粒子，原子序數(shù)增加粒子，原子序數(shù)增加1解析：解析：發(fā)生一次發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)減少衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少，原子序數(shù)減少2；發(fā)生一次；發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)、原子衰變，核電荷數(shù)、原子序數(shù)增加序數(shù)增加1。答案：答案：D第8頁/共26頁3關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法中正確的是關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法中正確的是 ()A半衰期是原子核質(zhì)量減少一半所需的時間半衰期是原子核質(zhì)量減少一半所需的時間B半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間C半衰期與外界壓強和溫度有關(guān)，與原子的化學(xué)狀態(tài)無半衰期與外界壓強和溫

6、度有關(guān)，與原子的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)關(guān)D半衰期可以用于測定地質(zhì)年代、生物年代等半衰期可以用于測定地質(zhì)年代、生物年代等解析：解析：原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，環(huán)境無關(guān)，C錯誤；原子核的衰變有一定的速率，每隔一錯誤；原子核的衰變有一定的速率，每隔一定的時間定的時間(即半衰期即半衰期)，原子核就衰變掉總數(shù)的一半，原子核就衰變掉總數(shù)的一半，A錯錯誤，誤，B正確；利用鈾正確；利用鈾238可測定地質(zhì)年代，利用碳可測定地質(zhì)年代，利用碳14可測定可測定生物年代，生物年代，D正確。正確。答案：答案：BD第9頁/共26頁答案：答案：3.8第10頁/共2

7、6頁第11頁/共26頁第12頁/共26頁第13頁/共26頁第14頁/共26頁第15頁/共26頁 1(2012大綱全國卷大綱全國卷) U經(jīng)過經(jīng)過m次次衰變和衰變和n次次衰衰變，變成變，變成 Pb，則，則() Am7，n3Bm7，n4 Cm14，n9 Dm14，n18 思路點撥思路點撥通過通過、兩種衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)兩種衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析計算。量數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析計算。9223582207第16頁/共26頁 解析解析原子核每發(fā)生一次原子核每發(fā)生一次衰變，質(zhì)量數(shù)減少衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電，核電荷數(shù)減少荷數(shù)減少2；每發(fā)生一次；每發(fā)生一次衰變，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增衰變

8、，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加加1。比較兩種原子核，質(zhì)量數(shù)減少。比較兩種原子核，質(zhì)量數(shù)減少28，即發(fā)生了，即發(fā)生了7次次衰變衰變；核電荷數(shù)應(yīng)減少；核電荷數(shù)應(yīng)減少14，而核電荷數(shù)減少，而核電荷數(shù)減少10，說明發(fā)生了，說明發(fā)生了4次次衰變，衰變，B項正確。項正確。 答案答案B第17頁/共26頁第18頁/共26頁 3影響因素影響因素 放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強如溫度、壓強)或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)如單質(zhì)、化合物、化合物)無關(guān)。無關(guān)。 4適用條件適用條件 半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大

9、量的原子核衰變規(guī)律半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核。能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核。 名師點睛名師點睛原子核的衰變規(guī)律和質(zhì)量的衰變規(guī)律是一原子核的衰變規(guī)律和質(zhì)量的衰變規(guī)律是一樣的。原因是原子中電子的質(zhì)量可忽略不計。樣的。原因是原子中電子的質(zhì)量可忽略不計。第19頁/共26頁 2為測定某水庫的存水量，現(xiàn)將一小瓶放射性同位為測定某水庫的存水量，

10、現(xiàn)將一小瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變素溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變8107次，次，這種同位素的半衰期為這種同位素的半衰期為2天，天，10天之后從水庫中取出天之后從水庫中取出1 m3的水，并測得每分鐘衰變的水，并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？次，求水庫的存水量為多少？ 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)放射性元素每分鐘的衰變次數(shù)與質(zhì)量成放射性元素每分鐘的衰變次數(shù)與質(zhì)量成正比。正比。第20頁/共26頁第21頁/共26頁 理解半衰期的常見誤區(qū)：理解半衰期的常見誤區(qū)： (1)錯誤地認(rèn)為半衰期就是一個放射性元素的原子核錯誤地認(rèn)為半衰期就是一個放射性元素的原子核衰變到穩(wěn)定核所經(jīng)歷的時間。其實半衰期是大量的原子衰變到穩(wěn)定核所經(jīng)歷的時間。其實半衰期是大量的原子核發(fā)生衰變時的統(tǒng)計規(guī)律。核發(fā)生衰變時的統(tǒng)計規(guī)律。 (2)錯誤地認(rèn)為放射性元素的半衰期就是元素質(zhì)量減錯誤地認(rèn)為放射性元素的半衰期就是元素質(zhì)量減少為原來一半所需要的時間，該觀點混淆了尚未發(fā)生衰少為原來一半所需要的時間，該觀點混淆了尚未發(fā)生衰變的放射性元素的質(zhì)量與衰變后元素的質(zhì)量的差別。其變的放射性元素的質(zhì)量與衰變后元素