第2節(jié)放射性元素衰變(PPT課件)

1、第十九章第十九章 原子核原子核回顧：三種放射性射線的性質(zhì)回顧：三種放射性射線的性質(zhì)三種射線 、三種射線的性質(zhì)：最弱最強(qiáng)c光子較弱較弱接近c(diǎn)電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)速率組成物質(zhì)射線射線種類氦核He42電子e01最強(qiáng)最弱c101一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變遵循的原則：衰變遵循的原則：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。變了，變成另一種原子核。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

2、新核的變化叫做原子核的衰種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄗ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的

3、衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 思考與討論思考與討論原子核里沒(méi)有電子，原子核里沒(méi)有電子，衰變中的電子來(lái)自哪里？衰變中的電子來(lái)自哪里？11H10n01e（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 XAZe01 YAZ 1 （3 3）衰變衰變: :伴隨伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .注

4、意：注意：1、 放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的衰變！衰變！2、衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，即：、衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！生成了新的原子核！例：例： 經(jīng)過(guò)一系列經(jīng)過(guò)一系列 衰變和衰變和 衰變后，可以衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛變成穩(wěn)定的元素鉛206 206 ，問(wèn)這一過(guò)程，問(wèn)這一過(guò)程 衰變和衰變和 衰變次數(shù)？衰變次數(shù)？U23892解：設(shè)經(jīng)過(guò)解：設(shè)經(jīng)過(guò)x x次次 衰變，衰變，y y次次 衰變衰變eyHexPbU01422068223892 2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6)(20682Pb釷釷232經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)6次次 衰

5、變和衰變和4次次 衰變后變成一種衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素是什么？它的質(zhì)量數(shù)穩(wěn)定的元素，這種元素是什么？它的質(zhì)量數(shù)是多少？它的原子序數(shù)是多少？是多少？它的原子序數(shù)是多少？練習(xí)：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數(shù)發(fā)生衰變所需的放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。 tmm)21(0 放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系： tNN)21(0 2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同例如：例如： 氡氡222222衰變?yōu)獒曀プ優(yōu)獒?1821

6、8的半衰期為的半衰期為3.83.8天天 鐳鐳226226衰變?yōu)殡彼プ優(yōu)殡?22222的半衰期為的半衰期為16201620年年 鈾鈾238238衰變?yōu)殁Q衰變?yōu)殁Q234234的半衰期長(zhǎng)達(dá)的半衰期長(zhǎng)達(dá)4.54.510109 9年年3 3、半衰期的計(jì)算、半衰期的計(jì)算例：已知釷例：已知釷234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g釷經(jīng)過(guò)釷經(jīng)過(guò)120120天后還剩多少？天后還剩多少？計(jì)算表達(dá)式計(jì)算表達(dá)式: : tmm)21(0 放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系：練習(xí)練習(xí)1.1.鉍鉍210210的半衰期是的半衰期是5 5天，經(jīng)過(guò)多少天后，天，經(jīng)過(guò)多少天后

7、，20g20g鉍還剩鉍還剩1.25g?1.25g?2. 10克鐳克鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期為的半衰期為1620年，有年，有人說(shuō)：經(jīng)過(guò)人說(shuō)：經(jīng)過(guò)1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳（226）5克，再經(jīng)過(guò)克，再經(jīng)過(guò)1620年另一半鐳也發(fā)生了年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳衰變，鐳226就沒(méi)有了，對(duì)嗎？為什么？就沒(méi)有了，對(duì)嗎？為什么？ (1)“單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的”，所以，放射，所以，放射性元素的半衰期，描述的是性元素的半衰期，描述的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律。(2)半衰期的長(zhǎng)短由半衰期的長(zhǎng)短由核內(nèi)部自身核內(nèi)部自身的因素決定，跟所處的因素決定，跟所

8、處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都沒(méi)有關(guān)系。的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都沒(méi)有關(guān)系。4 4、注意：、注意：五、應(yīng)用五、應(yīng)用1 1、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰變規(guī)律，測(cè)定地球的年齡為衰變規(guī)律，測(cè)定地球的年齡為4646億年。地殼有一部?jī)|年。地殼有一部漫長(zhǎng)的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。漫長(zhǎng)的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。2 2、碳、碳1414測(cè)年技術(shù)，測(cè)年技術(shù)，1414C C是具有放射性的碳的同位素，是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進(jìn)行能夠自發(fā)的進(jìn)行 衰變，變成氮。衰變，變成氮。一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變?cè)瓌t：衰

9、變?cè)瓌t：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樵雍说乃プ儯何覀儼言雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄐ潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 （3 3）衰變衰變: :總是伴隨總是伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .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數(shù)發(fā)生衰放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的

10、時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。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變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。課堂總結(jié)課堂總結(jié) tmm)21(0 放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。判斷古生物年代常用判斷古生物年代常用14C定年法。若干萬(wàn)年以定年法。若干萬(wàn)年以前，始祖鳥(niǎo)通過(guò)攝食，吸收了植物中含有前，始祖鳥(niǎo)通過(guò)攝食，吸收了植物中含有14C的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，死亡后不再吸收。隨著年代的的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，死亡后不再吸收。隨著年代的推移，其體內(nèi)推移，其體內(nèi)14C的含量為現(xiàn)代鳥(niǎo)的的含量為

11、現(xiàn)代鳥(niǎo)的 ，已，已知地表中知地表中14C的含量基本不變，的含量基本不變，14C的半衰期的半衰期為為T年，試判斷始祖鳥(niǎo)距今年代為：年，試判斷始祖鳥(niǎo)距今年代為： A B C D 2高考題回顧：高考題回顧：1圖中圖中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線其放出的射線 在電在電 場(chǎng)的作用下分成場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是三束，以下判斷正確的是Aa為為射線、射線、b為為射線射線Ba為為射線、射線、b為為射線射線Cb為為射線、射線、C為為射線射線Db為為射線、射線、C為為射線射線BC2002年 上海10完成核反應(yīng)方程：完成核反應(yīng)方程： Th Pa 。

12、衰變?yōu)樗プ優(yōu)?的半衰期是的半衰期是1.2分鐘，則分鐘，則64克克 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變?？松形此プ?。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e01 高考題回顧：例題分析為測(cè)定某水庫(kù)的存水量，將一瓶放射性同位素溶液為測(cè)定某水庫(kù)的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入水庫(kù)中，已知這杯溶液每分鐘衰變倒入水庫(kù)中，已知這杯溶液每分鐘衰變8 107次，次，這種同位素半衰期為這種同位素半衰期為2天，該放射性同位素溶液在較天，該放射性同位素溶液在較短時(shí)間內(nèi)與水庫(kù)中水混合均勻短時(shí)間內(nèi)與水庫(kù)中水混合均勻. . 10天后從水庫(kù)取出天后從水庫(kù)取出1m3的水，并測(cè)得每分鐘衰變的水

13、，并測(cè)得每分鐘衰變10次，求水庫(kù)的存水次，求水庫(kù)的存水量為多少？量為多少？2.5 105m3例題分析例題：本題中用大寫(xiě)字母代表原子核，例題：本題中用大寫(xiě)字母代表原子核，E經(jīng)經(jīng)衰變成衰變成為為F，再經(jīng)，再經(jīng)衰變成為衰變成為G，再經(jīng)，再經(jīng)衰變成為衰變成為H。上述系。上述系列衰變可記為下式：列衰變可記為下式：另一系列衰變?nèi)缦拢毫硪幌盗兴プ內(nèi)缦拢阂阎阎狿和和F是同位素，則（是同位素，則（ ）A.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素B.R和和E是同位素，是同位素，S和和F是同位素是同位素C.R和和G是同位素，是同位素，S和和H是同位素是同位素D.Q和和E是同位素，是同位素，R和和F是同位素是同位素BHGFE SRQP 例題分析例題：在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，