新教材高中物理第五章原子核第2節(jié)放射性元素的衰變課件新人教版選擇性必修第三冊

第五章

原子核第2節(jié)

放射性元素的衰變課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.物理觀念：知道衰變、半衰期及原子核衰變的規(guī)律，了解核反應(yīng)及放射性同位素應(yīng)用的基本觀念和相關(guān)實驗證據(jù)。2.科學(xué)思維：理解原子核的衰變規(guī)律及半衰期的計算方法，掌握核反應(yīng)方程的寫法與放射性同位素的應(yīng)用，培養(yǎng)分析、推理能力。課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求4.了解放射性同位素及其應(yīng)用，知道射線的危害和防護。5.了解放射性同位素帶來的輻射與安全問題。3.科學(xué)探究：通過學(xué)習(xí)科學(xué)家對放射性元素衰變的探究，學(xué)會觀察和思考，提高科學(xué)探究的能力。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度，體驗科學(xué)家探索科學(xué)規(guī)律的艱辛，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。續(xù)表要點一原子核的衰變

衰變要點二半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫作這種元素的________②。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。

半衰期①

②某放射性元素的半衰期為4天，若有10個這樣的原子核，經(jīng)過4天后還剩5個，這種說法對嗎？提示半衰期是放射性元素的大量原子核衰變時所遵循的統(tǒng)計規(guī)律，不能用于少量的原子核發(fā)生衰變的情況，因此，經(jīng)過4天后，10個原子核有多少發(fā)生衰變是不能確定的，所以這種說法不對。

1.兩種衰變

2.半衰期的理解（1）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大。（2）放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。（3）半衰期描述的是統(tǒng)計規(guī)律，不適用于少數(shù)原子核的衰變。探究點一

原子核的衰變

1.衰變實質(zhì)

2.衰變規(guī)律原子核發(fā)生衰變時，衰變前后的電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)、動量、能量守恒。

3.衰變方程通式

4.確定原子核衰變次數(shù)的方法與技巧

A

解題感悟衰變次數(shù)的判斷技巧

C

探究點二

半衰期的理解及有關(guān)計算

（1）每經(jīng)過一個半衰期，氡原子核的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?/p>

（2）從圖中可以看出，經(jīng)過兩個半衰期未衰變的原子核還有多少？

（3）對于某個或選定的幾個氡原子核能根據(jù)它的半衰期預(yù)測它的衰變時間嗎？提示半衰期是某種放射性元素的大量原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間的統(tǒng)計規(guī)律，故無法預(yù)測單個原子核或幾個特定原子核的衰變時間。

3.適用條件：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，無法確定其何時發(fā)生衰變，半衰期只適用于大量的原子核。

4.應(yīng)用：利用半衰期非常穩(wěn)定的特點，可以測算其衰變過程，推算時間等。

C

解題感悟半衰期理解的兩個誤區(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。（2）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，其實衰變后的質(zhì)量包括衰變后新元素的質(zhì)量和尚未發(fā)生衰變的元素質(zhì)量兩部分。

C

[解析]放射性元素的衰變快慢由原子核內(nèi)部的自身因素決定，與原子的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。

D

探究點三

核反應(yīng)及核反應(yīng)方程

（1）充入氮氣前熒光屏上看不到閃光，而充入氮氣后熒光屏上看到了閃光，說明了什么問題？提示充入氮氣后，產(chǎn)生了新粒子。（2）原子核的人工轉(zhuǎn)變與原子核的衰變有什么相同規(guī)律？提示質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，動量守恒。（3）如何實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變？

核反應(yīng)的理解內(nèi)容說明核反應(yīng)的條件核反應(yīng)的規(guī)律質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)內(nèi)容說明原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)人工轉(zhuǎn)變與衰變的比較相同點人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒不同點人工轉(zhuǎn)變是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生；而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理、化學(xué)條件的影響續(xù)表

A

解題感悟?qū)懞朔磻?yīng)方程時應(yīng)注意的三點（1）核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，核反應(yīng)方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向。（2）核反應(yīng)方程應(yīng)以實驗事實為基礎(chǔ)，不能憑空杜撰。（3）核反應(yīng)方程遵守質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程中，一般會發(fā)生質(zhì)量的變化。

探究點四

放射性同位素的應(yīng)用

（2）當(dāng)探測接收器單位時間內(nèi)接收的放射性粒子的個數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)值時，將如何調(diào)整兩個軋輥間的距離？提示若超過標(biāo)準(zhǔn)值，說明鋁板太薄了，應(yīng)將兩個軋輥間的距離調(diào)節(jié)得大些。

1.放射性同位素的分類（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應(yīng)用（1）利用它的射線：

（2）作為示蹤原子：把放射性同位素原子通過物理或化學(xué)反應(yīng)的方式摻到其他物質(zhì)中，然后用探測儀進(jìn)行追蹤，確定其位置。

3.輻射與安全：人類一直生活在放射性的環(huán)境中，過量的射線對人體組織有破壞作用。要防止放射性物質(zhì)對水源、空氣、用具等的污染。

BD

解題感悟放射性同位素的應(yīng)用技巧

BD

A

D

A

B

短

[解析]根據(jù)同位素的用途，為了減小對人體的傷害，半衰期應(yīng)該短些。

勻強磁場中軌跡勻強磁場中軌跡

A.B.C.D.

D

C

B

BD

D

AD

C

D

C

BC

D

D

B

14.某校學(xué)生在進(jìn)行社會綜合實踐活動時，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線（見表），并總結(jié)出它們的幾種用途。同位素放射線半衰