19.2 放射性元素的衰变学案

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高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变导学案

第十八章原子核19.2 放射性元素的衰变【教学目标】1．知道α和β衰变的规律及实质。

2．理解半衰期的概念。

重点： α和β衰变的规律难点：半衰期【自主预习】1.原子核放出________或________的变化称为原子核的衰变。

原子核衰变时________和________都守恒。

2．β衰变的实质在于核内的________转化成了一个________和一个________。

其转化方程是________，这种转化产生的________发射到核外，就是β粒子。

3．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的________。

放射性元素衰变的快慢是由________的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件________关系。

4．原子核的衰变原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核，我们把这种变化叫做原子核的衰变。

(1)衰变规律原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

(2)两种衰变—α衰变和β衰变①原子核放出一个α粒子就说它发生了一次α衰变，新核的质量数比原来的减少4，而电荷数减少2，用通式表示为：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He 。

②原子核放出一个β粒子就说它发生了一次β衰变，新核的质量数不变，而电荷数增加了1，用通式表示为：A Z X → A Z ＋1Y ＋ 0－1e 。

5．半衰期放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，我们通常用“半衰期”来表示放射性元素衰变的快慢。

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。

(1)半衰期的计算公式为：式中的N 原和m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余和m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。

(2)半衰期是对大量原子核衰变进行统计的结果，对个别的或少量的原子核，没有半衰期可言。

(3)半衰期的长短与原子所处的物理状态(压强、强度等)和化学状态(单质或是各种化合物等)无关，是由原子核内部本身的因素决定的。

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高中物理 19．2放射性元素的衰变学案新人教选修19、2放射性元素的衰变学案新人教选修3-5新课标要求（一）知识与技能1、知道放射现象的实质是原子核的衰变2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律3、理解半衰期的概念（二）过程与方法1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）（三）情感、态度与价值观通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。

教学重点原子核的衰变规律及半衰期教学难点半衰期描述的对象知识梳理一、原子核的衰变1、概念：原子核由于放出_____、α粒子___或_____β粒子___而转变为___新原子核_______的现象、2、衰变分类：放出α粒子的衰变叫_____α衰变___、放出β粒子的衰变叫__β衰变______，而______ γ射线__是伴随着α射线和β射线产生的、3、衰变方程举例(1)α衰变：U―→Th＋He(2)β衰变：Th―→Pa＋e二、半衰期(τ)1、概念：放射性元素的原子核有__、半数____发生衰变所需要的时间、描述的是大量原子核的___统计___规律、2、特点：与放射性无素的物理、化学状态__无关____，只由核内部自身的因素决定、不同的元素有____不同__的半衰期、3、应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构、原子核放出α粒子或β粒子，并不表明原子核内有α粒子或β粒子；原子核发生衰变后“就变成新的原子核”、1、衰变规律：原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒、2、衰变方程示例：α衰变：X―→Y＋He；β衰变：X―→Y＋e、3、α衰变和β衰变的实质(1)α衰变：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象、(2)β衰变：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1、但β衰变不改变原子核的质量数、4、衰变次数的确定设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后变成稳定的新元素Y，则表示该过程的方程为X―→Y＋nHe＋me、根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m、α、β衰变过程中系统的动量守恒，若静止的原子核发生衰变，它们在磁场中运动的轨迹特点如下表：α衰变X―→Y＋He两圆外切，α粒子半径大两圆的切点即为原子核起初静止的位置β衰变X―→Y ＋e两圆内切，β粒子半径大典型例题剖析：例1、(xx宁夏高考)天然放射性元素Pu经过______次α衰变和______次β衰变，最后变成铅的同位素__________、(填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种)[解题指导]根据衰变规律只有α衰变才能使质量数减少，且每次衰变减少质量数4，故Pu与Pb的质量数之差是4的整数倍，经验证明生成物是Pb；由于质量数减少了239－207＝32，故发生＝8次α衰变，因每次α衰变核的电荷数减少2，故由于α衰变核的电荷数应减少82＝16，而Pb的电荷数仅比Pu核少了94－82＝12，说明发生了16－12＝4次β衰变、答案：8 4 Pb例2、为测定水库的存水量，将一瓶放射性溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8107次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库取出1 m3的水，并测得每分种衰变10次，求水库的存水量为多少？[解题指导]设放射性同位素原有质量为m0,10天后的剩余质量为m，水库存水量为Q m3，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得＝，由半衰期公式得：m＝m0()，由以上两式联立代入数据得＝()，解得水库存水量为Q＝2、5105 m3、答案：2、5105 m3例3、静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图19－2－1所示，则()A、α粒子与反冲粒子的动量大小相等、方向相反B、原来放射性元素原子的核电荷数为90C、反冲核的核电荷数为88D、α粒子和反冲粒子的速度之比为1∶88[解题指导]微粒之间相互作用的过程中动量守恒，由于初始总动量为零，末动量也为零，则α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反、由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，Bqv＝，R＝、若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：R1＝对反冲核：R2＝由于p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90、它们的速度大小与质量成反比，故D错误、综上所述，选项A、B、C正确、自主练习：1、本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变变成F，再经β衰变变成G，再经α衰变变成H，上述系列衰变可记为下式：EFGH，另一系列衰变如下：PQRS；已知P与F是同位素，则( )A、Q是G的同位素，R是H的同位素B、R是E的同位素，S是F的同位素C、R是G的同位素，S是H的同位素D、Q是E的同位素，R是F的同位素2、图19－2－4K－介子的衰变方程为K－―→π－＋π0，其中K－介子和π－介子是带负电的元电荷，π0介子不带电、如图19－2－4所示，一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径为RK－与Rπ－之比为2∶1，π0介子的轨迹未画出，由此可知，π－、π0介子的动量大小之比为()A、1∶1B、1∶2C、1∶3D、1∶63、一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6000次、若将它注射到一位病人的血管中，15 h后从该病人身上抽取10 mL血液，测得此血样每分钟衰变2次、已知这种同位素的半衰期为5 h，则此病人全身血液总量为多少L?4、静止在匀强磁场中的铀238核，发生α衰变时，α粒子与新核的速度方向与磁场方向垂直，若α粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为6、510－18 s，向心加速度为3、01015 m/s2，求衰变后新核的周期、向心加速度各是多少？5钚的同位素离子Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子，同时放出能量为E＝0、09 MeV的光子、从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场时做匀速直线运动、已知匀强电场的电场强度为E＝2、22104 N/C，匀强磁场的磁感应强度为B＝2、0010－4 T(普朗克常量h＝6、6310－34 Js，真空中的光速为c＝3108 m/s，电子的电荷量为e＝1、610－19 C)、(1)写出该衰变方程式：(2)求该光子的波长；(3)求放出的α粒子的速度大小；(4)若不计光子的动量，求α粒子和铀核的动能之比、自主学习答案：1、选B α衰变和β衰变的方程表达式分别为：X―→Y＋He(α衰变)，X―→Y＋e(β衰变)P和F是同位素，设电荷数均为Z，则衰变过程可记为：Z＋2EZFZ＋1GZ－1H，ZPZ＋1QZ＋2RZS显然，E和R的电荷数均为Z＋2，G和Q的电荷数均为Z＋1，F、P 和S的电荷数均为Z，故B正确、2、选C K－介子衰变过程中动量守恒，且π－介子在磁场中做匀速圆周运动、圆弧AP和PB在P处相切，说明衰变前K－介子的速度方向与衰变后π－介子的速度方向相反，设衰变前K－介子的动量大小为p0，衰变后π－介子和π0介子的动量大小分别为p1和p2，根据动量守恒定律可得：p0＝p1＋p2，K－介子和π－介子在磁场中分别做匀速圆周运动，其轨道半径为：RK－＝；Rπ－＝－，又由题意知RK－＝2Rπ－，qK－＝qπ－，解以上联立方程组可得：p1∶p2＝1∶3、3、解析：设衰变前原子核的个数为N0,15 h后剩余的原子核个数为N，则：N＝N0()＝()3N0＝N0①设人血液的总体积为V，衰变的次数跟原子核的个数成正比，即＝②由①②得＝，所以V＝3750 mL＝3、75 L原子核的个数越多，衰变的次数越多，两者成正比关系、答案：3、754、解析：其衰变方程为U―→Th＋He因为T＝所以TTh＝Tα＝6、510－18 s＝8、4510－18 s由动量守恒得：mThvTh＝mαvα所以＝又由r ＝，mv相等所以＝而＝()2＝()2＝()2所以aTh＝()231015m/s2≈3、91013 m/s2、答案：8、4510－18 s3、91013 m/s25 解析：(1)Pu―→U＋He、(2)由E＝hν，λ＝c/ν得λ＝＝m≈1、3810－11 m、(3)由qvαB＝qE得vα＝＝1、11108 m/s、(4)核反应中系统的动量守恒：mαvα－mUvU ＝0可知α粒子和铀核的动量大小相等，由Ek＝，知动能大小与质量成反比，所以α粒子和铀核的动能之比为＝、答案：(1)Pu―→U＋He (2)1、3810－11 m(3)1、11108 m/s (4)。

《放射性元素的衰变》学案03

19-2《放射性元素的衰变》学案03●学习目标1.知道放射现象的实质是原子核的衰变.2.知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律.3.理解半衰期的概念,并能进行简单的计算.●重点和难点重点：原子核的衰变规律及半衰期难点：半衰期描述的对象课前导学一、原子核的衰变1.定义：原子核自发地放出某种粒子而转变成的变化称为原子核的衰变.可分为、，并伴随着γ射线放出.2.分类：（1）α衰变：铀238发生α衰变的方程为：，每发生一次α衰变，核电荷数减小2，质量数减少4.α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个和两个组成的粒子（即氦核）.（2）β衰变：钍234发生β衰变的方程为：，每发生一次β衰变，核电荷数增加1，质量数不变.β衰变的实质是元素的原子核内的一个变成时放射出一个（核内110011n H e -→+）. （3）γ射线是伴随衰变或衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电荷数和质量数.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出 .3.规律：原子核发生衰变时，衰变前后的和都守恒. 注意：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的.二、半衰期1.定义：放射性元素的原子核有发生衰变所需的时间叫做原子核的半衰期.2.意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度.3.特征：半衰期由的因素决定,跟原子所处的或状态无关.新知探究一、原子核的衰变〈情景1〉一个人特别贫穷，一生虔诚地供奉道教吕祖（吕洞宾），吕洞宾被他的诚意所感动，一天忽然从天上降到他家，看见他家十分贫穷，不禁怜悯他，于是伸出一根手指，指向他庭院中一块厚重的石头，立刻，变化成了金光闪闪的黄金.〈情景2〉晋朝初年，南昌人许逊被朝廷任命为旌阳县令，他看到很多老百姓的租税交不了，非常同情他们，用点石成金的法术，免去百姓的租税.〔思考与讨论1〕以上情景都是“点石成金”的传说，那么在我们生活、生产中有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？答： .【教师说明】1.衰变：原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变.2.科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变.3.铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核---钍234核，这种放出α粒子的衰变叫做α衰变.〔思考与讨论2〕铀238核α衰变方程如何表示？答： .【教师说明】1.衰变方程式遵守的规律：（1）质量数守恒（2）核电荷数守恒2.α衰变的一般方程：He Y x 424-A 2A z +→-z3.核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向.4.核反应的生成物要以实验为基础，不能凭空杜撰出生成物来写核反应方程.〔思考与讨论3〕钍234核（Th 23490）也具有放射性，它能放出一个β粒子（e 01-）而变成Pa 23491（镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？答： .【教师说明】1.β衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不变但核电荷数应加1.2.β衰变的一般方程：e Y x 01A 1Az -++→z〔思考与讨论4〕原子核里没有电子，那么β衰变中的电子来自哪里？答： .【教师说明】1.这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变，其转化方程：e H n 011110-+→.2.γ射线是由于原子核在发生α衰变或β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生.3.一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线.▲典题精析1.天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅).下列论断中正确的是( ) A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变解析：铅核核子数比钍核核子数少24个，而不是中子数少24个，A 项错；铅核质子数为82，钍核质子数为90，故铅核比钍核少8个质子，B 项对；钍核的衰变方程为：23290Th →20882Pb ＋x 42He ＋y －10e ，式中x 、y 分别为α和β的衰变次数.由质量数守恒和电荷数守恒有4x+208=232，2x-y+82=90，联立两式得x=6，y=4，即衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，C项错而D项对.答案：BD点评：根据β衰变不改变质量数的特点，可依据反应原子核与最终原子核的质量数改变确定α衰变的次数，然后计算出电荷数的改变,由其差值可确定β衰变的次数.二、半衰期〈情景3〉放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，即元素的原子核有半数发生衰变有一定的时间.我们有病时服用的不同药物在体内半数发生衰变也有一定的时间，这个时间是决定医生给药剂量、次数的主要依据.〔思考与讨论5〕阅读课本第71页“半衰期”部分的内容，并思考下列问题：1.放射性元素的衰变有什么规律？2.用什么物理量描述？3.这种描述的对象是什么？（学生可参考课本71页上的氡的衰变图，教师引导）答： .【教师说明】1.放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期.2.半衰期表示放射性元素的衰变的快慢，不同的放射性元素其半衰期不同.3.半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律.〔思考与讨论4〕放射性元素的半衰期是由什么决定的？不同的放射性元素其半衰期相同吗？答：.▲典题精析2.关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的有()A.是原子核质量减少一半所需的时间B.是原子核有半数发生衰变所需的时间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半衰期D.可以用于测定地质年代、生物年代等解析：原子核衰变后变成新核,新核与未衰变的核在一起,故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半,故A 错B 正确；衰变快慢由原子核内部因素决定,与原子所处的物理状态或化学状态无关,常用其测定地质年代、生物年代等,故C 错D 正确.答案：BD点评：一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在，或者加压，增温均不会改变.三、有关半衰期的计算〔思考与讨论6〕用N 0、m 0分别表示衰变前的原子数目和质量，N 、m 分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量，T 为半衰期，t 表示衰变过程所经历的时间，那么这些物理量之间的关系怎样？答： .▲典题精析3.设镭226的半衰期为1.6×103年，质量为100g 的镭226经过4.8×103年后，有多少克镭发生衰变？若衰变后的镭变为铅206，则此时镭铅质量之比为多少？解析：经过三个半衰期，剩余镭的质量为g m m Tt 5.12g 81100210=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 已衰变的镭的质量为(100－12.5)g ＝87.5g设生成铅的质量为m ，则226∶206＝87.5∶m得m ＝79.8g所以镭铅质量之比为125∶798答案:125∶798 点评：要理解半衰期表达式中各物理量的含义，在表达式021m m T t⎪⎭⎫ ⎝⎛=中，m 是指剩余的原子核的量，而不是衰变的量.自我检测1.关于β衰变中所放出的电子，下列说法正确的是（）A.由于它是从原子核中释放出来的，所以它是原子核的组成部分B.它是核外电子从内层轨道跃迁时放出的C.当它通过空气时，电离作用很强D.它的贯穿本领很强2.某放射性元素的原子核发生两次a 衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是（）A.中子数减小8B.质子数减小2C.质子数增加2D.核子数减小103.关于半衰期，以下说法正确的是()A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长B.升高温度可以使半衰期缩短C.氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D.氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克4.一个氡核22286Rn 衰变成钋核21884Po 并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及22286Rn 衰变成21884Po 的过程放出的粒子是( )A.0.25g ，α粒子B.0.75g ，α粒子C.0.25g ，β粒子D.0.5g ，β粒子《19.2放射性元素的衰变》导学案答案课前导学一、原子核的衰变1.新核α衰变β衰变2.（1）He Th U 422349023892+→质子中子（2）Th 23490→Pa 23491+e 01-中子质子电子（3）αβ光子3.电荷数质量数二、1.半数3.核内部本身物理化学新知探究一、原子核的衰变〔思考与讨论1〕有，通过放射性元素的衰变就能将一种物质变成另一种物质.〔思考与讨论2〕He Th U 422349023892+→〔思考与讨论3〕Th 23490→Pa 23491+e 01-〔思考与讨论4〕原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的，核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子.二、半衰期〔思考与讨论6〕021N N T t ⎪⎭⎫ ⎝⎛=，021m m T t⎪⎭⎫ ⎝⎛= 自我检测1.D 【解析】虽然β衰变中的电子是从原子核中释放的，但电子不是原子核的组成部分，原子核由质子和中子组成，中子衰变为质子时放出电子，方程为e H n 011110-+→,根据β射线的性质知D 正确.2.C 【解析】经过两次a 衰变，中子数减少4，质子数减少4；在经过六次β衰变，中子数又减少6，质子数增加6，所以质子数一共增加2,中子数一共减少10.3.D 【解析】每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配.因此，正确答案只有D.4.B 【解析】7.6天是两个半衰期，剩下的质量占原来的41,1g 氡衰变掉的质量为0.75g ，又由质量数和电荷数守恒可知，放出的粒子质量数是4，核电荷数是2，该粒子是α粒子，因而B 正确.。

高中物理 19.2 放射性元素的衰变导学案新人教版选修

高中物理 19.2 放射性元素的衰变导学案新人教版选修【学习目标】1、了解什么是放射性、天然放射现象、衰变、2、知道原子核的组成及三种射线的特征、3、理解α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练书写衰变方程、4、理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题、【重点难点】重点：原子核的组成及三种射线的特征以及衰变方程难点：半衰期的概念【导学】一、原子核的组成1、天然放射现象(1)1896年法国物理学家________发现、(2)定义：放射性元素自发地发出射线的现象叫做_________现象、(3)原子序数__________的元素，都能自发地发出射线，原子序数______的元素，有的也能放出射线、(4)射线种类：放射性物质发出的射线有三种：______、______、_____，有放射性的元素称为___________2、三种射线的本质(1)α射线：α射线是高速α粒子流，实际就是______，电荷数是___，质量数是____、(2)β射线：β射线是高速______(3)γ射线：γ射线是能量很高的_______(4)如图所示中1是______，2是______，3是_________3、三种射线的特点(1)α射线：α粒子容易使空气_____，但穿透本领很____(2)β射线：β粒子穿透能力____，但电离作用_____(3)γ射线：γ粒子电离作用_____，但穿透能力______二、原子核的组成1、质子的发现：_______用α粒子轰击氮原子核获得了质子、2、中子的发现：________通过实验证实了中子的存在、3、原子核的组成：原子核由______、______组成、4、原子核的电荷数(Z)：等于原子核的_______，等于__________5、原子核的质量数(A)：等于_______与_______的总和、6、原子核的符号：X(其中X为元素符号，A为原子核的______，Z为原子核的_______)、三、原子核的衰变1、衰变：放射性元素的原子核放出α粒子或β粒子后变成新的________的变化、2、衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为________，放出β粒子的衰变叫_______，而_______经常是伴随α射线和β射线产生的、3、衰变实质和规律(1)实质：原子核变成___________(2)规律：原子核衰变时，________和_________都守恒、4、衰变方程举例：U→Th＋He，Th→Pa＋e、四、半衰期1、定义放射性元素的原子核有______发生衰变所需的时间、2、决定因素放射性元素衰变的快慢是由__________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、不同的放射性元素，半衰期_______【导练】题组一对三种射线的理解1、如图1甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的射线是()A、α射线B、β射线C、γ射线D、三种射线都可以2、如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的是()A、打在图中a、b、c三点的依次是α射线、β射线和γ射线B、α射线和β射线的轨迹是抛物线C、α射线和β射线的轨迹是圆弧D、如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b3、如图所示为查德威克实验示意图，用天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道()A、A为中子，B为质子B、A为质子，B为中子C、A为γ射线，B为中子D、A为中子，B为γ射线题组二原子核的组成4、下列说法正确的是()A、X与Y互为同位素B、X与Y互为同位素C、X与Y中子数相差2D、U核内有92个质子，235个中子5、氢有三种同位素，分别是氕(H)、氘(H)、氚(H)，则()A、它们的质子数相等B、它们的核外电子数相等C、它们的核子数相等D、它们的中子数相等6、人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核聚变的重要原料之一、氦的该种同位素应表示为()A、HeB、HeC、HeD、He题组三对衰变的理解7、对天然放射现象，下列说法中正确的是()A、α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B、β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C、γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的D、α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的8、“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采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)，这种钚239可由铀239(U)经过n次β衰变产生，则n为()A、2B、239C、145D、929、最近几年，科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展、1996年，科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次α衰变后的产物是Fm、由此可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A、124、259B、124、265C、112、265D、112、27710、氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr)，这些衰变是()A、1次α衰变，6次β衰变B、4次β衰变C、2次α衰变D、2次α衰变，2次β衰变题组四半衰期的理解和有关计算11、某放射性元素原为8 g，经6天时间已有6 g发生了衰变，此后它再衰变1 g，还需几天？导练答案：1、C2、C3、A4、B5、AB6、B7、AD8、A9、D10、B11、解析8 g放射性元素已衰变了6 g，还有2 g没有衰变，现在要求在2 g的基础上再衰变1 g，即再衰变一半，故找出元素衰变的半衰期就可得出结论、由半衰期公式m余＝m原得8－6＝8＝2即放射性元素从8 g衰变了6 g余下2 g时需要2个半衰期、因为t＝6天，所以τ＝＝3天，即半衰期是3天、而余下的2 g衰变1 g需1个半衰期τ＝3天、。

19.2 放射性元素的衰变导学案

19．2 放射性元素的衰变【学习目标】1.知道衰变的概念，知道原子核衰变时遵守的规律．2．知道α、β衰变的实质，知道γ射线是怎样产生的．3．知道什么是半衰期，知道半衰期的统计意义，会利用半衰期解决相关问题．【重点难点】：1.α、β衰变的实质及衰变规律．2．对半衰期概念的理解和利用半衰期解决相关问题．【易错问题】：因认识不到半衰期是一个统计规律概念而出错．【自主学习】一、原子核的衰变1．衰变：原子核由于放出______或_______而转变为新核的变化．2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为______，放出β粒子的衰变叫β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．3．衰变方程：(1)α衰变：23892U→23490Th＋42He(2)β衰变：23490Th→23491Pa＋0－1e4．衰变规律原子核衰变时，遵循两个守恒定律，其一是_______守恒，其二是_______守恒．二、半衰期1．概念：放射性元素的原子核有____发生衰变需要的时间叫半衰期，放射性元素的半衰期描述的是大量原子核的统计规律．2．特点：半衰期与放射性元素的物理、化学状态_______，只由核的内部因素决定，不同的元素有____的半衰期．【基础达标】1．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是( )A．原子核全部衰变所需时间的一半B．原子核有半数发生衰变所需的时间C．相对原子质量减少一半所需的时间D．元素质量减少一半所需的时间2．如果某种元素发生β衰变，则下列说法中正确的是( )A．质量数发生变化B．质子数增加，中子数不变C．质子数不变，中子数增加D．质子数增加，中子数减少3．关于放射性元素的半衰期，以下说法中正确的是( )A．同种放射性原子核在化合物中的半衰期比在单质中长B．升高温度可使放射性元素的半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩1个了D．氡的半衰期为3.8天，若有4 g氡，经过7.6天就只剩1 g了4．近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题是朝鲜核电站采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(239 94Pu)，这种239 94Pu可由铀239(239 92U)经过n次β衰变而产生，则n为( )A．2 B．239C．145 D．925．一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6000次．若将它注射到一位病人的血管中，15 h后从该病人身上抽取10 mL血液，测得此血样每分钟衰变2次．已知这种同位素的半衰期为5 h，求此病人全身血液总量．。

19.2高三物理放射性元素的衰变教案

19．2 放射性元素的衰变
（一）知识与技能 1、知道放射现象的实质是原子核的衰变 2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律 3、理解半衰期的概念（二）过程与方法 1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式 2、能够利用半衰期来进行简单计算（三）情感、态度与价值观通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 ★课时安排 1 课时 ★教学过程（一）知识复习三放射线的基本知识：
A 2 4 α 衰变： Z XA Z-2 Pb 2 He A 0 β 衰变： Z XZA 1 Pb 1 He
说明：1、中间用单箭头，不用等号；2. 是质量数守恒，不是质量守恒;3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰思考讨论：原子核里没有电子，β 衰变中的电子来自哪里？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
上节提到有γ 射线，是不是可以猜想有γ 衰变呢？放射性的原子核在发生 α 衰变、β 衰变时，住往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以 γ 光子的形式辐射出来，也就是 γ 辐射伴随 α 衰变、β 衰变产生。 2．半衰期学生交流阅读体会：（1）氡每隔 3.8 天质量就减少一半。（2）用半衰期来表示。（3）大量的氡核。半衰期表示放射性元素的衰变的快慢放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。简单介绍：Rn222 衰变成钋 218，半衰期是 3.8 天， Ra226 衰变成氡 222，半衰期是 1620 天； Uuo294 衰变成 Uuh290，半衰期是约有 0.9 毫秒,即万分之九秒。所以后面元素难以发现。四、课堂小结：五、课堂练习： 1、经过一系列衰变和衰变后，可以变成稳定的元素铅 206 ，问这一过程衰变和衰变次数？ 2、在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中 a、b 所示，由图可以知（） A.该核发生的 α 衰变 B.该核发生的 β 衰变 C.磁场方向一定垂直纸面向里 D.磁场方向向里还是向外不能判定六、作业布置：

高中物理选修3-5学案1：19.2 放射性元素的衰变

第十九章原子核19.2 放射性元素的衰变[学习目标]1．知道原子核的衰变及其两种衰变的规律，能写衰变方程。

2．会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。

[重点难点]1．衰变规律及其衰变方程的写法。

2．半衰期的统计意义。

[课前预习]1．放射性元素的衰变（1）衰变：原子核由于放出__________或________转变为新核的变化。

（2）衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为__________。

放出β粒子的衰变为_________，而__________是伴随α射线或β射线产生的。

（3）衰变方程：①α衰变：2382349290U Th →+______________ ②：2342349091Th Pa →+______________③β衰变的实质：1101n H →＋______________ （4）原子核的衰变要遵从以下特点：其一是核反应的生成物不能凭空杜撰；其二是遵守质量数守恒（不是质量守恒）；其三是电荷数守恒；其四是动量守恒。

2.半衰期（1）概念：放射性元素的原子核有__________发生衰变需要的时间叫半衰期。

放射性元素的半衰期描述的是大量原子核的_________规律。

（2）特点：半衰期与放射性元素的物理、化学状态___________，只由核的内部因素决定，不同的元素有_________的半衷期。

（3）根据半衰期的定义以及半衰期的统计意义，可归纳出用半衰期进行有关计算的两个公式：1()2t T N N =余原1()2t T m m =余原 [预习检测]1．放射性元素23290Th 经过_________次α衰变和_______次β衰变变成了稳定元素20882Pb 。

2．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是（）A ．是原子核质量减少一半所需的时间B ．是原子核半数发生衰变所需的时间C ．与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关D ．可以用于测定地质年代、生物年代等3．某原子核A Z X 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。

018 19.2 放射性元素的衰变学案10号

19．2 放射性元素的衰变学
一、教学目标
1、熟练记忆放射现象的实质是原子核的衰变
2、记住两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律
3、记住半衰期的概念，及其相关计算
二、教学过程
（一）进行新课
1．原子核的衰变
（1）衰变：。

（2）两种衰变
①衰变：。

例如：
②衰变：。

例如：
（3）衰变方程式遵守的规律：
①守恒
②守恒
注：核反应遵循守恒，而不是守恒。

反应后质量有可能减少，出现质量亏损。

（4）两种衰变的实质
①α衰变的实质
②β衰变的实质：
（5）①γ射线是如何产生的？
②γ射线的实质：
2．半衰期
提问：阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？
氡的衰变图：
（1）半衰期：
（2）半衰期物理意义：
注：①半衰期描述的对象是，不是，是一个统计规律。

②放射性元素的半衰期是由自身的因素决定，跟原子所处的和没
有关系。

（3）公式：①，②
（二）课堂巩固练习题
例1：配平下列衰变方程
234
92
U→23090Th+( )
234
90
U→23491Pa+()
例2：钍232（23290Th）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb）
巩固训练：书73.页4题
例3：书73页5、6题。

人教版高二物理选修3-5第十九章 19.2放射性元素的衰变导学案设计

19．2 放射性元素的衰变【教学目标】1、知道放射现象的实质是原子核的衰变2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律3、理解半衰期的概念【教学重点】原子核的衰变规律及半衰期【教学过程】自主探究一：什么是衰变，衰变方程应遵循什么规律？质量数守恒是质量守恒吗？写衰变方程应该有哪些注意事项？1、原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。

我们把这种变化称为原子核的衰变。

2、衰变方程式遵守的规律：（1）质量数守恒（2）核电荷数守恒3、质量数守恒是指核反应前后质子数与中子数的总数是不变的，质量是反应前后物质的总质量。

反应后会出现质量的亏损。

4、注意事项：核反应是不可逆的，用箭头不能用等号；核反应生成物一定要以实验为基础不能凭空杜撰出生成物；核反应是质量数守恒而不是质量守恒；放射物可以发生连续衰变。

探究二：α、β、r 是如何产生的？写出α、β的衰变方程。

1、α衰变是2个质子与2个中子结合在一起被原子核抛射出来。

He n H 42101122=+Β衰变是1个中子转化为一个质子与一个电子。

10n →11H ＋0-1eγ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。

γ射线的本质是能量。

2、A Z X →A -4Z -2Y+42He A Z X →A Z +1Y+0-1e探究三：什么是半衰期？半衰期与那些因素有关？如何计算经过一段时间后元素剩余的质量。

1、半衰期表示放射性元素的衰变的快慢放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。

2、元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。

3、τtm m )21(0=剩余合作探究一：衰变方程及衰变次数的计算。

1：配平下列衰变方程()2342304 92 902U Th He →+()2342340 90 911U Pa e -→+2：钍232（232 90Th ）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb ）。

19.2放射性元素的衰变学案

19.2放射性元素的衰变[学习目标]1.了解衰变的概念，知道衰变时质量数和电荷数都守恒.2.理解α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练书写衰变方程.3.理解半衰期的概念，知道半衰期是由原子核本身决定的，学会利用半衰期解决相关问题.[重点难点]1.理解α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练书写衰变方程2.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题．[教学内容]一、原子核的衰变1．定义：原子核放出α粒子或β粒子变成另一种原子核的过程，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了．2．衰变类型(1) α衰变α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程．放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，成为新核．α衰变的实质：2个中子和2个质子结合在一起形成α粒子．α衰变的方程：A Z X→A－4Z－2Y＋42He；如：23892U→23490Th＋42He.(2) β衰变β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变过程．放出一个β粒子后，核的质量数不变，电荷数增加1.其转化方程为：10n→11H＋0-1e.β衰变的实质：核内的中子转化成了一个电子和一个质子．β衰变的方程：A Z X→AZ＋1Y＋0-1e；如：23490Th→23491Pa＋0－1e.γ射线经常是伴随α衰变和β衰变产生的．3.衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒．4.确定原子核衰变次数的方法与技巧(1)方法：设放射性元素A Z X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素A′Z′Y，则衰变方程为：A Z X→A′Z′Y＋n42He＋m0－1e根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.以上两式联立解得：n＝A－A′4，m＝A－A′2＋Z′－Z.由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．[典型例题]例1（考点：衰变规律的应用）23892U核经一系列的衰变后变为20682Pb核，问：(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？(2)20682Pb与23892U相比，质子数和中子数各少了多少？(3)综合写出这一衰变过程的方程．[技巧点拨]1.衰变方程的书写：衰变方程用“→”，而不用“＝”表示，因为衰变方程表示的是原子核的变化，而不是原子的变化.2.衰变次数的判断技巧(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒.(2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2.(3)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1.针对训练1在横线上填上粒子符号和衰变类型二、半衰期1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．2．特点(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因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关．3．适用条件：半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变．4．半衰期公式：N余＝12τ⎛⎫⎪⎝⎭原tN，m余＝12mτ⎛⎫⎪⎝⎭原t，其中τ为半衰期．5．半衰期的应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以通过测量其衰变程度来推断时间.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变.()(2)发生β衰变是原子核中的电子发射到核外.()(3)同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长.()(4)把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变.()(5)放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用.()(6)氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天后只剩下一个氡原子核.() 2.碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有.例2（考点：半衰期的计算）放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成不稳定的146C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5730年，试写出14C的衰变方程(2)若测得一古生物遗骸中的146C含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？[特别提醒]1.半衰期由核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件都无关.2.半衰期是一个统计规律，适用于对大量原子核衰变的计算，对于少数原子核不适用. [针对训练2]氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是已知的半衰期约为3.8天，则约经过天，16g的衰变后还剩1g。

高中19-2 放射性元素的衰变学案教案

19.2 放射性元素的衰变编写：陈海燕审核：孙俊【知识要点】一、原子核的衰变1．衰变：放射性元素原子核放出某种粒子后变成新的原子核。

2．a 衰变：放射性元素放出___________，叫a 衰变。

b 衰变：放射性元素放出___________，叫b 衰变。

3．衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的________和________都守恒。

衰变方程：a 衰变_________________________。

b 衰变____________________________。

二、半衰期：1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做半衰期。

2．半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。

【典型例题】例1．铀核23892U 经过______次a 衰变和_______次b 衰变变成稳定的铅核20682.Pb例2．23892U 核经一系列的衰变后变为20682Pb 核，问：（1）一共经过几次a 变和几次b 衰变？（2）20682Pb 与23892U 相比，质子和中子数各少多少？（3）综合写出这一衰变过程的方程。

例3．静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核，当它放出一个a 粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得a 粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则A ．a 粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B ．原来放射性元素的原子核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．a 粒子和反冲粒子的速度之比为1：88例4．地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀的岩石形成初期的一半，铀238的相对含量随时间的变化关系如图所示，由此可以判断出 A ．铀238的半衰期为90亿年 B ．地球的年龄大致为45亿年C ．被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅比例为1：4D ．被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅比例大于1：3 【课堂检测】1．关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中正确的是（）A ．g 射线是伴随a 射线或b 射线而发射出来的B ．某种放射性元素的半衰期不随化学状态、温度等的变化而变化C ．某核放出一个b 粒子或a 粒子后，都会变成一种新元素的原子核D ．若有10个某种放射性元素的原子核，则经一个半衰期后一定还剩5个原子核 2．一放射性元素的原子核放出一个a 粒子和一个b 粒子后，其核内质子数和中子数的变化是（）A ．质子数减少3个，中子数减少1个B ．质子数减少2个，中子数减少1个C ．质子数减少1个，中子数减少3个D ．质子数减少1个，中子数减少2个3．23892U 衰变为22286Rn 要经过m 次a 衰变和n 次b 衰变，则,m n 分别为（） A ．2、4B ．4、2C ．4、6D ．16、64．天然放射现象中，放射性元素放出的射线可分为a 射线、b 射线和g 射线，关于放射性元素的原子核衰变，下列说法中正确的是（） A ．可能同时放出a b g 、、射线 B ．可能同时放出a b 、射线C ．可能同时放出a g 、射线D ．可能只放出g 射线5．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中,a b 所示，由图可以判定（）A ．该核发生的是a 衰变B ．该核发生的是b 衰变C ．磁场方向一定垂直纸面向里D ．磁场方向向里还是向外不能判定6．放射性同位素2411Na 的样品经过6h 还剩下18没有衰变，它的半衰期是（） A ．2h B ．1.5h C ．1.17h D ．0.75h 7．下列说法正确的是（）A ．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了B ．对放射性元素升温、加压，其半衰期不变C ．放射性元素与其他物质进行化学反应，生成一种新的化合物，其半衰期不变D ．放射性元素放出a 射线后，得到新的放射性元素，其半衰期不变8．若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的元素A 、B 的质量之比:A B m m 为（）A．30：31 B．3：30 C．1：2 D．2：1。

高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变学案新人教版选修3-5(new)

2 放射性元素的衰变1．原子核的衰变（1)原子核的衰变：原子核放出α粒子或β粒子,核电荷数发生变化,变成另一种原子核的过程。

（2）原子核衰变遵循的规律:电荷数和质量数守恒,即衰变前质量数之和等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数之和等于衰变后的电荷数之和。

（3)α衰变：放射性元素的原子核放射出α粒子（质量数减少4，核电荷数减少2），成为新元素原子核的过程.①衰变方程:错误!X→错误!Y＋错误!He②α粒子的本质：α粒子本质就是氦核，它由两个质子和两个中子组成。

③α衰变的实质:在放射性元素的原子核中，两个质子和两个中子结合得比较牢固，会作为一个整体从放射性元素原子核中抛射出来,即为放射性元素发生的α衰变(2错误!H＋2错误! n→错误!He)。

④α衰变后生成的新元素的原子核，其核电荷数比衰变前少2，在元素周期表中的位置向前移动两位。

(4）β衰变：放射性元素的原子核放射出一个β粒子（质量数不变，核电荷数增加1)，成为新元素原子核的过程。

①衰变方程：错误!X→错误!Y＋错误!e。

②β粒子的本质:β粒子就是电子.③β衰变的实质:原子核内的一个中子转化为一个质子，放出一个电子，即错误!n→错误! p＋错误!e。

④β衰变后生成的新元素，其核电荷数比衰变前增加1,在元素周期表中的位置向后移一位。

(5）γ射线的产生①γ射线产生的机理：放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时，会释放能量，使生成的新核处于高能量状态(能级），在向低能级跃迁时,能量以γ光子的形式辐射出来。

②γ射线是不带电的粒子，因此原子核放射出γ射线，元素在周期表中的位置不变.【例1－1】原子核发生β衰变时,此β粒子是（）A．原子核外的最外层电子B．原子核外的电子跃迁时放出的光子C．原子核内存在着的电子D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出的一个电子解析：因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化成一个质子和一个负电子，一个质子可以转化成一个中子和一个正电子，其转化可用下式表示1，0n→1，1H＋错误!e，错误!H→错误!n＋错误!e。

人教版选修(3-5)《放射性元素的衰变》word学案

19．2 放射性元素的衰变一、学习目标1.掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；2.结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力.二、知识回顾1．原子核的组成2．天然放射现象的射线组成3．射线的性质：1）穿透能力2）电离能力3）速度三、自主学习一、原子核的衰变1．什么是衰变？2．衰变的分类?3．衰变的特点？(衰变过程中那些物理量是守恒的)典型例题1：平衡下列衰变方程⑴147N+1n →146C+_____ ⑵147N+42He →178O+_____⑶105B+1n →_____+42He ⑷94Be+42He →_____+1n⑸5626Fe+21H →5727Co+_____探究：1．α衰变的实质2．β衰变的实质二、半衰期1．什么是半衰期？2．半衰期与外界条件无关，大小取决于自身。

典型例题2：质量m 的某物质的半衰期为T ，经过若干时间，其质量剩余m/16，问经历了多长时间？三、应用1．示踪原子2．考古方面的应用【当堂检测】1.某原子核A 经过一次β衰变变成B 核，B 核再发生一次α衰变变成C 核，则（）A.核A 的中子数减核C 的中子数等于2B.核A 的质量数减核C 的质量数等于5C.原子核为A 的中性原子中的电子数比原子核为B 的中性原子中的电子数多1D.核C 的质子数比核A 的质子数减少12.钍232（Th 23290）经过次α衰变和次β衰变，最后成为铅208（Pb 20882）.3.一块含铀的矿石质量为M ，其中铀元素的质量为m 。

铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。

已知铀的半衰期为T ，那么下列说法中正确的有（C ）A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m /4发生了衰变C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m /8D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M /24.最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次α衰变后的产物是。

19.2放射性元素的衰变导学案

19.2放射性元素的衰变制作人：陈合森日期：2011-5-22 【学习目标】1、知道放射现象的实质是原子核的衰变2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律3、理解半衰期的概念【重点难点】原子核的衰变规律及半衰期教学过程一、衰变1.定义：原子核放出 _________转变为新核的变化叫做原子核的衰变2.种类：α衰变：放出α粒子的衰变，如 _____________________________________β衰变：放出β粒子的衰变，如 _________________________________________3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的____________ 都守恒．α衰变规律：A Z X→A-4Z-2Y+42Heβ衰变规律：A Z X→A Z+1Y+0-1e4. 本质：α衰变：原子核内少两个质子和两个中子 .转换方程___________________β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子转换方程___________________γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的，没有γ衰变。

说明：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。

5．注意:一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。

二、半衰期(T)1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量2.定义：放射性元素的原子核有_______发生衰变所需的时间.不同的放射性元素其半衰期不同．3.公式：注意：(1)半衰期的长短是由_________本身的因素决定的，与原子所处的________无关例1：配平下列衰变方程23492U→23090Th+( )23490U→23491Pa+( )例2：钍232（23290Th）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb）巩固练习1、下面哪些事实说明原子核具有复杂结构 ( )A．α粒子的散射实验 B．天然放射现象 C．伦琴射线的发现 D．光电效应的实现2、原子核发生β衰变时，此β粒子是 ( )A．原子核外的最外层电子 B．原子核外的电子跃迁时放出的光子C．原子核内存在着的电子D．原子核内的一个中子变成一个质子时放射出一个电子3、放射性元素发生衰变时，发出的射线可分为α射线、β射线和γ射线，由此可知放射性元素的原子在每次衰变时 ( )A．可能同时放出α、β、γ三种射线 B．可能同时放出α、β两种射线C．可能同时放出α、γ两种射线 D．可能只放出β射线4、下列说法正确的是 ( )A．Ra22688衰变为Rn22286要经过1次α衰变和1次β衰变TtTtmmNN)21(;)21(==B ．U23892衰变为Pa 23491要经过1次α衰变和1次β衰变 C ．Th23290衰变为Pb 20882要经过6次α衰变和4次β衰变 D ．U23892衰变为Rn 22286要经过4次α衰变和4次β衰变 5、C 14是一种半衰期为5730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中C 14的含量为原来的1/4，则该古树死亡时间距今大约 ( )A ．22920年B ．11460年C ．5730年D ．2865年6、下列说法正确的是 ( )A ．α射线与γ射线都是电磁波B ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C ．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D ．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原子核的质量7、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运转方向，不计发出光子的能量，则下述说法正确的是 ( )A ．发生的是β衰变，b 为β粒子的径迹B ．发生的是α衰变，b 为α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里8、下列关于半衰期的说法中正确的是 ( )A ．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变的越快B ．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下的未衰变原子核的减少，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衰变的速度D ．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度9、关于半衰期，下面说法正确的是 ( )A ．所有的放射性元素都有半衰期，半衰期长短与质量有关B ．半衰期是放射性元素原子核有半数发生衰变所需要的时间C ．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期后其总质量仅剩下一半D ．放射性元素在高温和高压下，半衰期要变短，与其他物质化合时，半衰期要变长10、放射性同位素C 14在考古中有重要应用，测得某化石中C 14残存量，可推算出化石的年代．为研究C 14的衰变规律，将一个原来静止的C 14原子核放在匀强磁场中，观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相外切的圆，圆的半径之比R:r=5:1，如图所示．那么C 14的衰变方程式应是下列给定的四个方程中的 ( )A ．HeBe C 42104146+→ B ．H B C 21125146+→ C ．e N C 01147146-+→ D ．HB C 11125146+→ 11、本题中用大写字母代表原子核E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H ．上述系列衰变可记为下式：H G F E −→−−→−−→−αβα，另一系列衰变如下：S R Q P −→−−→−−→−αββ，已知P 是F 的同位素，则 ( )A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素12、-K 介子衰变的方程为：0ππ+→-K ，其中-K 介子和-π介子为带负电的基元电荷，0π介子不带电．一个-K 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的-π介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们的半径-K R 与-πR 之比为2:1．0π介子的轨迹未画出，如图所示．由此可知-π的动量大小与0π的动量大小之比为 ( )A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．1:6 13、钋210经α衰变成为稳定的铅，其半衰期为138天．质量为64g 的钋210经过276天后，还剩多少克钋?生成了多少克铅?写出核反应方程．。

19.2 放射性元素的衰变学案

高二物理选修3-5导学案NO.49 时间2009/05/26 编制：宋秀丽审核：包科领导：班级学习小组组内编号姓名组内评价教师评价119．2 放射性元素的衰变【学习目标】1、知道两种衰变的基本性质和半衰期的概念。

2、，通过探究掌握原子核的衰变规律，能写出核的衰变方程式3、培养学生对科学孜孜不倦的追求精神。

★学习重点：原子核的衰变规律及半衰期★进行新课：（一）引入新课同学们有没有听说过点石成金的传说，或者说将一种物质变成另一种物质？这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。

（二）进行新课一．原子核的衰变阅读教材70页，回答下面问题：1什么是衰变？什么叫α衰变？衰变时质量数和电荷数有什么特点？写出23892U核的衰变方程式：2 什么叫β衰变？写出钍234核的衰变方程式：2、α衰变β衰变核反应方程的书写衰变规律：原子核发生衰变时，衰变前后的都守恒．β衰变核电荷数要增加，为什么会增加？哪来的电子？阅读教材71页。

原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。

当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子10n→11H＋0-1e这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。

可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。

γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。

γ射线的本质是能量。

书写方程式时说明：1. 中间用单箭头，不用等号；2. 是质量数守恒，不是质量守恒;3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。

本质：α衰变：原子核内少两个质子和两个中子β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子二．半衰期的时间，叫做这种元素的半衰期(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．【例题1 】（2000年全国高考卷）.最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次α衰变后的产物是。

19.2 放射性元素的衰变学案

高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变导学案

高中物理 19.2放射性元素的衰变学案 新人教选修

《放射性元素的衰变》学案03

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018 19.2 放射性元素的衰变学案10号

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19.2放射性元素的衰变 学案

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