沪科教课标版高中物理选修3原子核的衰变课件

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上海科教版高中物理选修3-5课件 原子核的衰变课件2

上海科教版高中物理选修3-5课件 原子核的衰变课件2

贝克勒尔发现天然放射现象后,通过对天然放射现象的
研究,人们发现原子序数大于 83 的所有天然存在的元素都有
课 堂
放射性,原子序数小于 83 的元素,个别的也具有放射性.

互 动
【特别提醒】
放射性元素的放射性不因元素存在的状
时 作


究 态改变而改变.若某元素单质有放射性,则以化合物形式存
在时,也有放射性.所处的环境的不同也不影响其放射性.
(2)放射性:物体放出射线的性质.

(3)放射性元素:具有放射性的元素.









菜单
HK ·物理 选修3-5







2.天然放射线中的“三剑客”

基 达


(1)本质:①α 射线:在磁场作用下发生偏转,偏转角
度 较小 ,是带 正电 的高速运动的 α粒子流 ,电荷数为
2,质量数为 4,本质是 氦原子核 .










菜单
HK ·物理 选修3-5
课 前
2.(3 分)32S 与 33S 互为同位素,下列说法正确的是(
)
当 堂
自 主
A.32S 与 33S 原子的最外层电子数均为 2
双 基



B.32S 与 33S 具有相同的中子数

C.32S 与 33S 具有不同的电子数
D.32S 与 33S 具有相同的质子数
作 业

D.③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子

高中物理第4章从原子核到夸克4.2原子核的衰变课件沪科版选修35

高中物理第4章从原子核到夸克4.2原子核的衰变课件沪科版选修35

第二十二页,共40页。
1
yyαβ=qqαβ·mmαβ
·vv2α2β

2 1
×1
8436×
00.9.19cc22=371.5,C错,D对.选项E中,若α粒子不发
生偏转,则有Bvαq=Eq,此时因β粒子的速度大些,有Bvβq>Eq,电子将向右偏
转,故E正确.
【答案】 ADE
第二十三页,共40页。
判断三种射线性质的方法 (1)射线的电性:α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电.α、β是实物粒 子,而γ射线是光子流,它是波长很短的电磁波. (2)射线的偏转:在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断 α和β射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线. (3)射线的穿透能力:α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透 能力最强,而电离作用相反.
第十六页,共40页。
【解析】 α射线是在α衰变中产生的,本质是氦核,A正确;β射线是在β衰 变中产生的,本质是高速电子流,B错误,E正确;γ射线是发生α衰变和β衰变时 原子核发生能级跃迁而产生的电磁波,C错误;物质的放射性由原子核内部自身 的因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关,D正确.
【答案】 ADE
第三十页,共40页。
2.确定原子核衰变次数的方法与技巧 (1)方法:设放射性元素AZX经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素AZ′′ Y,则衰变方程为: AZX―→AZ′′Y+n42He+m-01e 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-4A′,m=A-2A′+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.
第二十七页,共40页。

高三物理选修第三册(2019版)_《放射性元素的衰变》精品课件

高三物理选修第三册(2019版)_《放射性元素的衰变》精品课件




=




质量与原子个数相对应,故经过个半衰期
后剩余的粒子数为:

=



=




新知讲解
二、半衰期
注意:
(1)半衰期的长短由原子核内部自身的因素决定,跟所处的化学状态
(如单质、化合物)和外部条件(如温度和压强)都没有关系。
(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
新知讲解
一、原子核的衰变
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、和三
种射线(连续衰变)。







+





+


新知讲解
二、半衰期
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半数发生衰变所需的时间
放射性的原子核在发生衰变、衰变时,往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,能量以光子的形式辐射出
来,因此,射线经常是伴随射线和射线产生的,当放射性物质连续发生衰变
时,原子核中有的发生衰变,有的发生衰变,同时就会伴随着辐射(没有
衰变)。这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有、和三种射线。
30
15不稳定,会进行如下的衰变:
30
15

由此而荣获1935年诺贝尔化学奖。
说明:
1.这是人类第一次发现正电子。
2.没有特殊说明,电子均指负电子
30
0
+
14

高中物理第4章从原子核到夸克4.2原子核的衰变课件沪科版选修3_5

高中物理第4章从原子核到夸克4.2原子核的衰变课件沪科版选修3_5
) √
(3)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.(
)
(4)氡的半衰期是3.8天,若有4个氡原子核,则经过7.6
题型探究
一、对玻尔原子模型的理解
一、天然放射现象和三种射线
1.三种射线的实质 α射线:高速氦核流,带电荷量为2e的正电荷; β射线:高速电子流,带电荷量为e的负电荷; γ射线:光子流(高频电磁波),不带电.


即学即
用 判断下列说法的正误 .
(1)1896 年,法国的玛丽 · 居里首先发现了天然放射现 ×
象.( ) √
(2)原子序数大于83的元素都是放射性元素 .( ×
(3)原子序数小于83的元素都不能放出射线.( 能力 .( √
)
×)
(4)α射线实际上就是氦原子核,α射线具有较强的穿透
) × (5)β射线是高速电子流,很容易穿透黑纸,也能穿透几 毫米厚的铝板.( )
(3)γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的.(
)
)
三、放射性元素的半衰期
导学探
究 1.什么是半衰期?对于某个或选定的几个原子核能根 据该种元素的半衰期预测它的衰变时间吗? 答案 半衰期是一个时间,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.
中子
电子
质子
(2)β 衰变的实质:核内的 _____ 转化为了一个 _____ 和一 (3)γ射线经常是伴随着α衰变和β衰变产生的.
即学即
用 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 ×

《原子核的衰变》课件

《原子核的衰变》课件
衰变规律
半衰期
定义
放射性核衰变一半所需的 时间。
特点
半衰期是放射性核的一个 重要特性,不受物理和化 学因素影响。
计算
利用半衰期可以计算放射 性核的衰变率。
指数衰减规律
定义
放射性核的活度随时间呈指数关 系减少。
公式
A = A0 * e^(-λt),其中A是t时刻 的活度,A0是初始活度,λ是衰变 常数,t是时间。
放射性衰变的产物
α衰变产物
γ射线
α衰变过程中,原子核释放出一个α粒 子(氦原子核),转变为新的原子核 。
在某些衰变过程中,原子核会释放出 高能光子,即γ射线。这些射线可用 于医学、工业和科学研究等领域。
β衰变产物
β衰变过程中,原子核释放出一个电 子,转变为新的原子核。同时伴随有 反中微子的释放。
CHAPTER 03
《原子核的衰变》ppt 课件
CONTENTS 目录
• 原子核衰变简介 • 放射性衰变 • 衰变规律 • 原子核衰变的实际应用 • 总结与展望
CHAPTER 01
原子核衰变简介
原子核衰变的定义
01
原子核衰变:原子核由于某种原 因自发地转变为另一种原子核的 过程。
02
衰变过程中,原子核释放出能量 ,通常以放射性衰变的形式释放 出射线,如α射线、β射线或γ射 线。
原子核衰变是核物理研究的重 要领域,对于深入理解原子核 结构和性质具有重要意义。
衰变过程中释放的能量和放射 性物质对于能源、医学、工业 等领域具有广泛应用价值。
原子核衰变研究有助于推动核 科学技术的进步,促进人类社 会的可持续发展。
未来研究的方向和挑战
探索新的衰变模式和现象,如超新星 爆发、中子星合并等极端环境下的核 衰变行为。

最新沪科版高中物理选修3-54.2《原子核的衰变》优质课件.ppt

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4.类平抛 电场线方向相同 电场线方向相反 5.匀速圆周 左手
知识储备区
新知呈现
6.贝可勒尔 (1)射线 (2)射线 (3)放射 7.(1)氦原子核 2 4 (2)电子流 (3)短 电磁波 8.(1)十分之一 很小 一张纸 很强
(2)光速 较强 几毫米 较弱 (3)更强 几厘米 很小
9.(1)半数 大量原子核 (2)核内部自身
答案 C
返回
二、衰变实质及次数的计算
要点提炼
1.衰变过程
(1)α 衰变:AZX→
Y A-4
Z-2
+42He
(2)β 衰变:AZX→ Z+A1Y +0-1e
2.α 衰变和 β 衰变的实质
(1)α 衰变:210n+ 211H →42He (2)β 衰变:10n→ 11H + -01e
3.衰变规律 衰变过程遵守 质量数 守恒和 电荷数 守恒. 4.确定衰变次数的方法
第4章 从原子核到夸克
4.2 原子核的衰变
学习目标定位
1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象. 2.知道三种射线的特性. 3.知道衰变及两种衰变的规律,能熟练写出衰变方程. 4.会用半衰期描述衰变的速度,知道半衰期的统计意义.
知识储备区
知识链接
1.核电荷 核电荷 质量 质量
2. 42He 11H 10n -10e 3.质量 电荷
解析 由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2,每发生
一次β衰变中子数减少1,而质子数增加1,故 Pb较 U质子数
少10,中子数少22.
206
238
82
92
答案 10 22
(3)综合写出这一衰变过程的方程.
解析 核反应方程为29382U→28062Pb+824He+60-1e 答案 29382U→28062Pb+842He+6-0 1e

高中物理 第4章 从原子核到夸克 2 原子核的衰变课件 沪教版选修3-5

高中物理 第4章 从原子核到夸克 2 原子核的衰变课件 沪教版选修3-5

[解题探究] (1)α、β 衰变遵循什么规律? (2)每发生一次 α 衰变,质子数、中子数如何变化?β 衰3940Th,质量数少 4,电荷数少 2,说明① 为 α 衰变.23940Th―②―→23941Pa,质子数加 1,质量数不变,说 明②为 β 衰变,中子转化成质子.29314Pa―③―→23942U,质子数加 1,质量数不变,说明③为 β 衰变,中子转化成质子.故选
(2)在匀强磁场中,α 射线偏转半径较大,β 射线偏转半径较 小,γ射线不偏转,如图乙所示.
(1)三种射线能量都很高,都来自于原子核内部, 这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能,原子核内也 有极其复杂的结构. (2)β 射线中的电子是从原子核中释放出的,并不是原子核外 面的电子跃迁出来形成的.
如图所示,R 是一种放射性 物质,虚线方框内是匀强磁场,LL′ 是厚纸板,MN 是荧光屏,实验时, 发现在荧光屏的 O、P 两点处有亮 斑,由此可知磁场的方向、到达 O 点的射线、到达 P 点的 射线应属于( )
[答案] (1)146C→0-1e+147N (2)11 460 年
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( )
m
m
A. 4
B. 8
m
m
C.16
D.32
解析:选 C.经过 32 天即 4 个半衰期,碘 131 的含量变为 m′ =2m4=1m6,C 项正确.
α 衰变、β 衰变在磁场中的轨迹分析 设有一个质量为 M0 的原子核,原来处于静止状态.当发生 一次 α(或 β)衰变后,释放的粒子的质量为 m,速度为 v, 产生的反冲核的质量为 M,速度为 V. 1.动量守恒关系:0=mv+MV 或 mv=-MV.

高中物理第三章原子核第2节放射性衰变课件教科版选修3

高中物理第三章原子核第2节放射性衰变课件教科版选修3

[典例1] 如图,放射性元素镭衰变过程中释放出 α、β、γ 三种射线,分别进入匀强电 场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )
A.①表示 γ 射线,③表示 α 射线 B.④表示 α 射线,⑤表示 γ 射线 C.⑤表示 β 射线,⑥表示 α 射线 D.②表示 β 射线,③表示 α 射线
[解析] α 射线实质为氦核,带正电,β 射线为电子流,带负电,γ 射线为高频电磁波, 根据电荷所受电场力特点可知:①为 β 射线,②为 γ 射线,③为 α 射线.α 射线是高 速氦核流,一个 α 粒子带两个正电荷,根据左手定则,α 射线受到的洛伦兹力向左, 故④是 α 射线;β 射线是高速电子流,带负电荷,根据左手定则,β 射线受到的洛伦兹 力向右,故⑥是 β 射线;γ 射线是 γ 光子,是中性的,故在磁场中不受磁场的作用力, 轨迹不会发生偏转,故⑤是 γ 射线.故 A、C、D 错误,B 正确. [答案] B
பைடு நூலகம்
解析:由左手定则可知,粒子向右射出后,在匀强磁场中,α 粒子受到的洛伦兹力向 上,β 粒子受到的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧.本题选 A、D. 答案:AD
要点二 原子核的衰变规律与衰变方程 [探究导入] 如图为 α 衰变、β 衰变示意图.
(1)当原子核发生 α 衰变时,原子核的质子数和中子数如何变化? (2)当发生 β 衰变时,新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少?新核在元素周期 表中的位置怎样变化? 答案:(1)α 衰变时,质子数减少 2,中子数减少 2. (2)β 衰变时,核电荷数增加 1.新核在元素周期表中的位置向后移动一位.
解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可以判断:(1)中生成的粒子为42He,属于 α 衰变.(2) 中生成的粒子为-01e,属于 β 衰变.(3)中生成的粒子为-01e,属于 β 衰变.(4)中生成的 粒子为42He,属于 α 衰变. 答案:(1)42He α (2)-01e β (3)-01e β (4)42He α
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平抛运动,在同样的条件下,β粒子的偏移
大,如图2所示.
图2
(2)在匀强磁场中,γ射线不发生偏转,仍做匀
答案
[知识梳理] 半衰期
1.定义:放射性元素每经过一段时间,就有一半的核发生衰变,这段
时间叫做放射性元素的半衰期.
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其原子核本身 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 ,不适用于单个原子核的衰变.
高速氦核流
β射线
高速 电子 流
γ射线
光子 流(高频电磁波)
带电荷量
2eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-e
0
速率
0.1c
0.99c
_c_
最 强 ,能穿透几厘
最 弱,用一张薄锡箔 较强,能穿透几
贯穿本领
米厚的铅板 和几十厘
或一张纸就能挡住 毫米厚的_铝___板_
米厚的混凝土
电离作用
很_强__
较强
很_弱__
[即学即用] 判断下列说法的正误. (1)1896年,法国的玛丽·居里首先发现了天然放射现象.×( ) (2)原子序数大于83的元素都是放射性元素.(√ ) (3)原子序数小于83的元素都不能放出射线.(× ) (4)α射线实际上就是氦原子核,α射线具有较强的穿透能力.×( ) (5)β射线是高速电子流,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板.
当堂检测 巩固反馈
知识探究
一、天然放射现象和三种射线
[导学探究] 1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现了放射性元素自发 地放出射线的现象,即天然放射现象.是否所有的元素都具有放射性? 放射性物质放出的射线有哪些种类? 答案 原子序数大于或等于83的元素,都能自发地放出射线,原子序数 小于83的元素,有的也能放出射线. 放射性物质发出的射线有三种:α射线、β射线、γ射线.
答案
[知识梳理] 原子核的衰变 1.定义:原子核由于放出某种粒子 而转变成新核的变化,叫做原子核
的衰变.
2.衰变类型
(1)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 ,电荷减数少2 ,成为新核.
AZX→ZA--24Y+42He
(2)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 ,电荷增数加1 .
答案
题型探究
一、天然放射现象和三种射线
1.三种射线的实质
α射线:高速氦核流,带电荷量为2e的正电荷;
β射线:高速电子流,带电荷量为e的负电荷;
γ射线:光子流(高频电磁波),不带电.
2.三种射线在电场中和磁场中的偏转
(1)在匀强电场中,γ射线不发生偏转,做匀
速直线运动,α粒子和β粒子沿相反方向做类
AZX→Z+A1Y+-01e
3.衰变规律:原子核衰变时电荷数 和质量数 都守恒. 4.衰变的实质 (1)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. (2)β衰变的实质:核内的中子 转化为了一个电子 和一个质子 . (3)γ射线经常是伴随着α衰变和β衰变产生的.
[即学即用] 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)γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的.(√ )
答案
三、放射性元素的半衰期
[导学探究] 1.什么是半衰期?对于某个或选定的几个原子核能根据该 种元素的半衰期预测它的衰变时间吗? 答案 半衰期是一个时间,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.
答案
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? 答案 半衰期是大量放射性元素的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.
答案
2.怎样用电场或磁场判断三种射线粒子的带电性质? 答案 让三种射线通过匀强电场,γ射线不偏转,说明γ射线不带电.α 射线偏转方向和电场方向相同,带正电,β射线偏转方向和电场方向 相反,带负电.或者让三种射线通过匀强磁场,γ射线不偏转,说明γ射 线不带电,α射线和β射线可根据偏转方向和左手定则确定带电性质.
t
t
4.半衰期公式:N余=_N_原__12__T___ ,m余=m__原__12__T___,其中T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] 判断下列说法的正误. (1)同种放射性元素,在化合物中的半衰期比在单质中长.×( ) (2)把放射性元素放在低温处,可以减缓放射性元素的衰变.×( ) (3)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√.( ) (4)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×.( )
答案
[知识梳理]
1.天然放射现象 1896年,法国物理学家贝克勒尔 发现铀及其化合物能放出一种不同于
X射线的新射线. (1)定义:物理学中把物质能自发地放出射线 (2)放射性:物质放出射线 的性质. (3)放射性元素:具有放射 性的元素.
的现象叫做天然放射现象.
2.对三种射线的认识
种类 组成
α射线
( √) (6)γ射线是能量很高的电磁波,电离作用很强.(× )
答案
二、原子核的衰变
[导学探究] 如图1为α衰变、β衰变示意图.
图1 1.当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数如何变化? 答案 发生α衰变时,质子数减少2,中子数减少2.
答案
2.当发生β衰变时,新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少?新 核在元素周期表中的位置怎样变化? 答案 发生β衰变时,核电荷数增加1.新核在元素周期表中的位置向后 移动一位.
第4章 从原子核到夸克
4.2 原子核的衰变
[学习目标] 1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象. 2.知道三种射线的特性. 3.知道衰变及两种衰变的规律,能熟练写出衰变方程. 4.会用半衰期描述衰变的速度,知道半衰期的统计意义.
知识探究
新知探究 点点落实
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
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