高考物理一轮复习 第十九章 2 放射性元素的衰变知识点总结课件 新人教

N原
1 2
T
或m余
m原
1 2
T
，式中
N 余和 m 余分别表示衰变后未发生衰变的放射性元素的原子数和
质量，N 原和 m 原分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，
t 表示衰变时间，T 表示半衰期．
3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由__核__内__部__自__身__的__因_ _素__决__定__的__，跟原子所处化学状态和外部条件无关．
题型 1 衰变规律的应用
【例题】某放射性元素的原子核发生两次α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( C )
A．中子数减小 8 C．质子数增加 2
B．质子数减小 2 D．核子数减少 10
解析：两次α衰变质量数减8，电荷数减4，六次β衰变质量
数不变，电荷数加 6，最终质量数减 8，质子数加 2.
解析：半衰期反映放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越 短，衰变速度越大；某种元素的半衰期是由核内部自身的因素 决定的，跟原子所处化学状态和外部条件无关．
答案：A
2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是( B ) A．半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半 B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需时间 C．半衰期是原子量减少一半所需要的时间 D．半衰期是元素质量减少一半所需要的时间 解析：每个半衰期发生衰变的原子核的数量并不是固定的． 半衰期并不是指原子核全部衰变所需时间的一半．
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30
【例题】( 双选) 关于天然放射现象，以下叙述正确的是 ()
A．原子核衰变时有可能单独放出 γ 射线 B．β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所 产生的 C．在 α、β、γ 这三种射线中，γ 射线的穿透能力最强，α 射线的电离能力最强 D．铀核(29328u)衰变为铅核(28026Pb)的过程中，要经过 8 次 α 衰变和 10 次 β 衰变
4．碳 14 的应用：(1)利用碳 14 的半衰期进行年代测定； (2)利用碳 14 的放射性检测胃病(由于射线对人体有害，现在医院 普遍采用无放射性的碳 13 进行胃病检测)．
【例题】下列有关半衰期的说法正确的是( ) A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰 变的时间越短，衰变速度越大 B．放ห้องสมุดไป่ตู้性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子 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 素的衰变速度 D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合 物，均可减小衰变速度
答案：见解析
2．(2011 年珠海二模)已知铯 137 发生衰变的方程是 15357Cs→Ba＋－01e，其半衰期约为 30 年．以下说法正确的是( B )
A．式中的电子来自于铯的核外电子 B．经过 60 年后，受铯 137 污染的土壤将仍含铯 137 C．降低温度可以有效地减小铯 137 的衰变速度 D．铯 137 发生衰变时的质量亏损即等于β粒子的质量
3．α衰变的实质：2 个中子和 2 个质子能十分紧密地结合 在一起，在一定条件下会作为一个整体被抛射出．
4．β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变叫做___β_衰__变_．放 出一个β粒子后，核的质量数不变，电荷数增加 1，成为新核．
5．β衰变的实质：核内的中子转化为了_一__个__质__子_和_一__个__电__子． 6．γ射线经常伴随__α_射__线__和__β_射__线__产生．
题型 2 半衰期的理解及应用 【例题】为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶 液倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变 8×107 次，其半衰期 为 2 d,10 d 后从水库中取 1 m3 的水样，测得其中的放射性同位 素每分钟衰变 10 次，则该水库存水量为多少？
解析：注意到同一种放射性元素在单位时间内发生衰变的
知识点 2 衰变规律 1．衰变规律：原子核衰变时__电__荷__数__和__质__量__数_守恒． 2．衰变方程 (1)α 衰变的方程可以写作：AZX―→ZA－－24Y＋42He. (2)β 衰变用方程可以写作：AZX―→Z＋A1Y＋0－1e.
3．书写衰变方程注意事项 (1)书写衰变方程时，要紧扣质量数守恒，电荷数守恒； (2)一个中子的质量数为 1、电荷数为 0，在衰变方程中用10n 表示．电子的质量为 0、电荷数为－1，在衰变方程中用0－1e 表 示； (3)核衰变一般是不可逆的，衰变方程左右两边连接只能用 箭头，不能用等号．
次数与其质量成正比．
设倒入水库中的放射性同位素原有质量为 m0，经过 10 d 后剩下的质量为 m，且充分均匀地混合于水中，则在存水量为
Q m3 的水库中所取得的 1 m3 水样中含有的该放射性同位素的
质量为 Δm，于是有
10
m＝
m0
1 2
2
，Δm＝Qm，Δm∶m0＝10∶8×107
由此可解得水库存水量为 Q＝2.5×105 m3.
答案：BC
1．近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进
展．科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，
发现所生成的超重元素的核AZX 经过 6 次 α 衰变后成为215030Fm， 可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是( D )
A．124,259
B．124,265
C．112,265
解析：β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子 时所产生的，10n―→11H＋0－1e，B 对；根据三种射线的物理性质， C 对；29328U 的质子数为 92，中子数为 146，28026Pb 的质子数为 82， 中子数为 124，因而铅核比铀核少 10 个质子，22 个中子．注意 到一次 α 衰变质量数减少 4，故 α 衰变的次数为 x＝238－4 206＝ 8 次，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定 β 衰变的 次数 y 应满足 2x－y＋82＝92，即 y＝2x－10＝6 次．故本题正 确答案为 B、C.
2 放射性元素的衰变
知识点 1 原子核的衰变 1．概念：原子核放出_α_粒__子__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．α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程叫做___α_衰__变_． 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．
D．112,277
解析：每次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，6 次α衰变
质量数减少 24，电荷数减少 12.因此衰变前的质量数应是 277，
电荷数应是 112.
知识点3 半衰期 1．概念：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．
t
t
2．半衰期的计算式： N余
规律总结：对于多次衰变，先由α衰变确定质量数，再由α
衰变与β衰变联合确定电荷数.
1．钍核29302Th 经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变后变成铅核， 则( C )
A．铅核的符号为28028Pb，它比29302Th 少 8 个中子 B．铅核的符号为28024Pb，它比29302Th 少 16 个中子 C．铅核的符号为28028Pb，它比29302Th 少 16 个中子 D．铅核的符号为27280Pb，它比29302Th 少 12 个中子 解析：6 次α衰变使质量数减少 24，质子数减少 12，中子 数减少12；4 次β衰变中质量数不变，中子数减少4，质子数增 加 4.