(最好的)放射性元素的衰变导学案用
人教版选修(3-5)《放射性元素的衰变》word学案1
19.2《放射性元素的衰变》导学案【知识要点】一、原子核的衰变1■衰变定义：原子核放出__________ ^专变为新核的变化叫做原子核的衰变2.__________________________________________________________ 种类：a衰变：放出a 粒子的衰变，女口__________________________________ 。
B衰变：放出B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.如: 23892U^ 2349o Th+42He 又如：2349o Th—2349i Pa+°-i ea衰变规律：A z X f A-4Z-2Y+42HeB 衰变规律：A z X—Az+i Y+0-i e4.本质：a衰变：原子核内少两个质子和两个中子，转换方程：1 1 421i H + 21o n tHeB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：1o n^ 1i H + 0-i e,丫射线的产生：丫射线经常是伴随着a射线和B射线产生的，没有丫衰变。
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a、B和丫三种射线。
二、半衰期仃)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______ 生衰变所需的时间。
不同的放射性元素其半衰期不同.1t 1 t3■公式：N 二 N°(—)T;m 二 m°(—)T2 2注意：(1)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。
19.2 放射性元素的衰变教案
5月16日
星期四第2节
课题
放射性元素的衰变
教学目标
知识目标
1、知道什么是原子核衰变。
2、能记住两种衰变的规律，并能熟练写出衰变方程。
3、知道半衰期的统计意义。
能力目标
能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式。
情感目标
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。
新课教学:
一、自主学习
学生阅读课本70页内容，完成导学案自主学习1、2
教师巡回指导
学生展示自主学习成果
教师点评并鼓励
【合作探究】
小组合作讨论思考完成讨论探究的第1,2两个问题
教师巡回指导
学生展示讨论成果
教师点评并鼓励
【课堂例题】
学生自主完成例1.
小组合作完成例2
【合作探究】
学生小组合作完成导学案上合作探究问题3
教师巡回指导
学生回答问题，并说明自己见解
教师进行点评总结并说明
学生阅读课本71页内容，完成导学案自主学习
教师巡回指导
学生展示自主学习成果
教师点评并鼓励
【课堂例题】
学生自主完成例3
【课堂小结】
【布置作业】
板书设计
一.衰变
1.规律：衰变前后电荷数和质量数守恒
2.方程：α衰变：
β衰变：
3.本质：α衰变
β衰变
3．规律：
原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒
α衰变：
β衰变：
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。
4）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
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、。
放射性元素的衰变 学历案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
《放射性元素的衰变》学历案（第一课时）一、学习主题本节课的学习主题是“放射性元素的衰变”。
通过学习，学生将了解放射性元素的基本概念、衰变的类型及规律，掌握放射性衰变过程中原子核的转变与衰变速度的测量方法。
二、学习目标1. 掌握放射性元素的概念、种类及对人类的影响；2. 理解并掌握原子核的衰变过程，了解不同类型的衰变及其特征；3. 学会通过实验观察和分析放射性元素的衰变过程，理解衰变速度与放射性元素之间的关系；4. 培养学生的科学探究能力和实验操作能力，增强学生的科学素养。
三、评价任务1. 评价学生对放射性元素基本概念的掌握情况，通过课堂提问和小组讨论的形式进行；2. 评价学生对不同类型的衰变及其特征的理解程度，通过课后作业和课堂互动的方式进行；3. 评价学生实验操作能力和观察能力，通过实验报告和实验过程中的表现进行评价；4. 评价学生的科学探究能力和科学素养，通过小组项目和课堂表现进行综合评价。
四、学习过程1. 导入新课：通过介绍放射性元素在生活中的应用和影响，引导学生进入学习状态；2. 概念介绍：讲解放射性元素的概念、种类及对人类的影响；3. 衰变类型及特征：讲解不同类型的衰变（如α衰变、β衰变等）及其特征；4. 衰变速度与放射性元素的关系：通过实验演示和数据分析，让学生理解衰变速度与放射性元素之间的关系；5. 学生实验：学生分组进行实验操作，观察放射性元素的衰变过程并记录数据；6. 课堂小结：总结本节课所学内容，强化学生对知识点的掌握。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验的形式，检测学生对本节课所学内容的掌握情况；2. 课后作业：布置相关课后作业，包括填空题、简答题和实验报告等，巩固学生对知识点的理解和掌握；3. 实验报告：要求学生根据实验过程和结果撰写实验报告，培养学生的实验操作能力和观察能力；4. 小组合作项目：学生分组进行小组合作项目，探讨放射性元素在实际生活中的应用和影响。
六、学后反思1. 学生反思：学生应在学习完本节课后进行自我反思，总结自己在学习过程中的收获和不足；2. 教师反思：教师应对本节课的教学过程进行反思，总结教学过程中的优点和不足，为今后的教学提供参考。
高中物理选修3-5 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.知道放射性现象的实质是原子核的衰变.2知道两种衰变的规律，能熟练的运用衰变规律写出其核的衰变方程.3.了解半衰期的概念，知道半衰期的统计意义，能利用半衰期描述衰变的速度，并能进行简单的计算.【知识探究】一、原子核的衰变[导学探究](1)原子核辐射α射线和β射线后会发生什么变化？(2)原子核衰变过程中符合哪些规律？发生α衰变时，原子核的电荷数和质量数发生了怎样的变化？(3)发生β衰变的原子核的电荷数和质量数发生了怎样的变化？β衰变时的核电荷数为什么会增加？释放的电子从哪里来的？[知识梳理]三种衰变及衰变规律(1)α衰变：A Z X→A－4Y＋________(新核的质量数减少4，电荷数________.)Z－2实质：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被释放出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象.(2)β衰变：A Z X→A Z＋1Y＋____________(新核的质量数不变，电荷数________.)实质：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，使电荷数________，β衰变__________(填“改变”或“不改变”)原子核的质量数，其转化方程为：1n→11H＋__________.(3)衰变规律：衰变过程遵循__________守恒和__________守恒.(4)γ射线是在α衰变或β衰变过程中伴随而生的，且γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置.[即学即用]原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核234Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U.放射性衰变①、②和③依次为()91A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变二、对半衰期的理解[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？(2)某放射性元素的半衰期为4天，若有100个这样的原子核，经过4天后还剩50个，这种说法对吗？(3)放射性元素的半衰期由什么决定？能否通过增大压强或提高温度加快某种放射性元素衰变的速度？[知识梳理]对半衰期的理解：(1)半衰期：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，半衰期________.(2)注意以下两点：①对于同一种元素，其半衰期是________的，无论是加温、加压，或是处于单质、化合物状态均不影响元素的半衰期，但不同元素的半衰期________，有的差别很大.②半衰期是一种________规律.对于________的原子核发生衰变才具有实际意义，而对于少量的原子核发生衰变，该统计规律不再适用.(3)半衰期公式N余＝________________，m余＝________________，其中τ为半衰期.[即学即用]下列关于放射性元素的半衰期的几种说法中正确的是()A.同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长B.把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变C.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D.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【典例精析】一、衰变方程及衰变次数的计算例1238 92U核经一系列的衰变后变为206 82Pb核，问：(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？(2)206 82Pb与238 92U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.总结提升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.确定原子核衰变次数的方法与技巧：(1)方法1：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：AX―→A′Z′Y＋n42He＋m0-1eZ根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.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)方法2：先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数是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.针对训练1(多选)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20882Pa(铅).下列说法中正确的是()A.衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B.铅核比钍核少8个质子C.β衰变所放出的电子来自原子核核外轨道D.钍核比铅核多24个中子二、对半衰期的理解及有关计算例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222 86Rn→218 84Po＋________.已知222 86Rn的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.针对训练2(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年.已知植物存活期间，其体内14N与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少.现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是()A.该古木的年代距今约5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变【达标检测】1.(多选)关于原子核的衰变和半衰期，下列说法正确的是()A.半衰期是指原子核的质量减少一半所需要的时间B.半衰期是指原子核有半数发生衰变所需要的时间C.发生α衰变时产生的新原子核在周期表中的位置向右移动2位D.发生β衰变时产生的新原子核在周期表中的位置向右移动1位2.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所需的时间越短，衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长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3.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( ) A.m 4 B.m 8 C.m 16D.m 324.碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天.(1)碘131核的衰变方程： 131 53I →______________(衰变后的元素用X 表示). (2)大量碘131原子经过________天75%的碘131核发生了衰变.答案精析知识探究 一、导学探究 (1)天然放射性元素的原子核辐射α射线或β射线，原子核的核电荷数就发生了变化，变成了另一种原子核，也就是原子核发生了衰变.(2)原子核的衰变符合质量数守恒和电荷数守恒.α粒子的质量数是4，电荷数是2，所以发生α衰变的原子核的质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置向前移动两位，核反应方程为：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He.(3)β粒子的质量数是0，电荷数是－1，所以发生β衰变的原子核质量数不变，电荷数增加1，新核在元素周期表中的位置向后移动一位，核反应方程为：A Z X →A Z ＋1Y ＋0－1e.原子核内虽然没有电子，但核内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并从核内释放出来，就形成了β衰变，从而新核少了一个中子，但增加了一个质子，核电荷数增加，并辐射出来一个电子.知识梳理 (1)42He 减少2 (2)0－1e 增加1 增加1 不改变0－1e (3)电荷数 质量数即学即用 A [238 92U ――→①234 90Th ，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变；234 90Th ――→②234 91Pa ，质子数加1，说明②为β衰变；234 91Pa ――→③234 92U ，质子数加1，说明③为β衰变.故选A.] 二、导学探究 (1)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半衰期.(2)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，100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.(3)放射性元素衰变的快慢由原子核内部因素决定.跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关；不能通过增大压强或提高温度的方法加快某种放射性元素的衰变速度，也不能通过物理或化学的方法减缓放射性元素的衰变速度.知识梳理 (1)半数 不同 (2)①一定 不同 ②统计 大量 (3)N 原(12)t τ m 原(12)t τ即学即用 C [放射性元素的半衰期与其是单质还是化合物无关，与所处的物理、化学状态无关，只取决于原子核的内部因素，故A 、B 错；半衰期是一个统计规律，对于少量的原子核不适用，故C 对，D 错.]典例精析例1 (1)8 6 (2)10个 22个(3)238 92U →206 82Pb ＋842He ＋60－1e解析 (1)设238 92U 衰变为206 82Pb 经过x 次α衰变和y 次β衰变，由质量数守恒和电荷数守恒可得238＝206＋4x ① 92＝82＋2x －y ②联立①②解得x ＝8，y ＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变.(2)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衰变中子数少1，而质子数增加1，故206 82Pb 较238 92U 质子数少10，中子数少22. (3)衰变方程为238 92U →206 82Pb ＋842He ＋60－1e.针对训练1 AB [由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子.由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内，所以选项A 、B 正确.]例2 42He 15.2解析 根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为42He.根据m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t τ得t τ＝4，代入τ＝3.8天，解得t ＝3.84天＝15.2天.针对训练2 AC [剩余的14C 占12，表明经过了一个半衰期，A 正确；12C 、13C 、14C 的质子数相同，质量数不同，中子数不同，B 错误；14C 变为14N ，质量数未变，放出的是电子流，即β射线，C 正确；半衰期不受外界环境影响，D 错误.] 达标检测 1.BD2.A [放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快；某种元素的半衰期长短由其自身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，故A 正确，B 、C 、D 错误.]3.C [根据半衰期公式m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12tτ，将题目中的数据代入可得C 正确，A 、B 、D 错误.] 4.(1)131 54X ＋0－1e (2)16解析 (1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程：131 53I →131 54X ＋0－1e ；(3)每经1个半衰期，有半数原子核发生衰变，经2个半衰期将剩余14，即有75%核的原子发生衰变，故经过的时间为16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．。
WL-2013-02-086第19.2节《放射性元素的衰变》导学案
高二物理 WL-2013-02-086第19.2节《放射性元素的衰变》导学案编写人：路尔清审核人：黄航编写时间：2014年12月1日班级：___________ 组名：___________ 姓名：____________【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，掌握原子核的衰变规律。
3．会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。
会利用半衰期解决相关问题。
【使用说明与学法指导】守恒思想的运用；数学归纳法【知识链接】1．原子由和组成，原子核又可分为和。
2．天然放射现象中，放射性元素放射出、和三种射线。
3．α粒子的符号：；β粒子的符号：。
4．天然放射现象中，射线是从原子中的释放出来的，与核外电子（有关、无关）。
【学习过程】知识点一、原子核的衰变【问题1】原子核放出_______或_______，由于_______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______。
【问题2】试以铀238核发生α衰变为例，分析下列问题：（1）铀238核（符号为______）放出一个α粒子（符号为_____）后，质量数_______（增加、减少）____，电荷数_______（增加、减少）____，生成新核，新核在周期表中的位置向_____(前、后)移动____位，从周期表中我们发现这个新核就是________（符号为_____）。
（2）写出其衰变方程：_______→________+________。
（3）观察该衰变方程，我们发现衰变前铀238核的质量数等于衰变后________和________质量数之和；衰变前铀238核的电荷数等于衰变后________和________电荷数之和。
（4）若某种元素的原子核表示为AX衰变产生的新核用Y表示，请写出其发生α衰变的衰变Z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。
《放射性元素的衰变》 学历案
《放射性元素的衰变》学历案一、学习目标1、理解放射性元素衰变的概念和规律。
2、掌握α衰变、β衰变的实质和衰变方程的书写。
3、了解半衰期的概念，能够运用半衰期解决相关问题。
二、知识准备在学习放射性元素的衰变之前，我们需要先了解一些相关的基础知识。
1、原子的结构原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电。
2、放射性现象某些元素的原子核能够自发地放出射线，这种现象称为放射性现象。
具有放射性的元素称为放射性元素。
三、新课学习（一）放射性元素衰变的概念放射性元素的原子核在放出某种粒子或射线的过程中，会转变成新的原子核，这个过程称为放射性元素的衰变。
（二）α衰变1、实质α衰变是指原子核放出一个α粒子（氦核），从而转变为新原子核的过程。
2、衰变方程例如，铀 238 发生α衰变的方程为：＼（＿{92}＾｛238}U ＼longrightarrow ＿{90}＾｛234}Th ＋＿{2}＾｛4}He\）（三）β衰变1、实质β衰变是指原子核放出一个β粒子（电子），从而转变为新原子核的过程。
2、衰变方程例如，钍 234 发生β衰变的方程为：＼（＿{90}＾｛234}Th ＼longrightarrow ＿{91}＾｛234}Pa ＋＿{－1}＾｛0}e\）（四）γ衰变γ衰变通常是伴随着α衰变或β衰变产生的，原子核在发生α衰变或β衰变后，往往处于高能级状态，会通过放出γ光子的形式向低能级跃迁。
γ射线是一种电磁波，不改变原子核的电荷数和质量数。
（五）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，叫做这种元素的半衰期。
2、特点（1）不同的放射性元素，半衰期不同，半衰期的长短是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
（2）半衰期是一个统计规律，只对大量原子核才有意义，对少数原子核是不适用的。
四、例题解析例 1：经过一次α衰变，原子核的（）A 质子数减少 2 个，中子数减少 2 个B 质子数减少 2 个，中子数减少 4 个C 质子数增加 2 个，中子数减少 2 个D 质子数增加 2 个，中子数减少 4 个解析：α衰变的实质是原子核放出一个α粒子（氦核），即\（＿{2}＾｛4}He\），其中含有 2 个质子和 2 个中子。
《放射性元素的衰变》 导学案
《放射性元素的衰变》导学案一、学习目标1、理解放射性元素衰变的概念，知道衰变的种类。
2、掌握α衰变、β衰变的规律，能够写出衰变方程。
3、理解半衰期的概念，了解半衰期的影响因素。
二、知识回顾1、原子的结构原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
2、天然放射现象某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
能发出射线的元素叫做放射性元素。
三、新课导入我们已经知道，有些元素具有放射性，能够自发地放出射线。
那么，这些放射性元素是如何发生变化的呢？这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。
四、新课讲解（一）衰变的概念放射性元素的原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫做衰变。
（二）衰变的种类1、α衰变原子核放出α粒子（氦核）的衰变叫做α衰变。
例如：＼（＿{92}＾｛238}U ＼to ＿{90}＾｛234}Th ＋＿{2}＾｛4}He\）2、β衰变原子核放出β粒子（电子）的衰变叫做β衰变。
例如：＼（＿{90}＾｛234}Th ＼to ＿{91}＾｛234}Pa ＋＿{－1}＾｛0}e\）（三）衰变规律1、电荷数守恒衰变前后，原子核的电荷数守恒。
2、质量数守恒衰变前后，原子核的质量数守恒。
（四）衰变方程的书写1、确定衰变的类型（α衰变或β衰变）。
2、根据衰变规律写出衰变方程。
例如：已知某放射性元素经过一次α衰变和一次β衰变后，变成了新元素，则其衰变方程为：＼（＿{92}＾｛238}U ＼to ＿{90}＾｛234}Th ＋＿{2}＾｛4}He\）＼（＿{90}＾｛234}Th ＼to ＿{91}＾｛234}Pa ＋＿{－1}＾｛0}e\）（五）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叫做半衰期。
2、特点（1）不同的放射性元素，半衰期不同。
（2）半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
例如：氡\（222\）的半衰期为\（38\）天，表示经过\（38\）天，氡\（222\）的原子核有一半发生衰变。
放射性元素的衰变(学案)-高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
第2节放射性元素的衰变学习目标1．知道放射现象的实质是原子核的衰变。
2．知道α衰变、β衰变的规律、实质，会写衰变方程。
3．理解半衰期的概念，会利用半衰期解决相关问题。
4．知道人工放射性同位素及其应用。
5．知道核反应及其遵循的规律，会正确书写核反应方程。
预习学案一、原子核的衰变1．衰变：原子核自发地放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的过程。
2．α衰变原子核放出α粒子的衰变，进行α衰变时，质量数，电荷数。
238U的α衰变方程：238 92U→234 90Th＋。
923．β衰变原子核放出β粒子的衰变，进行β衰变时，质量数，电荷数。
23490 Th的β衰变方程：234 90Th→234 91Pa＋。
4．中子的转化在β衰变中，核内的一个中子转化为一个质子和一个电子。
转化方程：10 n→。
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，叫作这种元素的半衰期。
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关系。
不同的放射性元素，半衰期。
三、核反应放射性同位素及其应用辐射与安全1．核反应（1）定义：原子核在其他粒子的轰击下产生或发生状态变化的过程。
（2）原子核的人工转变：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，核反应方程：14N＋42He→。
7（3）遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。
2．放射性同位素及其应用（1）定义：具有放射性的同位素。
（2）数量：天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达3 000多种。
（3）应用①射线测厚仪：工业部门可以使用放射性同位素发生的射线来测厚度。
②放射治疗：在医疗方面，患了癌症的病人可以接受钴60的放射治疗。
③培优、保鲜：利用γ射线照射种子，可以培育新品种，也可以照射食品，延长保存期。
④示踪原子：一种元素的各种同位素具有化学性质，用放射性同位素替换非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置。
3．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织，要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。
放射性元素的衰变学案高中物理人教版选择性必修 第三册
5.2.1 放射性元素的衰变一、自主学习1.原子核自发地放出α粒子或β粒子，则核电荷数变了，变成另一种原子核，这种变化称为___________。
2.衰变分类(1)α衰变：放出______的衰变。
(2)β衰变：放出______的衰变。
3.衰变规律(1)原子核衰变时电荷数和质量数都______。
(2)当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ射线辐射。
这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有______、______和______三种射线。
4.半衰期是指放射性元素的原子核有______发生衰变所需的时间。
二、课堂探究[情景设问]在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。
当然，这些炼金术士的希望都破灭了。
真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？结论1：类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着，这就是伴随着天然放射现象发生的原子核“____________”过程。
（一）原子核的衰变[思考]什么是衰变结论2：原子核自发地放出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。
我们把这种变化称为________________________。
铀238α粒子钍234结论3：放出α粒子的衰变过程叫作____________。
[讨论]尝试用方程表示上述过程？HeTh U 422349023892+→[思考与讨论]原子核衰变时，电荷数和质量数有什么变化？结论4：在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。
大量事实表明，原子核衰变时____________和____________都守恒。
β粒子钍234镤 234放出β粒子的衰变叫作β衰变。
[讨论]尝试用方程表示这个过程？结论5：由于电子的质量比核子的质量小得多，因此，我们可以认为电子的质量数为____________ 、电荷数为____________，可以把电子表示为____________。
19[1].2放射性元素的衰变导学案
![19[1].2放射性元素的衰变导学案](https://img.taocdn.com/s3/m/55e4ddc581eb6294dd88d0d233d4b14e84243e5d.png)
19[1].2放射性元素的衰变导学案19.2放射性元素的衰变主备⼈：⽜国浩【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【学习重点】原⼦核的衰变规律及半衰期【学习难点】半衰期描述的对象【学习过程】⼀．原⼦核的衰变【问题探究】阅读课本回答下列问题：（1）原⼦核放出α或β粒⼦，由于核电荷数变了是不是变成⼀个新元素？（2）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什么变化？（3）铀238核放出⼀个α粒⼦后，变成什么元素？这种变化称为什么变化？变化过程如何表⽰？（4）放出β粒⼦的呢？例1．钍234核也具有放射性，它能放出⼀个β粒⼦⽽变成23491Pa（镤），那它进⾏的是β衰变，请写出钍234核的衰变⽅程式？（5）从上⾯的知识中思考衰变前后核电荷数、质量数有什么关系？衰变⽅程式应遵守的规律是什么？（6）在α、β衰变中，放出的α、β粒⼦是怎样得来的？（7）γ衰变呢？2．半衰期【问题探究】阅读教材半衰期部分，思考以下问题（1）放射性元素的衰变的快慢有什么规律？⽤什么物理量描述，什么是半衰期？描述的对象是谁（2）放射性元素的半衰期有什么因素决定？例2．测得某矿⽯中铀、铅质量⽐为1.16∶1，假设开始时矿⽯中只含有铀238，发⽣衰变的铀238都变成了铅206，已知铀238的半衰期为4.5×109年，求矿⽯的年龄。
【当堂训练】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B．U23892衰变为Pa23491要经过1次α衰变和1次β衰变C．Th23290衰变为Pb20882要经过6次α衰变和4次β衰变D．U23892衰变为Rn22286要经过4次α衰变和4次β衰变5、C14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C14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【能⼒提升】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 ．He Be C 42104146+→ B ．H B C 21125146+→ C ．e N C 01147146-+→ D ．H B 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 ．1:613、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．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：AZ X →A-4Z-2Y+42Heβ衰变规律：AZ X →AZ +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。
放射性元素的衰变+示范教案
2 放射性元素的衰变一、教学目标1．了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。
2．知道半衰期及其统计意义。
3．根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。
4．知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。
二、教学重点及难点重点：α衰变、β衰变及其规律和半衰期的概念。
难点：半衰期的概念。
三、教学用具多媒体课件四、相关资源【教学图片】 衰变图、【教学图片】β衰变图、【教学图片】氡的衰变图片、【教学图片】射线测厚装置、【教学图片】放射治疗、【教学图片】射线的照射能延长草莓的保质期、【教学图片】碘131用于甲状腺疾病的诊断五、教学过程新课引入教师用PPT展示：古人追求“点石成金”之术。
教师提问：同学们想不想拥有点石成金的能力，这种愿望能不能实现？教师讲述：在古代无论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。
当然，这些炼金术的愿望都破灭了，因为他们不知道一种物质变成另一种物质的根本存在于原子核的变化。
不过，类似于“点石成金”的故事一直在自然界进行着，这就是伴随着天然放射现象发生的“衰变”。
新课讲授(一)原子核的衰变教师用PPT展示：点石成金图片。
教师讲述：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。
真实的将一种物质变成另一种物质。
1、 α衰变教师讲述：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，变成新核钍234核。
用衰变方程式来表示： U →Th +He 249023492238，用一般方程表达为： X →Y +He 24Z−2A−4Z A教师提问：在衰变中遵循什么规律呢？插入图片：【教学图片】 衰变图.jpg教师讲述：在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和，衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。
教师提问：在α衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？教师讲述：新核质量数+4=旧核质量数，即上标相加左右相等，因为电荷数=原子序数，在α衰变中电荷数减少2，所以往前挪动2位，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
放射性元素的衰变(导)学案 (3)
19.2 放射性元素的衰变学案[学习目标] 1.知道什么是原子核的衰变.2.知道α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练写出衰变方程.3.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题．一、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．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒．二、α衰变：原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.23892U的α衰变方程为23892U→23490Th＋42He．三、β衰变：原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1，23490Th的β衰变方程为23490Th→23491Pa＋0－1e．四、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，叫做这种元素的半衰期．2．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．一、原子核的衰变1．原子核放出α粒子或β粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变．Y＋42He2．α衰变：A Z X―→A－4Z－2原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.α衰变的实质：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释放出，这就是放射性元素发生的α衰变现象．3．β衰变：A Z X―→A Z＋1Y＋0－1e原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1.β衰变的实质：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，其转化方程为：10n―→11H＋0－1e.4．衰变规律：衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒．5．γ射线是在发生α或β衰变过程中伴随而生，且γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置．6．确定衰变次数的方法设放射性元素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AX―→A′Z′Y＋n42He＋m0－1e.Z根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.例1原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变答案 A解析根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点，23892U核与23490Th核比较可知，衰变①的另一产物为42He，所以衰变①为α衰变，选项B、C错误；23491Pa核与23492U核比较可知，衰变③的另一产物为0－1e，所以衰变③为β衰变，选项A正确、D错误．例223892U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．答案(1)8次α衰变，6次β衰变(2)10个；22个(3)见解析U衰变为20682Pb经过x次α衰变和y次β衰变，由质量数守恒和电荷数守恒可得解析(1)设23892238＝206＋4x ①92＝82＋2x－y ②联立①②解得x＝8，y＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变．(2)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衰变中子数少1，而质子数增加1，故20682Pb较23892U质子数少10，中子数少22.(3)核反应方程为23892U→20682Pb＋842He＋60－1e.借题发挥衰变次数的判断方法(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123592U经过m 次α衰变和n 次β衰变，变成20782Pb ，则( ) A ．m ＝7，n ＝3B ．m ＝7，n ＝4 C ．m ＝14，n ＝9D ．m ＝14，n ＝18 答案 B解析 根据题意有：235－4m ＝207，92－2m ＋n ＝82，解两式得m ＝7，n ＝4，选项B 正确． 二、对半衰期的理解1．对半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰变速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差别很大． 2．半衰期公式N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12tτ，m 余＝m 0⎝⎛⎭⎫12tτ 式中N 原、m 0表示衰变前的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．3．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核．例3 碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．(1)碘131核的衰变方程：13153I ―→________(衰变后的元素用X 表示)．(2)经过________天75%的碘131核发生了衰变．答案 (1)13154X ＋－1e (2)16解析 (1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程：13153I ―→13154X ＋ 0－1e.(2)每经1个半衰期，有半数原子核发生衰变，经2个半衰期将剩余14，即有75%发生衰变，即经过的时间为16天．针对训练2 放射性元素(22286Rn)经α衰变成为钋(21884Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是()A．目前地壳中的22286Rn主要自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn的含量足够高C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，21884Po的增加会减慢22286Rn的衰变进程D.22286Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期答案 A解析元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，一般与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关，C、D错；即使元素氡的含量足够高，经过漫长的地质年代，地壳中也几乎没有氡了，一定是自于其他放射性元素的衰变，故A对、B错．原子核的衰变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，放射出一个电子答案 D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：10n―→11H＋0－1e，11H―→10n＋0＋1e.由上式可看出β粒子(负电子)是由原子核内的中子转化而，正电子是由原子核内的质子转化而．2．“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Pu)，这种钚239可由铀239(23992U)站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(23994经过n次β衰变而产生，则n为()A．2B．239C．145D．92答案 A解析β衰变规律是质量数不变，质子数增加1.239Pu比23992U质子数增加2，所以发生2次β94衰变，A 对．对半衰期的理解及计算3．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所需的时间越短，衰变速度越快B ．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长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 A解析 放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，故A 正确，B 、C 、D 错误．4．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22286Rn →21884Po ＋________．已知22286Rn 的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16g 的22286Rn 衰变后还剩1g. 答案 42He(或α粒子) 15.2解析 ①根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为42He.②根据m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12tT 和t T ＝4，解得t ＝3.8×4＝15.2天．。
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《放射性衰变》学案
【教学目标】
1、知道原子核的衰变
2、会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义
3、知道两种衰变的规律，能够熟练写出衰变方程
【知识要点】
一．点石成金真的存在吗？
在古代，人们一直幻想能够点石成金，所以他们一直试图利用化学方法做到，但无一例外都失败了。
因为他们不知道点石成金的奥妙，这个奥妙就是：点石成金是原子核的变化，这是用化学方法永远也不可能实现的！你们想知道点石成金是怎么物理方法实现的吗？
二．原子核的衰变
1.衰变：原子核放出或，由于变了，所以变成了另一种原子核。
我们把这种变化称为原子核的
2.α衰变：如果原子核衰变时放出一个后，转变成新核的过程，这种衰变叫做。
例如：238
92U→234
90
TH+4
2
He
3.β衰变：如果原子核衰变时放出一个后，转变成新核的过程，这种衰变叫做。
例如：234
90TH→234
91
Pɑ+0
1
e
4.衰变规律：衰变前的等于衰变后的之和；衰变前的等于衰变后的之和。
即：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
思考：你能通过刚才学到的知识总结出α衰变和β衰变时质量数和电荷数的变化规律吗？。
三．原子核衰变的本质
1.β衰变的本质：原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里呢？研究发现，β衰变的实质是核内的（符号是：）转化成了一个和一个，所以新核少了一个，却增加了一个。
因此新核不变，而增加1。
2.α衰变的本质：在原子核中2个和2个能紧密的结合在一起，因此在一定条件下它们会作为一个整体从的原子核中被抛射出来，这就是α衰变。
四．原子的能级
1.原子核的能级：原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是，也只能取一系列的数值，因此也存在着，同样也是能级越低越稳定。
发生衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使新核处于，它要向跃迁，能量以的形式辐射出来。
2.γ射线的产生：射线常常是伴随和产生的，当原子核发生连续衰变时，有的发生，有的发生，同时伴随，这时放射线中就会同时具有、和三种射线。
所以衰变只有两种，即和。
五．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，叫放射性元素的半衰期τ。
2.公式：
3.注意：（1）半衰期是对宏观上大量原子核的统计规律，对单个原子核来说何时发生衰变是不可测的，可能1s后发生衰变，也可能一年后发生衰变，也可能一万年后才衰变。
（2）放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关；无论单质还是化合物，无论施加压力还是提高温度，都不能改变它的半衰期，因为这些因素都不会影响原子核的结构。
【典型例题】
例1：配平下列衰变方程23492U→23090Th+( )23492U→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．β衰变中所放出的电子，来自（）
A．原子核外内层电子B．原子核内所含电子
C．原子核内中子衰变为质子放出的电子D．原子核内质子衰变为中子放出的电子
2．A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中
一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹（）
A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹
C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹
3．下列关于放射性元素衰变的描述，哪些是错误的（）
A．原子核放出电子后，它的质量数不变而电荷数却减少1。
B．核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的
C．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关。
D．γ衰变不改变元素在周期表上的位置
4．A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为t A=10天，t B＝30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为（）
A．3∶1B．48∶63C．1∶16D．16∶1
5．关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中哪些是正确的（）
A．γ射线是伴随α射线或β射线而发射出来的
B．半衰期的大小不随化学状态、温度等变化而变。
C．某核放出一个β粒子或α粒子后，都变成一种新元素的原子核。
D．若原来有某种放射性元素的原子核10个，则经一个半衰期后，一定有5个原子核发生了衰变。
6．科学家常用中子轰击原子核，这是因为中子（）
A．质量较小B．质量较大C．能量较大D．显电中性
7．在匀强磁场中，一个静止的原子核由于放出一个粒子而得到一张“8”字径迹的照片，经测定，“8”字形的两个半径之比是44∶1，则由此可知，放出的是______粒子（填“α”或“β”），原来这个原子核的核电荷数为______。
8、如图所示，放射性元素，在云雾室进而进行衰变，放射线受到垂直纸面出来的匀强磁场的作用，径迹如图，设射线由下向上射入磁场，则生成的新核原子序数为______，质子数为______。
9．完成下列核反应方程式
10．某原子核的中子数为138，经过5次α衰变和4次β衰变后，中子数变为_________。
11．某放射性元素在两个半衰期的时间内有6克发生了衰变，再经过两个半衰期又会有____克发生了衰变。
12．某放射性元素质量为M，测得每分钟放出1.2×104个β粒子，21天后再测，发现每分钟放出1.5×103个β粒子，该放射性元素的半衰期是多少？
参考答案
一、选择题
1．B 2．C 3．D 4．ABD 5．BC
6．C 7．AB 8．D 9．ABC 10．D
11．A 12．BCD 13．BD
二、填空题
15．α，90
16．Z+1，M
19．124
20．1.5
三、计算题
21．7天
1.下列说法中正确的是( )
A.放射性元素发生一次β衰变，原子序数减少1
B.氢原子由n＝3向n＝1的能级跃迁时，只能辐射2种频率的光子
C.在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光的频率增大而增大
D.23592U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短
2．放射性元素2411Na的样品经过6小时后还有1/8没有衰变，它的半衰期是( )
A．2小时B．1.5小时C．1.17小时D．0.75小时
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( )
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 /8
D ．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M /2
4．由原子核的衰变规律可知( )
A ．放射性元素一次衰变就同时产生α射线和β射线
B ．放射性元素发生β衰变，产生的新核的化学性质不变
C ．放射性元素衰变的快慢跟它所处的物理、化学状态无关
D ．放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少1
5．元素X 是放射性元素Y 的同位素，X 与Y 分别进行了这样的衰变过程：X −→−αP −→−βQ ，Y −→−
βR −→−α
S ，则下列叙述中，正确的是( )
A ．Q 和S 是同位素
B ．X 和R 的原子序数相同
C ．X 和R 的质量数相同
D ．R 的质子数多于上述任一元素的质子数
6．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
7．下列说法正确的是( )
A.226 88Ra 衰变为222 86Rn 要经过1次α衰变和1次β衰变
B.238 92U 衰变为234 91Pa 要经过1次α衰变和1次β衰变
C.232 90Th 衰变为208 82Pb 要经过6次α衰变和4次β衰变
D.238 92U 衰变222 86Rn 要经过4次α衰变和4次β衰变 8．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) A ．11.4天 B ．7.6天 C ．5.7天 D ．3.8天
9．三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核(42He)，则下列说法正确的是( )
A ．X 核比Z 核多一个质子
B ．X 核比Z 核少一个中子
C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3
D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍
10．α射线的本质是（ ）
A ．电子流
B ．高速电子流
C ．光子流
D ．高速氦核流
11．一种同位素的几种原子，它们的（ ）
A ．中子数一定相同
B ．质子数一定相同
C ．原子序数一定相同
D ．核外电子数一定相同
12．钋210经α衰变成为稳定的铅，其半衰期为138天．质量为64 g 的钋210经过276天后，还剩多少克钋？ 课后思考：通过这节课的学习，你学到了哪些？哪些你还有疑问？请你写下来吧！。