放射性元素的衰变(ppt)PPT
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第二节 天然放射现象 衰变
2020/4/4
1
第2节 放射性元素的衰变
教学重点：α衰变、 衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确
书
教学难点：半衰期 写核反应方程
放射性元素的衰变及其衰变规律 原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的 衰变。
1. 衰变：原子核释放出粒子的过程 23892U=23490Th+42He(质子和中子进
4 2
He
M Z
42Y
β衰变：
M Z
X
0 1
e
Y M
Z 1
γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴 随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是： α+ γ ， β+ γ.
2020/4/4
14
问题：原子核里没有电子，β衰变中的电子 来自哪里？
01n
H 1
1
10 e
2020/4/4
15
例：
U 238
92
经过一系列衰变和衰变后，
2020/4/4
20
3、半衰期的计算
例：已知钍234的半衰期是24天， 1g钍经过120天后还剩多少？
2020/4/4
21
m0:放射性元素的原有质量；m：经过n个半衰期的 时间后剩余的放射性元素的质量，则有
m
1 2
n
m0或
m m0
1
n
2
n余
n原
(
1 2
t
)
m余
m原
(
1 2
t
)
2020/4/4
电量守恒 (5)动量守恒
2020/4/4
3
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不 同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理 状态或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用， 对少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T
2020/4/4
9
二、三种射线
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
2020/4/4
成分
氦原子核
高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
很强
更小
10
练习 1.关于α、β、γ三种射线，下
列说法中正确的是:
A.α射线是原子核自发放射出的氦核，
它的穿透能力最强
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
2020/4/4
12
U238在 衰变时产生的钍234
也具有放射性，放出
离子后变为
（镤）Th234，上述的过程可以用下面的
衰变方程表示：
U 238
92
234 90
Th
＋
4 2
He
234 90
Th
234 91
Pa
＋
0 -1
e
2020/4/4
13
α衰变：
M Z
X
B.β射线是原子核外电子电离形成的电
子流，它具有中等的穿透能力
C.β射线粒子和电子是两种不同的粒子 D.γ射线一般伴随着α或β射线产生，
它的穿透能力最强
2020/4/4
11
三、放射性元素的衰变
1. 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。
说明式中各量的意义
2020/4/4
对于半衰期要求能定量地解决问题，“问题与练习”中例如P83 第5、6题
5. …… 已知钍234的半衰期是24天，1 g钍经过120天后还剩多 少？
6. 铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20 g铋还剩1.25 g？ 题目中的天数是半衰期的整数倍
4
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的？
放射性不是少数几种元素才有的，研 究发现，原子序数大于或等于83的所有元 素，都能自发的放出射线，原子序数小于 83的元素，有的也具有放射性．
放大了1000倍的铀矿石
2020/4/4
7
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
2020/4/4
照相底片 射 线
放
射
铅盒
源
8
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
2020/4/4
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
5
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素． 3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
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6
天然放射现象
2020/4/4
18
四、半衰期
1、半衰期 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。
2020/4/4
19
2、不同的放射性元素，半衰期不同
例如：
氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达 4.5×109年
子数也减少2质量数减4。
2020/4/4
2
2. 衰变：原子核释放出 粒子的衰变过程
23490Th=23490Pa+0-1e(电子是核内中子转化为质子时放 出的)
在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规 律？
说明：每发生一次 衰变，新原子核较原来的 原子核质子数增加l，中子数减少1，但质量数不变。
3.衰变规律 (1)质量数守恒 (2)电荷数守恒 (3)能量守恒 (4)
可以变成稳定的元素铅206，问这一过程
衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
10e
238＝206＋4x
x＝8
92 = 82 + 2x -y
y＝6
2020/4/4
16
练 习 2. 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），下列说法中正确的是
①铅核比钍核少24个中子
②铅核比钍核少8个质子
③衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
Hale Waihona Puke Baidu
④衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
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3.在β衰变中放出的电子来自:
A.原子核外轨道的电子 B.原子核内所含的电子 C.原子核内的中子变成质子时 放出的电子 D.原子核内质子变成中子时放 出的电子
行重组) P80明确提出了衰变时电荷数守恒和质量数守恒的规律。 P80思考与讨论：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？（体现学习方式）
规律：每发生一次 衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少2，中
2020/4/4
1
第2节 放射性元素的衰变
教学重点：α衰变、 衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确
书
教学难点：半衰期 写核反应方程
放射性元素的衰变及其衰变规律 原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的 衰变。
1. 衰变：原子核释放出粒子的过程 23892U=23490Th+42He(质子和中子进
4 2
He
M Z
42Y
β衰变：
M Z
X
0 1
e
Y M
Z 1
γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴 随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是： α+ γ ， β+ γ.
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14
问题：原子核里没有电子，β衰变中的电子 来自哪里？
01n
H 1
1
10 e
2020/4/4
15
例：
U 238
92
经过一系列衰变和衰变后，
2020/4/4
20
3、半衰期的计算
例：已知钍234的半衰期是24天， 1g钍经过120天后还剩多少？
2020/4/4
21
m0:放射性元素的原有质量；m：经过n个半衰期的 时间后剩余的放射性元素的质量，则有
m
1 2
n
m0或
m m0
1
n
2
n余
n原
(
1 2
t
)
m余
m原
(
1 2
t
)
2020/4/4
电量守恒 (5)动量守恒
2020/4/4
3
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不 同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理 状态或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用， 对少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T
2020/4/4
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二、三种射线
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
2020/4/4
成分
氦原子核
高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
很强
更小
10
练习 1.关于α、β、γ三种射线，下
列说法中正确的是:
A.α射线是原子核自发放射出的氦核，
它的穿透能力最强
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
2020/4/4
12
U238在 衰变时产生的钍234
也具有放射性，放出
离子后变为
（镤）Th234，上述的过程可以用下面的
衰变方程表示：
U 238
92
234 90
Th
＋
4 2
He
234 90
Th
234 91
Pa
＋
0 -1
e
2020/4/4
13
α衰变：
M Z
X
B.β射线是原子核外电子电离形成的电
子流，它具有中等的穿透能力
C.β射线粒子和电子是两种不同的粒子 D.γ射线一般伴随着α或β射线产生，
它的穿透能力最强
2020/4/4
11
三、放射性元素的衰变
1. 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。
说明式中各量的意义
2020/4/4
对于半衰期要求能定量地解决问题，“问题与练习”中例如P83 第5、6题
5. …… 已知钍234的半衰期是24天，1 g钍经过120天后还剩多 少？
6. 铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20 g铋还剩1.25 g？ 题目中的天数是半衰期的整数倍
4
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的？
放射性不是少数几种元素才有的，研 究发现，原子序数大于或等于83的所有元 素，都能自发的放出射线，原子序数小于 83的元素，有的也具有放射性．
放大了1000倍的铀矿石
2020/4/4
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天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
2020/4/4
照相底片 射 线
放
射
铅盒
源
8
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
2020/4/4
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
5
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素． 3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
2020/4/4
6
天然放射现象
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四、半衰期
1、半衰期 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。
2020/4/4
19
2、不同的放射性元素，半衰期不同
例如：
氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达 4.5×109年
子数也减少2质量数减4。
2020/4/4
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2. 衰变：原子核释放出 粒子的衰变过程
23490Th=23490Pa+0-1e(电子是核内中子转化为质子时放 出的)
在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规 律？
说明：每发生一次 衰变，新原子核较原来的 原子核质子数增加l，中子数减少1，但质量数不变。
3.衰变规律 (1)质量数守恒 (2)电荷数守恒 (3)能量守恒 (4)
可以变成稳定的元素铅206，问这一过程
衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
10e
238＝206＋4x
x＝8
92 = 82 + 2x -y
y＝6
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练 习 2. 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），下列说法中正确的是
①铅核比钍核少24个中子
②铅核比钍核少8个质子
③衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
Hale Waihona Puke Baidu
④衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
2020/4/4
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3.在β衰变中放出的电子来自:
A.原子核外轨道的电子 B.原子核内所含的电子 C.原子核内的中子变成质子时 放出的电子 D.原子核内质子变成中子时放 出的电子
行重组) P80明确提出了衰变时电荷数守恒和质量数守恒的规律。 P80思考与讨论：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？（体现学习方式）
规律：每发生一次 衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少2，中