高中物理 19.2放射性元素的衰变(探究导学课型)课件 新人教版选修3-5

2.原子核衰变的种类:
(1)α衰变:放出_α__粒__子__的衰变叫做α衰变。
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。
衰变方程式:
23 92
8
U
→
__92 30_4 T_h___+
4 2
H
e
(2)β衰变:放出_β__粒__子__的衰变叫做β衰变。钍234核也具有放
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。
5.原子核发生衰变的实质是什么? 提示:α衰变的实质是原子核内的2个质子和2个中子结合成一个 α粒子放射出来,β衰变的实质是原子核内的中子转化为一个质 子和一个电子放射出来。可见,放射出的α粒子和β粒子是原子 核内的质子或中子转化而成的。
(1)题境: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
。
(2)反应方程: A Z X A Z Y ＋ n 4 2 H e ＋ m 0 1 e
(3)根据电荷数和质量数守恒列方程
A=A′+4n
Z=Z′+2n-m
两式联立解得: n ＝ A A m ＝ A A ＋ Z － Z 。
射性,它能放出一个β粒子而变成
234 91
P
a
(镤)。
衰变方程式 9 23 04T h 9 21 34Pa0 1e
3.原子核衰变的规律:原子核衰变时_电__荷__数__和_质__量__数__都守恒。
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.决定因素: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_不__同__。 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。
【探究总结】 1.书写核反应方程应注意的问题: (1)单向性:衰变过程是不可逆的,所以核衰变方程只能用箭头, 不能用等号。 (2)实验性:核衰变的生成物一定要以实验为基础,不能只依据 两个守恒而杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程。 (3)衰变方程遵循质量数守恒,不是质量守恒。
2.确定衰变次数的方法:
2.想一想: 原子核发生β衰变时,新核的核电荷数如何变化?新核在元素周 期表中的位置如何变化? 提示:原子核发生β衰变是从原子核中放出电子的现象,新核的核 电荷数增加了1个,原子序数增加1,所以新核在元素周期表中的 位置向后移了1位。
主题一 原子核的衰变 【问题探究】 1.原子核辐射射线会发生什么变化? 提示:天然放射性元素的原子核辐射α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。
提示:(1)×。任何元素只有一种放射性,所以α和β射线不能同时 由一个原子核射出。 (2)×。原子核发生β衰变时,电荷数改变,但质量数却不变。 (3)×。γ射线是伴随着α或β衰变射出的,是原子核衰变过程中 释放的能量,没有单纯的γ衰变。 (4)×。半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对单个的事件是 不可测的。 (5)√。放射性元素衰变是原子核内部的变化,与原子所处的化 学状态以及外部条件无关。
1.判一判: (1)α和β射线是同时由一个原子核射出的。 ( ) (2)原子核发生衰变时质量数和电荷数都改变。 ( ) (3)原子核可以单纯地发生γ衰变。 ( ) (4)半衰期就是两个原子核中有一个发生了衰变时用的时间。
() (5)放射性元素衰变的快慢与原子所处的化学状态以及温度、 压强等外部条件无关。 ( )
2 9
3 2
8
U
核经一系列的衰变后变为
20 82
6
P
b
核,问:
(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变?
(2) 82206Pb与92238U相比,质子数和中子数各少多少? (3)综合写出这一衰变过程的方程。
【解题探究】(1)衰变过程中_质__量__数__守恒和_电__荷__数__守恒。 (2)根据每发生一次α衰变原子核的质子数和中子数均_减__少__2_, 每发生一次β衰变原子核的中子数_减__少__1_,质子数_增__加__1_。
2.原子核衰变时遵守什么规律? 提示:原子核的衰变符合质量数守恒和电荷数守恒。 3.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? 提示: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 提了两位,核反应方程为:
A ZX A Z 2 4Y ＋ 2 4H e。
2 放射性元素的衰变
பைடு நூலகம்
1.知道原子核的衰变。 2.会用半衰期描述衰变速度,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。
一、原子核的衰变 1.原子核衰变的定义:原子核放出_α__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_原__子__核__的__衰__变__。
【解析】选A、D。X和Y是同位素,Q和S是它们发生了一次α衰 变和一次β衰变的产物,它们的质子数相同,故为同位素,A项正 确;R是Y发生一次β衰变的产物,它的原子序数比Y多1,质量数与 Y相同,D正确;X与Y的原子序数相同,质量数不同,故X与R原子序 数不同,质量数也不同,B、C错误。
2.(2013·昆明高二检测)
4
2
【即时训练】 1.(多选)(2014·揭阳高二检测)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 P Q ， Y R 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
4.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?释放的电子是从哪里来 的? 提示: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退一 位,核反应方程式为:
A ZX A Z1Y ＋ 0 1e。