高中物理 放射性元素的衰變

高中物理課件放射性元素的衰變第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰

變。2．知道α衰變、β衰變的規(guī)律，會寫衰變方程。3．理解半衰期的概念，并能利用公式

進行簡單計算。第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四

1．原子核的衰變(1)定義：原子核由于放出

或

而轉(zhuǎn)變?yōu)樾略雍说倪^程。(2)分類α粒子β粒子第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[關(guān)鍵一點]發(fā)生α衰變時，新核在元素周期表中向前移2位，發(fā)生β衰變時，新核在元素周期表中向后移1位。2．半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有

發(fā)生衰變的時間。(2)決定因素：

放射性元素衰變的快慢是由

的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件

關(guān)系。不同的放射性元素，半衰期

。半數(shù)核內(nèi)部自身沒有不同第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四(3)應(yīng)用：

利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點，可以測量其衰變程度、推斷時間。[關(guān)鍵一點]半衰期是描述的是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量或單個原子核沒有意義。第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．一個原子核發(fā)生衰變時，下列說法中正確的是(

)A．總質(zhì)量數(shù)保持不變 B．核子數(shù)保持不變C．變化前后質(zhì)子數(shù)保持不變 D．總動量保持不變解析：衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，又質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，故衰變過程中核子數(shù)不變，A、B正確；發(fā)生β衰變時，質(zhì)子數(shù)增加，C錯；由動量守恒的條件知D正確。答案：ABD第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)地放出射

線。這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說法中正確的是 (

)A．原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)減少4B．原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)增加4C．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)減少1D．原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)增加1解析：發(fā)生一次α衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2；發(fā)生一次β衰變，核電荷數(shù)、原子序數(shù)增加1。答案：D第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四3．關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法中正確的是(

)A．半衰期是原子核質(zhì)量減少一半所需的時間B．半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間C．半衰期與外界壓強和溫度有關(guān)，與原子的化學狀態(tài)無關(guān)D．半衰期可以用于測定地質(zhì)年代、生物年代等解析：原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，C錯誤；原子核的衰變有一定的速率，每隔一定的時間(即半衰期)，原子核就衰變掉總數(shù)的一半，A錯誤，B正確；利用鈾238可測定地質(zhì)年代，利用碳14可測定生物年代，D正確。答案：BD第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四答案：3.8第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．(2012·大綱全國卷)U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，變成Pb，則 (

)A．m＝7，n＝3

B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18[思路點撥]

通過α、β兩種衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的變化規(guī)律進行分析計算。第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[解析]原子核每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2；每發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1。比較兩種原子核，質(zhì)量數(shù)減少28，即發(fā)生了7次α衰變；核電荷數(shù)應(yīng)減少14，而核電荷數(shù)減少10，說明發(fā)生了4次β衰變，B項正確。[答案]

B第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四3．影響因素

放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)。4．適用條件

半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核。[名師點睛]原子核的衰變規(guī)律和質(zhì)量的衰變規(guī)律是一樣的。原因是原子中電子的質(zhì)量可忽略不計。第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．為測定某水庫的存水量，現(xiàn)將一小瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變8×107次，這種同位素的半衰期為2天，10天之后從水庫中取出1m3的水，并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？[審題指導(dǎo)]

放射性元素每分鐘的衰變次數(shù)與質(zhì)量成正比。第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四

理解半衰期的常見誤區(qū)：(1)錯誤地認為半衰期就是一個放射性元素的原子核衰變到穩(wěn)定核所經(jīng)歷的時間。其實半衰期是大量的原子核發(fā)生衰變時的統(tǒng)計規(guī)律。(2)錯誤地認為放射性元素的半衰期就是元素質(zhì)量減少為原來一半所需要的時間，該觀點混淆了尚未發(fā)生衰變的放射性元素的質(zhì)量與衰變后元素的質(zhì)量的差別。其實衰變后的質(zhì)量包括衰變后新元素的質(zhì)量和尚未