高考物理一輪復習課件第二節(jié)放射性元素的衰變

第二節(jié)

放射性元素的衰變第五章原子與原子核1.放射性的發(fā)現

【問題1】我們已經知道原子由原子核與核外電子組成。那原子核內部又是什么結構呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒組成?用什么方法來研究原子核呢?盧瑟福核式結構模型小小的原子核內部，會不會仍然有著復雜的結構？1.放射性的發(fā)現1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現質子1932年,盧瑟福的學生查德威克發(fā)現中子10－15m

質子：①電荷量

1.6×10-19C②質量26×10-27kg中子：①電荷量

0②質量49×10-27kg質子和中子統(tǒng)稱核子

核式結構模型1.放射性的發(fā)現

質子和中子統(tǒng)稱核子

10－15m

質子（P）中子（n）質子數=核電荷數=原子序數=核外電子數質量數（核子數）=質子數+中子數

元素符號物理人必記4種常見原子核表示α粒子（氦核）質子中子電子（β粒子）1.放射性的發(fā)現【例1—課本P123】考慮以下兩對核∶

和

，

和

.它們在哪一方面是相似的?在哪一方面不同?(指的質量數，質子數和中子數)1.放射性的發(fā)現關于原子核內部信息的研究，最早來自礦物的天然放射現象。釙(Po)鐳(Ra)居里夫婦貝克勒爾鈾和鈾礦物照相底片感光某種不可見的射線1.放射性的發(fā)現

放射性：物質發(fā)射射線的性質

放射性元素：具有放射性的元素天然放射性現象：放射性的元素自發(fā)地發(fā)射射線的現象①原子序數大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線②原子序數小于83

的元素，有的也具有放射性。射線來源于原子核，表明原子核也有內部結構。2.原子核衰變

【問題2】放射性元素放出的射線常見的有三種：α射線、β射線和γα射線、β

射線、γ

射線在電場或磁場中的徑跡判斷這三種射線分別帶什么電荷？三種射線在電場中偏轉示意圖α

射線β

射線γ

射線三種射線在磁場中偏轉示意圖2.原子核衰變射線αβγ本質高能電磁波速度0.1c0.99cc穿透能力最弱其次最強電離能力最強其次最弱α粒子（氦核）β粒子（電子）γ射線（光子）2.原子核衰變

【問題3】（1）你聽過“點石成金”之術？利用化學方法將一些普通的礦石變成黃金。當然，這些煉金術士的希望都破滅.那么，真的存在能讓一種元素變成—種元素的過程嗎？（2）原子核由質子和中子組成，α射線、β射線和γ射線來源于原子核，其機制是什么？原子核α粒子（氦核）β粒子（電子）γ射線（光子）2.原子核衰變原子核的衰變（decay）：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，由于核電荷數變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。α衰變：β衰變：類型：①α衰變：②β衰變：實質：規(guī)律：①衰變過程是不可逆的，只能用單箭頭表示衰變方向，不用等號

②電荷數守恒，質量數守恒，質量虧損高能電磁波（γ射線）伴隨α衰變或β衰變產生結合緊密的2個質子和2個中子，作為一個整體從原子核釋放出來原子核內一個中子變成一個質子，同時釋放出一個電子2.原子核衰變

原子核內一個中子變成一個質子，同時釋放出一個電子陰極射線的本質是電子流核外電子β粒子的本質是β衰變產生的電子原子電離出的核外電子2.原子核衰變

【例2—課本P117改編】1.碳14（

）

衰變成為氮14（

）的過程，會放出哪種射線?請寫出相應的衰變方程.2.釙209（

）是常用的α射線源，它經過α衰變后會變成鉛（

），請寫出相應的衰變方程.2.原子核衰變【變式1】設放射性元素經過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素，寫出衰變方程：【變式2—課本P132】鐳核（

）經過一系列α衰變和β衰變，變成鉛核（

），則其中經過α衰變的次數是

，鐳核（

）衰變成鉛核（

）的過程中損失了

個中子.3.原子核衰變單個原子的微觀事件是不可預測大量m余/m原11.47.63.81/21/41/8t/天0氡的衰變放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間是固定3.8天3.8天+3.8天3.原子核衰變

半衰期：放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間意義：表示放射性元素衰變快慢的物理量公式：說明：①半衰期是針對大量的原子核的統(tǒng)計規(guī)律

②不同放射性元素的原子核半衰期差異很大

③每種放射性元素的原子核半衰期是固定的，由原子核內部結構決定的，與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系衰變前質量衰變后質量衰變時間半衰期衰變時間半衰期衰變前原子數衰變后原子數放射性元素衰變曲線3.原子核衰變C-14（“碳鐘”）年代測定法，又稱放射性碳定年法，就是根據C-14衰變的程度來判定古生物體的年代，該項研究獲得1960年諾貝爾化學獎。14C

半衰期τ=5730

年穩(wěn)定3.原子核衰變

【例3—課本P112】一定質量的某元素樣品經過6小時后還剩沒有衰變，求它的半衰期.【例4—課本P112】用于治療腫瘤的放射源必須滿足以下兩個條件∶①放射線具有較強的穿透力，以輻射到體內的腫瘤處;②要在較長時間內具有相對穩(wěn)定的輻射強度.根據以上條件，表中給出的四種放射性元素，適合用于治療腫瘤的是A.針210 3.原子核衰變【例5—課本P112】約里奧-居里夫婦因發(fā)現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現的放射