《原子核的衰變》導(dǎo)學(xué)案

《原子核的衰變》導(dǎo)學(xué)案##一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能說出原子核衰變的概念，像聊天一樣給小伙伴解釋清楚這是個(gè)啥。2、可以準(zhǔn)確寫出衰變方程，就像寫自己名字一樣熟練。3、理解半衰期的概念，還能計(jì)算跟半衰期有關(guān)的簡單問題。##二、知識梳理###（一）原子核的衰變1、**衰變的定義**原子核放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。這個(gè)過程就叫做原子核的衰變。2、**α衰變**（1）α粒子就是氦核，用符號“\(^{4}_{2}He\)”表示。（2）發(fā)生α衰變時(shí)，原子核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2。例如，鈾238發(fā)生α衰變的方程：\(^{238}_{92}U\to^{234}_{90}Th+^{4}_{2}He\)。3、**β衰變**（1）β粒子就是電子，用符號“\(^{0}_{-1}e\)”表示。（2）發(fā)生β衰變時(shí)，原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1。例如，釷234發(fā)生β衰變的方程：\(^{234}_{90}Th\to^{234}_{91}Pa+^{0}_{-1}e\)。###（二）半衰期1、**半衰期的定義**放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。2、**半衰期的特點(diǎn)**（1）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大。（2）半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。3、**半衰期的計(jì)算**如果用\(N_{0}\)表示放射性元素的初始原子核數(shù)，經(jīng)過\(n\)個(gè)半衰期\(T\)后，剩下的原子核數(shù)\(N\)為：\(N=N_{0}(\frac{1}{2})^{n}\)。##三、學(xué)習(xí)活動###（一）閱讀課本1、大家先仔細(xì)閱讀課本上關(guān)于原子核衰變和半衰期的內(nèi)容，把覺得重要的地方畫出來。2、讀完之后，和同桌互相分享一下自己畫的重點(diǎn)內(nèi)容，看看有沒有遺漏的地方。###（二）小組討論1、小組討論一下α衰變和β衰變有啥不同的地方呢？從放出的粒子、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的變化等方面去討論哦。2、討論一下半衰期這個(gè)概念，要是一種放射性元素的半衰期很長很長，這意味著啥呢？要是很短很短呢？###（三）實(shí)例分析1、老師給大家舉個(gè)例子，比如說有一種放射性元素，初始有100個(gè)原子核，它的半衰期是5年，那經(jīng)過15年后還剩下多少個(gè)原子核呢？大家試著算一算。2、讓幾個(gè)同學(xué)到黑板上寫出計(jì)算過程，然后大家一起看看對不對。##四、學(xué)習(xí)指導(dǎo)1、**關(guān)于衰變方程**（1）在寫衰變方程的時(shí)候，要注意質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。就好比我們花錢，花出去的錢和剩下的錢加起來要等于原來有的錢，這里質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)也是這個(gè)道理。（2）如果遇到不知道衰變后是啥元素的情況，可以根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的變化先算出新元素的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)，再去元素周期表里面找對應(yīng)的元素。2、**關(guān)于半衰期的計(jì)算**（1）要先確定經(jīng)過了幾個(gè)半衰期。就像我們數(shù)幾個(gè)5年一樣，用總時(shí)間除以半衰期就得到經(jīng)過的半衰期個(gè)數(shù)\(n\)了。（2）然后再根據(jù)公式\(N=N_{0}(\frac{1}{2})^{n}\)去計(jì)算剩下的原子核數(shù)。要是遇到計(jì)算衰變掉的原子核數(shù)，那就用初始的原子核數(shù)\(N_{0}\)減去剩下的原子核數(shù)\(N\)就可以啦。##五、鞏固練習(xí)###（一）選擇題1、關(guān)于原子核的衰變，下列說法正確的是（）A.α衰變時(shí)，新核的質(zhì)量數(shù)比原來核的質(zhì)量數(shù)增加1B.β衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)比原來核的核電荷數(shù)減少1C.半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系D.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短2、某放射性元素經(jīng)過11.4天有\(zhòng)(\frac{7}{8}\)的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為（）A.11.4天B.7.6天C.5.7天D.3.8天###（二）填空題1、釙210經(jīng)α衰變成為穩(wěn)定的鉛，其衰變方程為____________。2、已知某種放射性元素的半衰期為\(T\)，那么質(zhì)量為\(m\)的這種元素經(jīng)過時(shí)間\(3T\)后，剩下的質(zhì)量為____________。###（三）計(jì)算題1、一種放射性元素，原來質(zhì)量為\(10g\)，經(jīng)過20天后，剩下的質(zhì)量為\(2.5g\)，求這種放射性元素的半衰期。##六、參考答案###（一）選擇題1、C2、D###（二）填空題1、\(^{210}_{84}Po\to^{206}_{82}Pb+^{4}_{2}He\)2、\(\frac{m}{8}\)###（三）計(jì)算題1、解：設(shè)半衰期為\(T\)，根據(jù)\(N=N_{0}(\frac{1}{2})^{n}\)，這里\(N=2.5g\)，\(N_{0}=10g\)，則\(\frac{2.5}{10}=(\frac{