人教版高中物理選擇性必修第三冊第五章原子核第2節(jié)放射性元素的衰變課件

物理第五章原子核第2節(jié)放射性元素的衰變[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變；知道兩種衰變的基本性質(zhì)，掌握原子核的衰變規(guī)律。2．會用半衰期描述衰變的快慢，知道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義。會利用半衰期解決相關(guān)問題。3．知道核反應(yīng)及其遵從的規(guī)律，會正確書寫核反應(yīng)方程。4．了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。知道射線的危害及防護(hù)。知識點(diǎn)1原子核的衰變1．定義：原子核自發(fā)地放出_______或_______，則核電荷數(shù)變了，變成另一種_________，這種變化稱為原子核的衰變。2．衰變分類(1)α衰變：放出α粒子的衰變。(2)β衰變：放出β粒子的衰變。α粒子β粒子原子核電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)[判一判]1．(1)原子核發(fā)生α衰變時，核的質(zhì)子數(shù)減少2，而質(zhì)量數(shù)減少4。(

)(2)原子核發(fā)生β衰變時，原子核的質(zhì)量不變。(

)(3)原子核發(fā)生衰變時，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒。(

)√×√知識點(diǎn)2半衰期1．定義：放射性元素的原子核有______發(fā)生衰變所需的時間。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(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。不同的放射性元素，半衰期______。半數(shù)核內(nèi)部自身不同[判一判]2．(1)半衰期就是放射性元素全部衰變所用時間的一半。(

)(2)半衰期可以通過人工進(jìn)行控制。(

)××新原子核或者發(fā)生狀態(tài)變化盧瑟福質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)知識點(diǎn)4放射性同位素及其應(yīng)用1．定義：很多元素都存在一些具有_________的同位素，稱為放射性同位素。2．放射性同位素的應(yīng)用(1)應(yīng)用射線可以測厚度、醫(yī)療方面的____________、照射種子培育優(yōu)良品種等。(2)示蹤原子：有關(guān)生物大分子的結(jié)構(gòu)及其功能的研究，要借助于______原子。放射性放射治療示蹤知識點(diǎn)5輻射與安全人類一直生活在放射性的環(huán)境中，________的射線對人體組織有破壞作用。要防止_______________對水源、空氣、用具等的污染。過量放射性物質(zhì)√2．(半衰期)關(guān)于放射性元素的衰變，下列說法正確的是(

)A．半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間B．半衰期是原子核的核子數(shù)減少一半所需的時間C．溫度越高，放射性元素衰變就越快D．β衰變的實(shí)質(zhì)說明原子核內(nèi)部有電子√解析：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，B錯誤，A正確；放射性元素的半衰期與原子的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無關(guān)，C錯誤；β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，D錯誤?！獭?2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)守恒確定α衰變的次數(shù)(這是因?yàn)棣滤プ兊拇螖?shù)多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)?！獭獭?．半衰期的影響因素：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(qiáng))或化學(xué)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(jì)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?！纠?】某原子研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)生放射性同位素泄漏事故。已知該元素的半衰期為3天，總放射量為人體最大允許量的8倍，則研究人員至少需等待幾天后才能進(jìn)入該實(shí)驗(yàn)室(

)A．3天 B．6天C．9天 D．24天√[針對訓(xùn)練3]

(多選)在居室裝修中經(jīng)常使用花崗巖、大理石等材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素。比如，有一些含鐳的材料會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡產(chǎn)生后很快衰變成一系列放射性產(chǎn)物，對人的健康是有危害的。已知氡的半衰期為3.8天，根據(jù)有關(guān)放射性的知識，下列說法正確的是(

)A．氡被吸入人體后，放射性衰變將會停止B．隨著氣溫的升高，氡的半衰期不會變化C．β衰變的本質(zhì)是中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子D．10個氡原子核經(jīng)過3.8天后還剩5個氡原子核√√解析：氡被吸入人體后，放射性衰變不會停止，A錯誤；半衰期與外部條件無關(guān)，則隨著氣溫的升高,氡的半衰期不變，B正確；β衰變的本質(zhì)是中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，C正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少數(shù)原子核衰變不適用，D錯誤?！烫骄咳プ兞Ｗ釉诖艌鲋械倪\(yùn)動分析[針對訓(xùn)練4]

(多選)實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場中A點(diǎn)的原子核發(fā)生衰變，衰變產(chǎn)生的新核和釋放出的粒子恰能在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動方向和軌跡如圖所示。下列說法正確的是(

)A．原子核發(fā)生的是α衰變B．磁場方向垂直于紙面向里C．軌跡2是新核的D．釋放出的粒子和新核具有相同的動能√√解析：衰變后新核和粒子的運(yùn)動方向相反，由洛倫茲力提供向心力可知,新核和粒子的電性相反，新核帶正電荷，則粒子帶負(fù)電荷，所以應(yīng)該是β衰變，故A錯誤；由左手定則可知，磁場方向垂直于紙面向里，故B正確；探究四放射性同位素的應(yīng)用1．分類放射性同位素可分為天然放射性同位素和人工放射性同位素兩種，天然放射性同位素不過40多種，而人工放射性同位素已達(dá)1000多種，每種元素都有自己的放射性同位素。2．人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)(1)放射性強(qiáng)度容易控制。(2)可以制成各種所需的形狀。(3)半衰期比天然放射性同位素短得多，放射性廢料容易處理。因此，凡是用到射線時，用的都是人工放射性同位素。3．放射性同位素的主要應(yīng)用(1)利用它的射線①工業(yè)部門使用射線測厚度——利用γ射線的穿