走进原子核放射性元素的衰变.ppt

预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义高中物理高中物理选修选修3-5粤教版粤教版第四章第四章 原子核原子核第一节第一节 走进原子核走进原子核第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现现象象.2.知道原子核的知道原子核的组组成，会正确成，会正确书书写原子核符号写原子核符号.3.知道原子知道原子核的衰核的衰变变及两种衰及两种衰变变的的规规律，掌握三种射律，掌握三种射线线的特性的特性.4.会用半会用半衰期描述衰衰期描述衰变变的快慢，知道半衰期的的快慢，知道半衰期的统计统计意意义义预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、放射性的发现一、放射性的发现1放射性放射性1896年法国物理学家年法国物理学家_发现发现，铀铀及含及含铀铀的的矿矿物都能物都能够发够发出看不出看不见见的射的射线线，物，物质质放射出放射出_的性的性质质叫叫做放射性做放射性2放射性元素放射性元素 具有具有_的元素叫放射性元素的元素叫放射性元素玛丽玛丽居里和她的丈夫皮埃居里和她的丈夫皮埃尔尔居里居里发现发现了两种放射性更了两种放射性更强强的新元素，命名的新元素，命名为为_和和_享利享利贝贝克勒克勒尔尔射射线线放射性放射性钋钋(Po)镭镭(Ra)预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3天然放射性元素天然放射性元素能能_地放出射地放出射线线的元素叫做天然放射性元素原子序的元素叫做天然放射性元素原子序数大于数大于_的所有元素，都有放射性原子序数小于等于的所有元素，都有放射性原子序数小于等于_的元素，有的也具有放射性的元素，有的也具有放射性4放射性发现的意义放射性发现的意义放射性的放射性的发现发现揭示了揭示了_结结构的复构的复杂杂性性二、原子核的组成二、原子核的组成1质质子的子的发现发现：_用用粒子粒子轰击轰击_获获得了得了质质子子2中子的中子的发现发现：卢卢瑟福的学生瑟福的学生_通通过实验证实过实验证实了了_的存在的存在自自发发8383原子核原子核卢卢瑟福瑟福氮原子核氮原子核查查德威克德威克中子中子预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3原子核的原子核的组组成：由成：由_和和_组组成，因此它成，因此它们统们统称称为为_4原子核的原子核的电电荷数：等于原子核的荷数：等于原子核的_即原子的即原子的_ _5原子核的原子核的质质量数：等于量数：等于_和和_的的总总和和6原子核的符号：原子核的符号：X，其中，其中X为为_，A为为原子核的原子核的_，Z为为原子核的原子核的_三、放射线的本质三、放射线的本质1射线种类射线种类：放射性物：放射性物质发质发出的射出的射线线有三种，分有三种，分别为别为_、_、_质质子子中子中子核子核子质质子数子数原子序原子序质质子数子数中子数中子数元素符号元素符号质质量数量数电电荷数荷数射射线线射射线线射射线线数数预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义2放射线的本质放射线的本质(1)射射线线是高速运是高速运动动的的_粒子流，符号粒子流，符号为为 He，射，射出出时时的速度可达的速度可达0.1c.(2)射射线线是高速运是高速运动动的的_，符号，符号为为_，射出，射出时时速速度可达度可达0.99c.(3)射射线线是波是波长长很短的很短的_四、原子核的衰变四、原子核的衰变1衰衰变变放射性元素的原子核放出某种粒子后放射性元素的原子核放出某种粒子后变变成新的原子核的成新的原子核的变变化化氦原子核氦原子核电电子流子流电电磁波磁波预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义2衰衰变变方程方程3射射线线射射线线是伴随是伴随衰衰变变、衰衰变变_产产生的，生的，射射线线不改不改变变原子原子核的核的电电荷数和荷数和质质量数量数同同时时预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义五、半衰期五、半衰期1定定义义：放射性元素的原子核数目因衰：放射性元素的原子核数目因衰变变减少到原来的减少到原来的_所所经过经过的的时间时间一半一半课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变一、原子核的组成一、原子核的组成1原子核的组成原子核的组成：原子核是由：原子核是由质质子、中子构成的，子、中子构成的，质质子子带带正正电电，中子不，中子不带电带电不同的原子核内不同的原子核内质质子和中子的个数并不子和中子的个数并不相同原子核的直径相同原子核的直径为为10151014 m.2原子核的符号和数量关系原子核的符号和数量关系：(1)符号：符号：X.(2)基本关系：核基本关系：核电电荷数荷数质质子数子数(Z)元素的原子序数元素的原子序数核外核外电电子数子数质质量数量数(A)核子数核子数质质子数中子数子数中子数课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变【例例1】已知已知镭镭的原子序数是的原子序数是88，原子核的，原子核的质质量数是量数是226.试试问问：(1)镭镭核中有几个核中有几个质质子？几个中子？子？几个中子？(2)镭镭核所核所带电带电量是多少？量是多少？(3)若若镭镭原子呈原子呈现现中性，它核外有几个中性，它核外有几个电电子？子？答案答案(1)88138(2)1.411017 C(3)88(4)113 114课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变解析解析因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和由此可得：数与中子数之和由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子，中子数数N等于原子核的质量数等于原子核的质量数A与质子数与质子数Z之差，即之差，即NAZ22688138.(2)镭核所带电荷量镭核所带电荷量QZe881.61019C1.411017C.(3)镭原子呈中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子镭原子呈中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为数为88.课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变借题发挥借题发挥对核子数、电荷数、质量数的理解对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数子，所以质子数和中子数之和叫核子数(2)电荷数电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个数表示原子核的电量，叫做原子核的电荷数通常用这个数表示原子核的电量，叫做原子核的电荷数课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变(3)质量数质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数量数课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变针对训练针对训练1(单选单选)在在粒子粒子轰击轰击金箔的散射金箔的散射实验实验中，中，粒子可粒子可以表示以表示为为He，He中的中的4和和2分分别别表示表示()A4为为核子数，核子数，2为为中子数中子数B4为质为质子数和中子数之和，子数和中子数之和，2为质为质子数子数C4为为核外核外电电子数，子数，2为为中子数中子数D4为为中子数，中子数，2为质为质子数子数答案答案B解析解析根据根据He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数原子核的质量数就是核内质子数和中种元素的原子序数原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数子数之和，即为核内的核子数.He符号的左下角表示的是符号的左下角表示的是质子数或相应中性原子核外电子数，即为质子数或相应中性原子核外电子数，即为2，He符号左上符号左上角表示的是核子数，即为角表示的是核子数，即为4，故选项，故选项B正确正确课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变二、三种射线的本质及特点二、三种射线的本质及特点1、三种射线的性质、特征比较三种射线的性质、特征比较种种 类类射射线线射射线线射射线线组组 成成高速氦核流高速氦核流高速高速电电子流子流光子流光子流(高高频频电电磁波磁波)带电带电荷量荷量2ee0质质 量量4mp(mp1.671027 kg)静止静止质质量量为为零零速速 率率0.1c0.99cc贯贯穿本穿本领领最弱用一最弱用一张纸张纸就就能能挡挡住住较较强强能穿透几能穿透几毫米的毫米的铝铝板板最最强强能穿透几能穿透几厘米的厘米的铅铅板板电电离作用离作用很很强强较较弱弱很弱很弱课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变2在电场、磁场中偏转情况的比较在电场、磁场中偏转情况的比较(1)在匀在匀强强电场电场中，中，射射线线偏偏转较转较小，小，射射线线偏偏转较转较大，大，射射线线不偏不偏转转，如，如图图41、21甲所示甲所示 图图41、21(2)(2)在匀在匀强强磁磁场场中，中，射射线线偏偏转转半径半径较较大，大，射射线线偏偏转转半径半径较较小，小，射射线线不偏不偏转转，如，如图图乙所示乙所示课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变【例例2】一置于一置于铅铅盒中的放射源盒中的放射源发发射出的射出的、和和射射线线，由，由铅铅盒的小孔射出，在小孔外放一盒的小孔射出，在小孔外放一铝铝箔，箔，铝铝箔后的空箔后的空间间有一有一匀匀强强电场电场进进入入电场电场后，射后，射线变为线变为a、b两束，射两束，射线线a沿原沿原来方向行来方向行进进，射，射线线b发发生了偏生了偏转转，如，如图图41、22所示，所示，则图则图中的射中的射线线a为为_射射线线，射，射线线b为为_射射线线 图图41、22课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变答案答案解析解析在三种射线中，在三种射线中，射线带正电，穿透能力最弱，射线带正电，穿透能力最弱，射射线不带电，穿透能力最强；线不带电，穿透能力最强；射线带负电，穿透能力一般，射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，综上所述，结合题意可知，a射线应为射线应为射线，射线，b射线应为射线应为射线射线借题发挥借题发挥三种射线的比较方法：三种射线的比较方法：(1)射线是射线是、三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿不过白纸不过白纸(2)要知道三种射线的成分，贯穿本领和电离本领要知道三种射线的成分，贯穿本领和电离本领(3)要知道要知道、三种射线的本质，三种射线的本质，、是实物粒子，是实物粒子，射射线是电磁波谱中的一员线是电磁波谱中的一员课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变针对训练针对训练2(单选单选)天然放射性物天然放射性物质质的放射的放射线线包括三种成分，下列包括三种成分，下列说说法不正确的是法不正确的是 ()A一一张张厚的黑厚的黑纸纸能能挡挡住住 射射线线，但不能，但不能挡挡住住 射射线线和和 射射线线B某原子核在放出某原子核在放出 射射线线后会后会变变成另一种元素的原子核成另一种元素的原子核C三种射三种射线线中中对对气体气体电电离作用最离作用最强强的是的是 射射线线D 粒子是粒子是电电子，但不是原来子，但不是原来绕绕核旋核旋转转的核外的核外电电子子答案答案B解析解析由三种射线的本质和特点可知，由三种射线的本质和特点可知，射线贯穿本领最弱，射线贯穿本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住一张黑纸都能挡住，而挡不住 射线和射线和 射线，故射线，故A正确；正确；射线射线是伴随是伴随、衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核，衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核，故故B错；三种射线中错；三种射线中 射线电离作用最强，故射线电离作用最强，故C正确；正确；粒子是粒子是电子，来源于原子核，故电子，来源于原子核，故D正确正确课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变三、原子核的衰变三、原子核的衰变1原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子后，粒子后，变变成另一种原子核，成另一种原子核，这这种种现现象称象称为为原子核的衰原子核的衰变变(1)原子核原子核进进行行衰衰变时变时，质质量数减少量数减少4，电电荷数减少荷数减少2.(2)衰衰变变的的实质实质：在放射性元素的原子核中，：在放射性元素的原子核中，2个中子和个中子和2个个质质子子结结合得比合得比较较牢固，有牢固，有时时会作会作为为一个整体从一个整体从较较大的原大的原子核中子核中释释放出来，放出来，这这就是放射性元素就是放射性元素发发生的生的衰衰变现变现象象课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变(1)原子核原子核进进行行衰衰变时变时，质质量数不量数不变变，电电荷数增加荷数增加1.4衰变规律：衰变规律：衰衰变过变过程遵循程遵循质质量数守恒和量数守恒和电电荷数守恒荷数守恒5射射线线是在是在发发生生或或衰衰变过变过程中伴随而生，且程中伴随而生，且粒子是不粒子是不带带电电的粒子，因此的粒子，因此射射线线并不影响原子核的核并不影响原子核的核电电荷数，故荷数，故射射线线不会改不会改变变元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变6确定衰变次数的方法确定衰变次数的方法根据根据电电荷数守恒和荷数守恒和质质量数守恒可列方程量数守恒可列方程AA4n，ZZ2nm.课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变答案答案(1)8次次衰衰变变，6次次衰衰变变(2)10个；个；22个个(3)见见解析解析课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变借题发挥借题发挥衰变次数的判断方法衰变次数的判断方法(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒(2)每发生一次每发生一次衰变质子数、中子数均减少衰变质子数、中子数均减少2.(3)每发生一次每发生一次衰变中子数减少衰变中子数减少1，质子数增加，质子数增加1.课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案答案B解析解析根据题意有：根据题意有：2354m207，922mn82，解，解两式得两式得m7，n4，选项，选项B正确正确课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变四、对半衰期的理解四、对半衰期的理解1对半衰期的理解对半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰：半衰期是表示放射性元素衰变变快慢的物快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰理量，同一放射性元素具有的衰变变速率一定，不同元素的速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差半衰期不同，有的差别别很大很大2半衰期公式半衰期公式课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变3适用条件适用条件：半衰期是一个：半衰期是一个统计统计概念，是概念，是对对大量的原子核衰大量的原子核衰变规变规律的律的总结总结，对对于一个特定的原子核，无法确定其何于一个特定的原子核，无法确定其何时时发发生衰生衰变变，但可以确定各个，但可以确定各个时时刻刻发发生衰生衰变变的概率，即某的概率，即某时时衰衰变变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变【例例4】(2011山东高考山东高考)碘碘131核不核不稳稳定，会定，会发发生生衰衰变变，其，其半衰期半衰期为为8天天(2)经过经过_天天75%的碘的碘131核核发发生了衰生了衰变变课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学第一节第一节 走进原子核走进原子核 第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义再见再见