《原子核的衰变》导学案

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1、原子核的衰变[学习目标定位].知道什么是放射性、放射性元素、天然放射现象..知道三种射线的特性..知道衰变及两种衰变的规律，能熟练写出衰变方程..会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义．．原子核的表示符号原子核用符号表示为，为核电荷数，原子核的核电荷数等于它的质子数，为质量数，原子核的质量数等于它的质子数和中子数的和，即核子数．．常见的粒子符号：α粒子，质子，中子，电子.．在核反应过程中，遵守质量守恒定律和电荷守恒定律．．带电粒子以垂直于电场线的方向进入匀强电场，将做类平抛运动．电场力的方向：正电

2、荷受力方向与电场线方向相同，负电荷受力方向与电场线方向相反．．带电粒子以垂直于磁感线的方向进入匀强磁场，将做匀速圆周运动，洛伦兹力的方向可用左手定则判定．．天然放射现象年，法国物理学家贝可勒尔发现铀及其化合物能放出一种不同于射线的新射线．()定义：物理学中把物质能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象．()放射性：物质放出射线的性质．()放射性元素：具有放射性的元素．．三种射线的性质()α射线：α粒子流，α粒子是氦原子核，电荷数为，质量数为.()β射线：高速运动的电子流．()γ射线：波长很短的电磁波．．三种

3、射线的本领()α射线：速度大约是光速的十分之一，穿透物质的本领很小，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．但它有很强的电离作用．()β射线：速度接近光速，对物质的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用较弱．()γ射线：穿透本领更强，能穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小．．()放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期．半衰期反映的是大量原子核的平均衰变快慢．()放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的.一、三种射线的特性[问题设计]图．如图所示，放射源放在

4、铅块上的细孔中，铅块上方有垂直于纸面向外的匀强磁场．其放出的射线在磁场的作用下分成、、三束．、、三条射线哪个是α射线、哪个是β射线、哪个是γ射线？答案　由左手定则知带负电，应为β射线；带正电，应为α射线；不偏转，说明不带电，应为γ射线．图．如图中为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成、、三束．则、、三束中哪个是α射线、哪个是β射线、哪个是γ射线？答案　带负电，应为β射线；带正电，应为α射线；不带电，应为γ射线．[要点提炼]　三种射线及其特征种类α射线β射线γ射线组成①高速氦核流②高速

5、电子流③光子流(高频电磁波)带电荷量④⑤－⑥质量⑦＝×－27静止质量为零速度0.1c0.99c⑧在电场或磁场中偏转与α射线反向偏转不偏转穿透本领⑨最弱用一张纸就能挡住⑩较强穿透几毫米厚的铝板⑪最强穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土电离作用⑫很强⑬较弱⑭很弱例　如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线(　　)图．α射线　　　　．β射线．γ射线．三种射线都可以解析　根据三种射线的性质知，甲图中能穿透铝板的是γ射线，

6、乙图中检查钢板中的砂眼，要求射线能穿透钢板，故利用的是γ射线，选项正确．答案　二、衰变实质及次数的计算[要点提炼]．衰变过程()α衰变：→＋()β衰变：→＋．α衰变和β衰变的实质()α衰变：＋→()β衰变：→＋．衰变规律衰变过程遵守质量数守恒和电荷数守恒．．确定衰变次数的方法设放射性元素经过次α衰变和次β衰变后，变成稳定的新元素，则衰变方程为→＋＋　－.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程＝′＋，＝′＋－.例　核经一系列的衰变后变为核，问：()一共经过几次α衰变和β衰变？()与相比，质子数和中子数各少了多少

7、？()综合写出这一衰变过程的方程．解析　()设衰变为经过次α衰变和次β衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可得＝＋①＝＋－②联立①②解得＝，＝即一共经过次α衰变和次β衰变．()由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少，每发生一次β衰变中子数减少，而质子数增加，故较质子数少，中子数少.()核反应方程为→＋＋.答案　()次α衰变和次β衰变　()　()→＋＋三、半衰期的有关计算[要点提炼]．对于衰变及半衰期的理解要注意以下两点()对于同一种元素，其半衰期是一定的，无论是加温、加压，或是处于单质、化合物状态均不影响元素

8、的半衰期，但不同元素的半衰期不同，有的差别很大．()半衰期是一种统计规律．对于大量的原子核发生衰变才具有实际意义，而对于少量的原子核发生衰变，该统计规律不再适用．．半衰期公式余＝原()τ，余＝()τ例　若放射性元素的半衰期为天，放射性元素的半衰期为天，则相同质量的放射性元素和经过天，剩下的两元素质量之比∶为(　　)．∶．∶．∶．∶解析　设开始时元素、的质量都是，经过天，对于元素来说有个半衰期，剩下的质量为＝()5m；对于元素来