2019年高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变学案新人教版选修3-5.doc

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1、第2节　放射性元素的衰变　1.知道放射现象的实质是原子核的衰变．　2.了解半衰期的概念，知道半衰期的统计意义，能利用半衰期进行简单的计算．　3．知道两种衰变的性质，能运用衰变规律写出衰变方程．一、原子核的衰变衰变：原子核由于放出α粒子或β粒子而转变为新核的变化．衰变类型：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为α衰变，放出β粒子的衰变为β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．衰变方程(1)α衰变：U→Th＋He．(2)β衰变：Th→Pa＋1e．衰变规律：原子核衰变时，遵循两个守恒定律，其一是电荷数守恒，其二是质量数守恒．二、半衰期1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的

2、时间．2．特点(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大．(2)放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．3．应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以通过测量其衰变程度来推断时间．判一判　(1)原子核发生衰变，变成了一种新的原子核．　(　　)(2)原子核衰变时质量是守恒的．(　　)(3)β衰变时放出的电子就是核外电子．(　　)(4)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律．(　　)(5)对放射性元素加热时，其半衰期缩短．(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×做一做　关于天然放射现象，下列说法正确的是

3、(　　)A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线提示：选D．半衰期的概念是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核内的核子半数发生衰变所需的时间，选项A错误；放射性物质放出的射线中，α粒子的动能很大，但由于它与外界物质的原子核碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，选项B错误；放射性元素发生衰变是因为原子核不稳定所引起的，与核外电子的

4、能量高低无关，选项C错误；放射性元素发生衰变后的新核从高能级向低能级跃迁时会以光子的形式放出能量，γ射线即为高能的光子流，选项D正确．想一想　如图为α衰变、β衰变示意图．(1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？(2)当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？提示：(1)α衰变时，原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子抛射出来，则核内的中子数和质子数都减少2个．(2)β衰变时，核内的一个中子变成一个质子留在核内，同时放出一个电子，则核电荷数增加1.新核在元素周期表中的位置后移一位．　对原子核衰变的理

5、解和应用1．衰变规律：原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒．2．衰变实质α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子，并在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，产生α衰变.2n＋2H―→Heβ衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即β粒子放射出来．n―→H＋e3．衰变方程通式(1)α衰变：X―→Y＋He(2)β衰变：X―→Y＋e4．衰变方程的书写(1)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应只能用箭头，不能用等号．(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒而杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．(3)

6、核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出核能．(4)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．命题视角1　对衰变实质的理解　(多选)对天然放射现象，下列说法中正确的是(　　)A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C．γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的[思路点拨]γ射线是在发生α或β衰变的过程中伴随产生的，其实质就是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，

7、产生的新核由于具有过多的能量(处于激发态)而辐射出来的光子．[解析]　α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线伴随α衰变或β衰变的产生而产生．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．[答案]　AD命题视角2　对衰变规律的应用　本题中用大写字母代表原子核．E经α衰变成为F，再经β衰变成为G.再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为EFGH，另一系列衰变为PQRS，已知P是F的同位素，则(　　)A．Q是E的