放射性元素的衰變

1、2放射性元素的衰變目標(biāo)定位1.知道什么是原子核的衰變.2.知道衰變和衰變的規(guī)律及實(shí)質(zhì)，并能熟練寫出衰變方程.3.理解半衰期的概念，學(xué)會(huì)利用半衰期解決相關(guān)問題一、原子核的衰變原子核放出粒子或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核，我們把這種變化稱為原子核的衰變原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒二、衰變：原子核進(jìn)行衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2.U的衰變方程為UThHe三、衰變：原子核進(jìn)行衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，Th的衰變方程為ThPae四、半衰期1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放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定

2、的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系一、原子核的衰變1原子核放出粒子或粒子后，變成另一種原子核，這種現(xiàn)象稱為原子核的衰變2衰變：XYHe原子核進(jìn)行衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2.衰變的實(shí)質(zhì)：在放射性元素的原子核中，2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較牢固，有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中釋放出來，這就是放射性元素發(fā)生的衰變現(xiàn)象3衰變：XYe原子核進(jìn)行衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1.衰變的實(shí)質(zhì)：原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子且放出一個(gè)電子即粒子，使核電荷數(shù)增加1，但衰變不改變原子核的質(zhì)量數(shù)，其轉(zhuǎn)化方程為：nHe.4衰變規(guī)律：衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒5射線是在發(fā)生或衰變過程中伴隨而生

3、，且粒子是不帶電的粒子，因此射線并不影響原子核的核電荷數(shù)，故射線不會(huì)改變元素在周期表中的位置6確定衰變次數(shù)的方法設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則衰變方程為XYnHeme.根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程AA4n，ZZ2nm.例1原子核92U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?0Th，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?1Pa，再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?2U.放射性衰變、和依次為()A衰變、衰變和衰變 B衰變、衰變和衰變C衰變、衰變和衰變 D衰變、衰變和衰變答案A解析根據(jù)衰變反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒特點(diǎn)，92U核與90Th核比較可知，衰變的另一產(chǎn)物為He，所以衰變?yōu)樗プ儯x項(xiàng)

4、B、C錯(cuò)誤；91Pa核與92U核比較可知，衰變的另一產(chǎn)物為e，所以衰變?yōu)樗プ?，選項(xiàng)A正確、D錯(cuò)誤例2U核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)镻b核，問：(1)一共經(jīng)過幾次衰變和幾次衰變？(2)Pb與U相比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少？(3)綜合寫出這一衰變過程的方程答案(1)8次衰變，6次衰變(2)10個(gè)；22個(gè)(3)見解析解析(1)設(shè)U衰變?yōu)镻b經(jīng)過x次衰變和y次衰變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得2382064x92822xy聯(lián)立解得x8，y6.即一共經(jīng)過8次衰變和6次衰變(2)由于每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次衰變中子數(shù)少1，而質(zhì)子數(shù)增加1，故Pb較U質(zhì)子數(shù)少10，中子數(shù)少22.(3)核反

5、應(yīng)方程為UPb8He6e.借題發(fā)揮衰變次數(shù)的判斷方法(1)衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒(2)每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少2.(3)每發(fā)生一次衰變中子數(shù)減少1，質(zhì)子數(shù)增加1.針對訓(xùn)練1U經(jīng)過m次衰變和n次衰變，變成Pb，則()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案B解析根據(jù)題意有：2354m207，922mn82，解兩式得m7，n4，選項(xiàng)B正確二、對半衰期的理解1對半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰變速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差別很大2半衰期公式N余N原，m余m0式中N原、m0表示衰變前的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、

6、m余表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，表示半衰期3適用條件：半衰期是一個(gè)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(gè)特定的原子核，無法確定其何時(shí)發(fā)生衰變，但可以確定各個(gè)時(shí)刻發(fā)生衰變的概率，即某時(shí)衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核例3碘131核不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生衰變，其半衰期為8天(1)碘131核的衰變方程：I_(衰變后的元素用X表示)(2)經(jīng)過_天75 %的碘131核發(fā)生了衰變答案(1)Xe(2)16解析(1)根據(jù)衰變過程電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可得衰變方程：IXe.(2)每經(jīng)1個(gè)半衰期，有半數(shù)原子核發(fā)生衰變，經(jīng)2個(gè)半衰期將剩余，即有75 %發(fā)生衰變，即經(jīng)過的時(shí)間為16天針對訓(xùn)練2放射性元素(Rn)經(jīng)衰變成為釙(Po)，半衰期約為3.8天；但勘測表明，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素Rn的礦石，其原因是()A目前地殼中的Rn主要來自于其他放射性元素的衰變B在地球形成的初期，地殼中元素Rn的含量足夠高C當(dāng)衰變產(chǎn)物Po積累到一定量以后，Po的增加會(huì)減慢Rn的衰變進(jìn)程D.Rn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期答案A解析元素