人教物理選修1-2第03章第03節(jié)

1、第三節(jié)放射性衰變第三節(jié)放射性衰變學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道知道衰變和衰變和衰變的規(guī)律及其本質(zhì)，會(huì)書寫衰變衰變的規(guī)律及其本質(zhì)，會(huì)書寫衰變方程方程2 .知道半衰期的概念和半衰期統(tǒng)計(jì)意義，并根據(jù)知道半衰期的概念和半衰期統(tǒng)計(jì)意義，并根據(jù)半衰期進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算半衰期進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算3 .知道放射性同位素及其應(yīng)用，知道放射性的污知道放射性同位素及其應(yīng)用，知道放射性的污染與防護(hù)方法染與防護(hù)方法第第三三節(jié)節(jié)核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、放射性衰變一、放射性衰變1衰變：原子核放出衰變：原子核放出_粒子或粒子或

2、_粒子后，變成新的原子粒子后，變成新的原子核，稱為原子核的衰變放出核，稱為原子核的衰變放出粒子的，稱為粒子的，稱為衰變；放出衰變；放出粒子的，稱為粒子的，稱為衰變?cè)雍怂プ兦昂箅姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù)都衰變?cè)雍怂プ兦昂箅姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù)都_2衰變規(guī)律衰變規(guī)律(1)衰變的一般方程為：，每發(fā)生一次衰變的一般方程為：，每發(fā)生一次衰變，衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)減新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)減_ ，質(zhì)量數(shù)減，質(zhì)量數(shù)減_.守恒守恒24(2)衰變的一般方程為，每發(fā)生一次衰變的一般方程為，每發(fā)生一次衰變，衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)加新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)加_，質(zhì)量數(shù)，質(zhì)量數(shù)_(3)衰變是伴

3、隨衰變是伴隨衰變、衰變、衰變同時(shí)產(chǎn)生的，發(fā)射衰變同時(shí)產(chǎn)生的，發(fā)射射線只是射線只是改變?cè)雍说哪芰繝顟B(tài)，而不改變?cè)雍说母淖冊(cè)雍说哪芰繝顟B(tài)，而不改變?cè)雍说腳和和_1不變不變電荷數(shù)電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)3半衰期半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有定義：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需的時(shí)間，發(fā)生衰變所需的時(shí)間，表示放射性元素衰變的快慢表示放射性元素衰變的快慢(2)決定因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核本身的性決定因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核本身的性質(zhì)決定的，與存在形式無(wú)關(guān)，對(duì)它加壓、加熱等都不能改質(zhì)決定的，與存在形式無(wú)關(guān)，對(duì)它加壓、加熱等都不能改變半衰期變半衰期(3)半衰期是一種統(tǒng)計(jì)

4、規(guī)律，對(duì)于半衰期是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于_原子核來(lái)說(shuō)不適用原子核來(lái)說(shuō)不適用半數(shù)半數(shù)少數(shù)少數(shù)二、放射性的應(yīng)用二、放射性的應(yīng)用1放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素位素2放射性的應(yīng)用：主要有二個(gè)方面，分別是：放射性的應(yīng)用：主要有二個(gè)方面，分別是：(1)利用其射線；利用其射線；(2)作為示蹤原子作為示蹤原子核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、原子核的衰變一、原子核的衰變天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)原子核放出天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)原子核放出粒子粒子或或粒子，并不表明原子核內(nèi)有粒子，并不表明原子核內(nèi)有粒子或粒子或粒子粒子(粒子是電

5、子流，粒子是電子流，而原子核內(nèi)不可能有電子存在而原子核內(nèi)不可能有電子存在)，放出后，放出后“就變成新的原子核就變成新的原子核”，這種變化稱為原子核的衰變這種變化稱為原子核的衰變1衰變規(guī)律：原子核衰變時(shí)，前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒衰變規(guī)律：原子核衰變時(shí)，前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒說(shuō)明：說(shuō)明：(1)核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律而不是質(zhì)量守恒規(guī)律，核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律而不是質(zhì)量守恒規(guī)律，衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損而釋放出核能衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損而釋放出核能(2)當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有衰變，有的發(fā)生的發(fā)生衰變，同時(shí)伴隨著衰變，同時(shí)伴隨

6、著衰變衰變4粒子和粒子和粒子衰變的實(shí)質(zhì)粒子衰變的實(shí)質(zhì)在放射性元素的原子核中，在放射性元素的原子核中，2個(gè)中子和個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來(lái)，這就是放射有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來(lái)，這就是放射性元素發(fā)生的性元素發(fā)生的衰變現(xiàn)象原子核里雖然沒(méi)有電子，但是核內(nèi)衰變現(xiàn)象原子核里雖然沒(méi)有電子，但是核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來(lái)，的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來(lái)，這就是這就是衰變衰變二、半衰期二、半衰期放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡222經(jīng)

7、經(jīng)衰變后變成釙衰變后變成釙218，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)3.8天后，有一半氡發(fā)生了衰變，再經(jīng)過(guò)天后，有一半氡發(fā)生了衰變，再經(jīng)過(guò)3.8天后，天后，只剩下四分之一的氡，再經(jīng)只剩下四分之一的氡，再經(jīng)3.8天后，剩下的氡為原來(lái)的八分之天后，剩下的氡為原來(lái)的八分之一；鐳一；鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期是的半衰期是1620年不同元素的半衰期是年不同元素的半衰期是不一樣的不一樣的1定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫這定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間叫這種元素的半衰期半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量；種元素的半衰期半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量；不同的放射性元素

8、，其半衰期不同，有的差別很大不同的放射性元素，其半衰期不同，有的差別很大3影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部的因素決定的，影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部的因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng)如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化如單質(zhì)、化合物合物)無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)4規(guī)律理解：半衰期是個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量原子核有意義，規(guī)律理解：半衰期是個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量原子核有意義，對(duì)少數(shù)原子核是沒(méi)有意義的某一個(gè)原子核何時(shí)發(fā)生衰變，是對(duì)少數(shù)原子核是沒(méi)有意義的某一個(gè)原子核何時(shí)發(fā)生衰變，是不可知的不可知的課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練 類型一類型一衰變規(guī)律的應(yīng)用衰變規(guī)律的應(yīng)

9、用 【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)可根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒可根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解；和電荷數(shù)守恒求解；(2)根據(jù)每發(fā)生一次根據(jù)每發(fā)生一次衰變?cè)プ冊(cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少2，每發(fā)生一次，每發(fā)生一次衰變衰變?cè)雍说闹凶訑?shù)少原子核的中子數(shù)少1，質(zhì)子數(shù)多，質(zhì)子數(shù)多1來(lái)推算；來(lái)推算；(3)根據(jù)根據(jù)(1)的解答結(jié)果寫方程的解答結(jié)果寫方程【答案】【答案】見(jiàn)精講精講見(jiàn)精講精講【方法總結(jié)方法總結(jié)】寫核反應(yīng)方程的基本原則是質(zhì)量寫核反應(yīng)方程的基本原則是質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒依據(jù)這兩個(gè)原則列方程就數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒依據(jù)這兩個(gè)原則列方程就可確定可確定衰變和衰變和衰變的次數(shù)根據(jù)

10、每發(fā)生一次衰變的次數(shù)根據(jù)每發(fā)生一次衰變新核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均比原來(lái)的核少衰變新核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均比原來(lái)的核少2，每發(fā)生一次每發(fā)生一次衰變中子數(shù)少衰變中子數(shù)少1，質(zhì)子數(shù)多，質(zhì)子數(shù)多1，就可，就可計(jì)算多次衰變后的核與原來(lái)核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)計(jì)算多次衰變后的核與原來(lái)核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的差值；也可根據(jù)其核電荷數(shù)和核質(zhì)量數(shù)進(jìn)行推的差值；也可根據(jù)其核電荷數(shù)和核質(zhì)量數(shù)進(jìn)行推算算變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1A1次次衰變，衰變，6次次衰變衰變B4次次衰變衰變C2次次衰變衰變D2次次衰變，衰變，2次次衰變衰變解析：解析：選選B.質(zhì)量數(shù)未改變，只能是發(fā)生了多次質(zhì)量數(shù)未改變，只能是發(fā)生了多次衰變，從核電荷數(shù)可判斷發(fā)生了衰變，從

11、核電荷數(shù)可判斷發(fā)生了4次次衰變衰變半衰期的應(yīng)用半衰期的應(yīng)用 類型二類型二14C是一種半衰期為是一種半衰期為5568年的放射性同位年的放射性同位素若考古工作者探測(cè)到某古樹(shù)中素若考古工作者探測(cè)到某古樹(shù)中14C的含量為原的含量為原來(lái)的，則該古樹(shù)死亡時(shí)間距今大約來(lái)的，則該古樹(shù)死亡時(shí)間距今大約()A22272年年B11136年年C5568年年 D2784年年【答案答案】B變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2一塊含鈾的礦石質(zhì)量為一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M，其中鈾，其中鈾元素的質(zhì)量為元素的質(zhì)量為m.鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鉛已知鈾的半衰期為鉛已知鈾的半衰期為T，那么下列說(shuō)法中正確的，那么下列說(shuō)

12、法中正確的有有()A經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后這塊礦石中基本不再含有鈾經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后這塊礦石中基本不再含有鈾了了B經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后原來(lái)所含的鈾元素的原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后原來(lái)所含的鈾元素的原子核有有m/4發(fā)生了衰變發(fā)生了衰變C經(jīng)過(guò)三個(gè)半衰期后，其中鈾元素的質(zhì)量還剩經(jīng)過(guò)三個(gè)半衰期后，其中鈾元素的質(zhì)量還剩m/8D經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下M/2解析：解析：選選C.經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后礦石中剩余的鈾應(yīng)經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后礦石中剩余的鈾應(yīng)該還有該還有m/4，經(jīng)過(guò)三個(gè)半衰期后還剩，經(jīng)過(guò)三個(gè)半衰期后還剩m/8.因?yàn)樗プ円驗(yàn)樗プ儺a(chǎn)物大部分仍然留在該礦石中，所以礦石質(zhì)量沒(méi)產(chǎn)物大部分仍然留

13、在該礦石中，所以礦石質(zhì)量沒(méi)有太大的改變本題選有太大的改變本題選C.關(guān)于放射性的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于放射性的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用B對(duì)放射性的廢料，要裝入特制的容器里并對(duì)放射性的廢料，要裝入特制的容器里并埋入深地層進(jìn)行處理埋入深地層進(jìn)行處理C射線探傷儀中的放射源必須存放在特制射線探傷儀中的放射源必須存放在特制的容器里，而不能隨意放置的容器里，而不能隨意放置D對(duì)可能有放射性污染的場(chǎng)所或物品進(jìn)行檢對(duì)可能有放射性污染的場(chǎng)所或物品進(jìn)行檢測(cè)是很有必要的測(cè)是很有必要的 類型三類型三放射性的應(yīng)用放射性的應(yīng)用【精講精析精講精析】放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，也會(huì)對(duì)人體的正常細(xì)胞有傷害，胞分裂，也會(huì)對(duì)人體的正常細(xì)胞有傷害，A錯(cuò)正因?yàn)榉派渚€具有傷害作用，選項(xiàng)錯(cuò)正因?yàn)榉派渚€具有傷害作用，選項(xiàng)B、C、D均是正確的均是正確的【答案答案】BCD變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3下列應(yīng)用中，把放射性同位素作為示下列應(yīng)用中，把放射性同位素作為示蹤原子的是蹤原子的是()A射線探傷儀射線探傷儀B利用鈷利