高中物理 選修3-5 《放射性元素的衰變》課件[課資資源]

1驕陽(yáng)書(shū)屋學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道原子核的衰變、知道原子核的衰變2、知道兩種衰變的規(guī)律，能夠熟練寫(xiě)出衰變、知道兩種衰變的規(guī)律，能夠熟練寫(xiě)出衰變方程方程3、會(huì)用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期、會(huì)用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義。的統(tǒng)計(jì)意義。2驕陽(yáng)書(shū)屋復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)檢測(cè)：復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)檢測(cè)：1、對(duì)三種射線(xiàn)的認(rèn)識(shí)？、對(duì)三種射線(xiàn)的認(rèn)識(shí)？（從本質(zhì)、電離及貫穿三個(gè)方面）（從本質(zhì)、電離及貫穿三個(gè)方面）2、質(zhì)子、中子、電子、質(zhì)子、中子、電子、粒子用什么符號(hào)表粒子用什么符號(hào)表示？示？3、衰變的定義及分類(lèi)？、衰變的定義及分類(lèi)？4、衰變的快慢用什么物理量描述、其的定義、衰變的快慢用什么物理量描述、其的定義是什么？是什么？3驕陽(yáng)書(shū)屋衰變：放出衰變：放出粒子的衰變，如粒子的衰變，如 衰變：放出衰變：放出粒子的衰變，如粒子的衰變，如 HeThU422349023892ePaTh0123491234901 1、種類(lèi)：、種類(lèi)：一、原子核的衰變一、原子核的衰變衰變是不是衰變是不是化學(xué)反應(yīng)？化學(xué)反應(yīng)？4驕陽(yáng)書(shū)屋HeThU422349023892ePaTh0123491234902、衰變方程的特點(diǎn)：、衰變方程的特點(diǎn)：1.中間用單箭頭，不用等號(hào)；中間用單箭頭，不用等號(hào)；2.衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒（是質(zhì)量數(shù)守恒，不是質(zhì)量守恒）（是質(zhì)量數(shù)守恒，不是質(zhì)量守恒）3.方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能杜撰。方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能杜撰。衰變方程有什衰變方程有什么特點(diǎn)？么特點(diǎn)？5驕陽(yáng)書(shū)屋衰變：衰變：衰變：衰變：HeYXAZAZ4242eYXAZAZ0113、衰變方程的通式、衰變方程的通式:(X表示母核，表示母核，Y表示新核）表示新核）動(dòng)手寫(xiě)寫(xiě)動(dòng)手寫(xiě)寫(xiě)看看6驕陽(yáng)書(shū)屋4、衰變的本質(zhì)：、衰變的本質(zhì)：HenH42101122eHn011110（1）衰變的本質(zhì)：衰變的本質(zhì)：原子核內(nèi)的兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成氦核原子核內(nèi)的兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成氦核（2 2）衰變的本質(zhì)：衰變的本質(zhì)：原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子電子 能寫(xiě)反應(yīng)方程嗎？7驕陽(yáng)書(shū)屋5、輻射的理解輻射的理解原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不連續(xù)的，也只能取一系列不連續(xù)的數(shù)值，因不連續(xù)的，也只能取一系列不連續(xù)的數(shù)值，因此也存在著能級(jí)，同樣是能級(jí)越低越穩(wěn)定。此也存在著能級(jí)，同樣是能級(jí)越低越穩(wěn)定。放射性的原子核在發(fā)生放射性的原子核在發(fā)生衰變、衰變、衰變時(shí)，往往衰變時(shí)，往往蘊(yùn)藏在核內(nèi)的能量會(huì)釋放出來(lái)，使產(chǎn)生的新核蘊(yùn)藏在核內(nèi)的能量會(huì)釋放出來(lái)，使產(chǎn)生的新核處于高能級(jí)，這時(shí)它要向低能級(jí)躍遷，能量以處于高能級(jí)，這時(shí)它要向低能級(jí)躍遷，能量以光子的形式輻射出來(lái)，因此，光子的形式輻射出來(lái)，因此，射線(xiàn)經(jīng)常是伴射線(xiàn)經(jīng)常是伴隨隨射線(xiàn)和射線(xiàn)和 射線(xiàn)產(chǎn)生的射線(xiàn)產(chǎn)生的。8驕陽(yáng)書(shū)屋當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)就會(huì)伴隨衰變，同時(shí)就會(huì)伴隨著著輻射（輻射（沒(méi)有沒(méi)有衰變衰變）。這時(shí)，放射性物質(zhì)）。這時(shí)，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線(xiàn)中就會(huì)同時(shí)具有發(fā)出的射線(xiàn)中就會(huì)同時(shí)具有、和和三種射三種射線(xiàn)。線(xiàn)。一種元素只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性一種元素只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性物質(zhì)中可以同時(shí)放出物質(zhì)中可以同時(shí)放出、和和三種射線(xiàn)。三種射線(xiàn)。9驕陽(yáng)書(shū)屋放射性元素放射性元素的衰變有什的衰變有什么規(guī)律？么規(guī)律？10驕陽(yáng)書(shū)屋二、半衰期二、半衰期(T)(T)1.1.意義意義 表示放射性元素衰變快慢的物理量表示放射性元素衰變快慢的物理量 2.2.定義定義 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間的時(shí)間不同的放射性元素其半衰期不同不同的放射性元素其半衰期不同 11驕陽(yáng)書(shū)屋（1 1）經(jīng)過(guò)）經(jīng)過(guò)n n個(gè)半衰期個(gè)半衰期(T)(T)其剩余的質(zhì)量為？其剩余的質(zhì)量為？（2 2）質(zhì)量與原子個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，故經(jīng)過(guò)）質(zhì)量與原子個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，故經(jīng)過(guò)n n個(gè)半衰個(gè)半衰期后剩余的粒子數(shù)為：期后剩余的粒子數(shù)為：021mmn021NNn3.3.公式：公式：12驕陽(yáng)書(shū)屋4 4、注意：、注意：(1)(1)半衰期與物理、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)嗎？半衰期與物理、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)嗎？半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)關(guān)(2)(2)半衰期能準(zhǔn)確描述某個(gè)原子的衰變嗎？半衰期能準(zhǔn)確描述某個(gè)原子的衰變嗎？半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用，對(duì)少數(shù)原子核是不適用的核才適用，對(duì)少數(shù)原子核是不適用的13驕陽(yáng)書(shū)屋三、靜止的原子核發(fā)生三、靜止的原子核發(fā)生衰變或衰變或衰變后，衰變后，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡各有何特點(diǎn)？半徑之在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡各有何特點(diǎn)？半徑之比與什么有關(guān)？比與什么有關(guān)？14驕陽(yáng)書(shū)屋1、寫(xiě)出下列放射性元素的、寫(xiě)出下列放射性元素的衰變方程：衰變方程：2、寫(xiě)出下列放射性元素的、寫(xiě)出下列放射性元素的衰變方程：衰變方程：Bi24483)1(Po21084)2(Th23490)1(Cu6629)2(4、衰變?yōu)樗プ優(yōu)?要經(jīng)過(guò)幾次要經(jīng)過(guò)幾次衰變，衰變，幾次幾次衰變衰變?U23892Rn222863、。PaTh234912349015驕陽(yáng)書(shū)屋5 5、由原子核的衰變規(guī)律可知、由原子核的衰變規(guī)律可知 ()()CA A放射性元素一次衰變可同時(shí)產(chǎn)生放射性元素一次衰變可同時(shí)產(chǎn)生射線(xiàn)和射線(xiàn)和 射線(xiàn)射線(xiàn)B B放射性元素發(fā)生放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，新核的化學(xué)性衰變時(shí)，新核的化學(xué)性 質(zhì)不變質(zhì)不變C C放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制D D放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，新核質(zhì)量放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，新核質(zhì)量 數(shù)不變，核電荷數(shù)增加數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1 116驕陽(yáng)書(shū)屋6 6、(釷釷)經(jīng)過(guò)一系列經(jīng)過(guò)一系列和和衰變衰變,成為成為 (鉛鉛)()()(A)鉛核比釷核少鉛核比釷核少24個(gè)中子個(gè)中子(B)鉛核比釷核少鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子(C)共經(jīng)過(guò)共經(jīng)過(guò)4次次衰變和衰變和6次次衰變衰變(D)共經(jīng)過(guò)共經(jīng)過(guò)6次次衰變和衰變和4次次衰變衰變Pb20882Th23290BD7 7、衰變?yōu)?、衰變?yōu)?的半衰期是的半衰期是1.21.2分鐘，則分鐘，則6464克克 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)6 6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變。克尚未衰變。Th23490Th234902 2 17驕陽(yáng)書(shū)屋課堂小結(jié)課堂小結(jié)一、原子核的衰變一、原子核的衰變 1 1、原子核的衰變：、原子核的衰變：2 2、衰變?cè)瓌t、衰變?cè)瓌t質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期、半衰期:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需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。的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同 放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。TtNN)21(0Ttmm)21(018驕陽(yáng)書(shū)屋作業(yè)：作業(yè)：1 1、完成、完成 學(xué)案學(xué)案6767頁(yè)第頁(yè)第1-121-12題；題；2 2、預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)探測(cè)射線(xiàn)的方法探測(cè)射線(xiàn)的方法，完成以下問(wèn)題：，完成以下問(wèn)題：（1 1）威爾遜云室的構(gòu)造及原理是什么？）威爾遜云室的構(gòu)造及原理是什么？（2）氣泡室與威爾遜云室有何不同？氣泡室與威爾遜云室有何不同？（3）蓋革蓋革米勒計(jì)數(shù)器是如何工作的？米勒計(jì)數(shù)器是如何工作的？19驕陽(yáng)書(shū)屋