5.2放射性元素的衰变 课件 （14张PPT）

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粤教版 选择性必修第三册
第五章 原子与原子核
第二节 放射性元素的衰变
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭了。
那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？
（一）1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线。
一、放射性的发现
（二）1896年，法国物理学家贝克勒尔发现一种能够使照相底片感光的神秘物质。
（三）居里夫妇用不同元素进行实验，发现钋和镭都具有放射性。
猜想：这种射线不是X射线，它来自原子核内部。
1、放射性：物质能放射出射线的性质。
一、放射性的发现
2、放射性元素：具有放射性的元素。
3、天然放射性元素：能自发地放出射线的元素。
4、放射现象与元素的种类有关，发生在原子核内部，原子核有内部结构。
如果让射线射入匀强磁场中，要使三种射线大致沿图示方向偏转，磁场的方向应当如何？
放射性元素放出的三种常见射线： 射线、 射线和 射线。
情境：将三种射线射入电场中，偏转情况如图所示，请通过偏转情况判定其电性。
【讨论与交流】（1）用什么方法可以判定和测量射线的带电性质、电荷量、质量等物理属性？
（2）阅读教材内容，对比三种射线的性质，完成下表。
射线种类 射线组成 符号 电荷量 射出速度 电离本领 穿透本领
射线
射线
射线
氦核
电子
光子
+2e
-e
0
0.1c
接近光速
光速
强
较弱
弱
弱
较强
强
情境：铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2，成为新核。这个新核就是钍234。
二、原子核衰变
衰变：一种元素经放射过程变成另一种元素的现象，称为原子核的衰变。把放出 粒子的衰变称为 衰变，放出 粒子的衰变称为 衰变。
【思考问题】 衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出 衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？
（1）质量数守恒；
（2）电荷数守恒。
情境： 在 衰变时产生的 也具有放射性，它能放
出一个 粒子而变为 （镤）。
【思考问题】在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？
原子核内部一个中子转变为质子
三、半衰期
1、物理意义：用来描述原子核衰变速度快慢的物理量。
2、定义：原子核数目因衰变减少到原来的一半所经过的时间，
计为
3、衰变规律：
（2）放射性元素衰变的速率由核本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关
（1）放射性元素的半衰期，描述的是大量该元素衰变的统计规律。
三、半衰期
【讨论与交流】铀238的半衰期长达 年，对某一个确定的铀238原子核，我们能够准确预言它会在什么时候发生衰变吗？为什么？
例题：一则新闻引起了某科技小组同学的兴趣：新疆文物考古研究所在2017年的1月、2月先后对罗布泊境内的古楼兰区域进行了考古调查，在孔雀河下游北岸发现了一座古城，经过14C测定，古城的年代在东汉至魏晋时期，请问：考古学家通常是如何推算出古城遗址的年代呢？根据考古学家的测定，请反推14C测定的可能结果。
练习1：β射线是高速电子流。原子核中没有电子，为什么有些放射性元素的原子核会放出β
粒子？写出下列各放射性元素的β衰变方程。
（1） （铋核）。
（2） （钋核）。
练习2： （钍核）与 （铜核）两种放射性元素的α衰变
方程。 （铀核）衰变为 （氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？
练习3：若已知铋210的半衰期是5 d，经过多少天后，20 g铋210还剩1.25 g？