原子核衰变及半衰期

原子核衰变及半衰期
【学习目标】 1.知道放射现象的实质是原子核的衰变 ，记忆三种放射线的本质和特点
2.能说出两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律，能写出核反应方程
3.能说出半衰期的概念，并能利用半衰期的公式解决相关问题
【重点难点】 原子核的衰变规律及半衰期
【知识回顾】 1.原子核的组成及符号是什么？ 2.核反应方程的书写原则是什么？
【自学过程】
一：认真阅读教材P49第一部分“天然放射现象的发现”，自学后回答：
什么叫“天然放射现象”、“放射性”、“放射性元素”？
二：认真阅读教材P50第二部分“放射线的本质”，自学后回答：
1.在射线经过的空间施加磁场，你观察到了什么现象？
据此现象推断α、β、γ三种射线分别带何种电荷？
若不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？
2.α、β、γ三种射线的本质分别是什么？
三种射线的速度如何？电离能力如何？穿透能力如何？
三：认真阅读教材P51第三部分“原子核的衰变”，自学后回答：
1.什么叫“原子核的衰变”？衰变过程中哪些量是守恒的？
2.α衰变与β衰变的规律如何表示？
四：认真阅读教材P52第四部分“衰变的快慢——半衰期”，自学后回答：
1.什么叫“半衰期”？
2.半衰期的长短与什么因素有关？
半衰期描述的对象是大量的原子核还是个别原子核？
【自学质疑】将您自学过程中遇到的疑问写在下面：
【知识梳理】
一：天然放射现象的发现
1.天然放射现象：1896年，法国物理学家 发现天然放射现象。从而证实了原子核不仅具有复杂的结构而且能够发生变化。
2.放射性：_____________放出射线的性质
3.放射性元素：具有 的元素
二：放射线的本质
射 线
本质（符号）
带电量
质量
速度
特 性
电离本领
贯穿本领
α射线
β射线
γ射线
三：原子核的衰变
1. 原子核 叫原子核的衰变。
2. 衰变的种类：
①α衰变： 新核：电荷数 ，质量数
②β衰变： 新核：电荷数 ，质量数
③γ射线经常是伴随着α射线β射线产生的。
3. 衰变的规律：
原子核衰变时 和 都守恒。
4. ①α衰变的机理：核内两个中子和两个质子结合的比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来
②β衰变的机理：核内的中子转化成一个质子且放出一个电子，使核电荷数增加1，但原子核质量数不变
四：衰变的快慢——半衰期
1. 半衰期表示放射性元素衰变的快慢。
2. 放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间，叫半衰期。
3. 放射性元素衰变的快慢是由 本身的因素决定的，跟原子所处的物理状态或化学状态无关。
4. 半衰期描述的对象是 ，不是个别原子核
【典例分析】
考向一：对三种射线的理解
例1：α,β,γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,下图中表示射线偏转情况正确的是
变式1.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，形成如图所示的径迹，不计放出光子的能量，则下述说法中正确的是( )
A．发生的是β衰变，b为β粒子的径迹
B．发生的是α衰变，b为α粒子的径迹
C．磁场方向垂直纸面向外
D．磁场方向垂直纸面向里
方法总结
考向二：衰变次数的分析与计算
例2：钍232（23290Th）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb）
变式2.下列说法正确的是( )
A.Ra衰变为Rn要经过1次α衰变和1次β衰变。
B.U衰变为Pa要经过1次α衰变和1次β衰变。
C.Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变。
D.U衰变为Rn要经过4次α衰变和4次β衰变。
方法总结
考向三：对半衰期的理解
例3：10g某放射性元素经过20天后还剩下0.625g，则该元素的半衰期是????????? 天，如果再经过30天，还剩????????? g该元素．（结果保留三位有效数字）
变式3．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是 ( )
A．原子核全部衰变所需时间的一半
B．原子核有半数发生衰变所需的时间
C．原子量减少一半所需的时间
D．放射性样品质量减为一半所需的时间
方法总结
【当堂训练】
1.下面哪些事实说明原子核具有复杂结构 ( )
A．α粒子的散射实验 B．天然放射现象
C．伦琴射线的发现 D．氢光谱实验
2.原子核发生 β 衰变时，此 β 粒子是 ( )
A．原子核外的最外层电子
B．原子核外的电子跃迁时放出的光子
C．原子核内存在着的电子
D．原子核内的一个中子变成一个质子时放射出一个电子
3.天然放射性元素 Ra衰变成不具有放射性的元素 Pb时，要经过??????? 次 衰变，??????? 次 衰变．
4.关于原子核衰变,下面的说法中正确的是 ( )
A.原子序数大于83的所有天然存在的元素的原子核都可以发生衰变
B.在衰变过程中,质量数和电荷数都是守恒的
C.温度越高,放射性元素衰变得越快
D.对原子核施加的压力越大,放射性元素的半衰期越长
【学后反思】