高中物理人教版（2019）选择性必修第三册5.2放射性元素的衰变（共25张ppt）

(共25张PPT)
第2节放射性元素的衰变
第五章原子核
1.知道放射现象的实质是原子核的衰变．
2．知道两种衰变的基本性质，掌握原子核的衰变规律
3．会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义．会利用半衰期解决相关问题．
学习目标
知识点 原子核的衰变
1．定义
原子核自发地放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置变了，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变．
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新知探究
知识点 原子核的衰变
2．衰变分类
(1)α衰变：放出α粒子的衰变．
(2)β衰变：放出β粒子的衰变．
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新知探究
知识点 原子核的衰变
3．衰变过程
→＋
→＋
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新知探究
知识点 原子核的衰变
4．衰变规律
(1)原子核衰变时电荷数和质量数都守恒．
(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有α放射性又有β放射性，而γ射线伴随α衰变或β衰变产生．
“电荷数守恒”是指电荷数的代数和不变
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新知探究
知识点 原子核的衰变
5.衰变实质
α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子2＋2→
β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子→＋
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新知探究
如图为α衰变、β衰变示意图。
名师指导
(1)当原子核发生α 衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？
(2)当发生β 衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？
解析：(1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数各减少2个。因为α粒子是原子核内2个质子和2个中子结合在一起发射出来的。
(2)当原子核发生β衰变时，新核的核电荷数相对于原来增加了1个。新核在元素周期表中的位置向后移动了1个位次。
名师指导
知识点 半衰期
1．定义
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫这种元素的半衰期。
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新知探究
知识点 半衰期
2．特点
①放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．不同的放射性元素，半衰期不同．
②半衰期描述的是统计规律，半衰期只对大量放射性元素的原子核有意义，对少量或个别原子核没有意义。
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新知探究
知识点 半衰期
3．公式
半衰期公式：＝，＝
式中、表示衰变前的原子数和质量，、表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期．
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新知探究
名师指点
名师指点
知识点 核反应
(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．
(2)规律：质量数守恒，电荷数守恒．
(3)示例：查德威克发现中子的核反应方程为+→
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新知探究
知识点 放射性同位素及其应用
(1)定义：很多元素都存在一些具有放射性的同位素，它们被称为放射性同位素．
(2)天然放射性同位素不过40多种，而通过核反应生成的人工放射性同位素已达1000多种，每种元素都有了自己的放射性同位素。
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新知探究
知识点 放射性同位素及其应用
(3)应用
①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；
②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；
③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．
④作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．
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新知探究
知识点 辐射与安全
（1）人类一直生活在放射性的环境中，不过辐射的强度都在安全剂量之内
（2）过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。因此，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染
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新知探究
1.某原子研究实验室发生放射性同位素泄漏事故。已知该元素的半衰期为3天，总放射量为人体最大允许量的8倍，则研究人员至少需等待几天后才能进入该实验室（　　）
A．3天 B．6天 C．9天 D．24天
课堂训练
3. 关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　）
A．天然放射现象表明原子内部有一定结构
B．升高温度可以改变原子核衰变的半衰期
C．β射线是原子核外的电子形成的电子流
D．三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离作用最小
课堂训练
解析：A．天然放射现象表明原子核内部有一定结构，故A错误；
B．原子核衰变的半衰期由自身结构决定，与物理条件和化学状态无关，故升高温度可以不能改变原子核衰变的半衰期，故B错误；
C．发生一次β衰变，实际是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，这个电子被抛射出来，故C错误；
D．三种射线中γ射线是不带电的光子，则穿透能力最强，电离作用最小，故D正确；
故选D。
答案：D
课堂训练
谢谢