2012【优化方案】精品课件：物理选修3-5（配粤教）第4章第二节

(共42张PPT)
第二节　放射性元素的衰变
课前自主学案
核心要点突破
课标定位
课堂互动讲练
第二节
知能优化训练
课标定位
学习目标：1.知道衰变的概念．知道原子核衰变时电荷数和质量数都守恒．
2．知道α衰变、β衰变的实质．知道γ射线是怎样产生的．
3．知道什么是半衰期．知道半衰期的统计意义．
重点难点：1.原子核的衰变．
2．半衰期的理解．
课前自主学案
一、原子核的衰变
1．三种射线的本质特征
α射线：它是________，速度约为光速的___，贯穿本领很弱，________比较强．
β射线：它是______，速度接近光速的99%，贯穿作用很强，________较弱．
γ射线：它是频率极高的电磁波，贯穿作用最强，________很弱．
α粒子流
电离作用
电子流
电离作用
电离作用
2．衰变：原子核由于放出______或______而转变为新的原子核，把一种元素经放射过程变成__________的现象，称为原子核的衰变．
3．衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为______，放出β粒子的衰变叫______，而______是伴随α射线或β射线产生的．
衰变规律：原子核衰变时，______和______都守恒．
α粒子
β粒子
另一种元素
α衰变
β衰变
γ射线
质量数
电荷数
一半
衰变前
剩余
无关
思考感悟
如果有两个放射性原子核，经过一个半衰期后，是不是只剩下一个原子核没有衰变？
提示：不是的．半衰期是一个统计性概念，只有对大量原子核才成立．对于一个特定的原子核，只能知道它发生衰变的概率，并不能确定何时衰变．
核心要点突破
一、三种射线的理解
1．对放射线的研究
研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质．
把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有电场时，发现在底片上正对孔的位置感光了．若在铅块和底片之间放一对电极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带正电，有的带负电，有的不带电，如图4－2－1所示．
图4－2－1
从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫α射线；带负电的射线偏转较大，这种射线叫β射线；不偏转的射线叫γ射线．
2．各种射线的性质
即时应用(即时突破，小试牛刀)
1.(单选)有三种射线，射线a很容易穿透黑纸，速度接近光速；射线b可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高；用射线c照射带电的导体，可使电荷很快消失．则下列判断中正确的是(　　)
A．a是α射线，b是β射线，c是γ射线
B．a是β射线，b是γ射线，c是α射线
C．a是γ射线，b是α射线，c是β射线
D．a是γ射线，b是β射线，c是α射线
解析：选B.由题意知，射线a贯穿能力较强，速度接近光速，故是β射线；射线b贯穿能力很强且能量高，是γ射线；射线c很容易使空气电离成为导体，从而将电荷导入大地，是α射线．
二、原子核的衰变
1．定义：天然放射现象说明原子核具有复杂的结构．原子核放出α粒子或β粒子(并不表明原子核内有α粒子或β粒子，β粒子是电子流，而原子核内不可能有电子存在)后变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变．
2．衰变规律：原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒．
特别提醒：(1)核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接；
(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒杜撰出生成物来写核反应方程；
(3)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射，这时可连续放出三种射线．
特别提醒：确定衰变次数，往往由质量数的改变先确定α衰变的次数，因为β衰变对质量数无影响，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数，这种做法比较简捷．
解析：选B.β衰变是由原子核自发地释放一个β粒子(即电子)产生新核的过程，衰变过程遵循质量数与电荷数守恒，B项正确．
2．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．
3．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时刻衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核．
即时应用(即时突破，小试牛刀)
3.(单选)下列有关半衰期的说法中正确的是(　　)
A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快
B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短
C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的衰变速度
D．降低温度或增大压强或让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度
解析：选A.半衰期由原子核内部因素决定，与所处的化学状态和外部条件无关．
课堂互动讲练
原子核的衰变
(双选)关于原子核的衰变，下列说法中正确的是(　　)
A．α粒子来自于原子核，说明原子核里含有α粒子
B．β粒子来自于原子中的电子，正如光电效应一样
C．某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的
D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
例1
【精讲精析】　发生β衰变时，原子核内的中子转化为质子和电子，B错误，D正确；原子核由质子和中子组成，并不含有α粒子，A错误；某些原子核的核子间结合不太牢固、不稳定，会放出α粒子，C正确．
【答案】　CD
衰变次数的计算
例2
【答案】　D
答案：经过6次α衰变，4次β衰变
半衰期
例3
A．22900年 B．11400年
C．5700年 D．1900年
【思路点拨】　利用半衰期公式计算时间．
【答案】　D
变式训练2　(单选)若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA∶mB为(　　)
A．30∶31 B．31∶30
C．1∶2 D．2∶1
知能优化训练
本部分内容讲解结束
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