第五章 2 放射性元素的衰变（第1课时 原子核的衰变　半衰期）（18张PPT）

第1课时　原子核的衰变 半衰期
选修第三册 人教版
第五章 原子核
2　放射性元素的衰变
学习目标
1.
知道什么是α衰变和β衰变，能运用衰变规律写出衰变方程.
2.
知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行简单计算．
知识梳理
一、原子核的衰变
1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，而变成另一种原子核的变化．
2．衰变类型
(1)α衰变：
原子核放出α粒子的衰变．进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2，92238????的α衰变方程：92238????→90234????h＋24????????.
?
(2)β衰变：
原子核放出β粒子的衰变．进行β 衰变时，质量数不变，电荷数加1，90234????h的β衰变方程：90234????h→91234????????＋?10????.
3．衰变规律：电荷数守恒，质量数守恒．
4．原子核衰变的理解
?
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
????????????→?????2?????4????＋24????????
????????????→????+1????????＋?10????
衰变实质
2个质子和2个中子结合成氦核211????＋201????→24????????
1个中子转化为1个质子和1个电子01????→11????＋?10????
典型方程
92238????→90234????h＋24????????
90234????h→91234????????＋?10????
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
衰变实质
典型方程
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
5．衰变方程的书写：衰变方程用“→”，而不用“＝”表示，因为衰变方程表示的是原子核的变化，而不是原子的变化．
6．衰变次数的判断技巧
(1)方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素????’????‘????，则衰变方程为：
????????????→????’????‘????＋n24????????＋m?10????
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.
?
(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．
二、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．
2．特点
(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大．
(2)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
3．适用条件：半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变．
4．对半衰期规律的理解
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}半衰期
定义
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间
衰变规律
N余＝N原 ，m余＝m原 式中N原、m原分别表示衰变前的原子核数和质量，N余、m余分别表示衰变后的尚未发生衰变的原子核数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期.
影响因素
由原子核内部因素决定，跟原子所处的外部条件、化学状态无关
半衰期规律是对大量原子核衰变行为作出的统计结果，可以对大量原子核衰变行为进行预测，而单个特定原子核的衰变行为不可预测
1.（2020高二下·防城港月考）92238???? 衰变为 86222???????? 要经过 ???? 次 ???? 衰变和 ???? 次 ???? 衰变，则 ???? 、???? 分别为（??? ）
A. 2,4 B. 4,2?
C.4,6 D. 16,6?
?
例题
【答案】 B
【考点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】92238???? 衰变为 86222????????
根据质量数守恒得：238=222+4???? ，
根据电荷数守恒得： 92=86+2????
2.（2020高二下·长春月考）某原子核经历了 2 次 α 衰变， 6 次 β 衰变，它的质子数及中子数变化情况分别是（?? ）
A.?减少 4 ，减少 4?????????????B.?增加 2 ，减少10?????????????C.?减少10 ，增加 2?????????????D.?增加 4 ，减少8
例题
【答案】 B
【考点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】某原子核经历了 2 次 α 衰变， 质量数减小8，电荷数减小4；再经过6 次 β 衰变，质量数不变，电荷数增加6，则整个过程中质量数减小8，电荷数增加2；质子数增加2，中子数减小10。
故答案为：B。
参考答案
3.（2020高二下·延安月考）某原子核A先进行一次β衰变变成原子核B，再进行一次α衰变变成原子核C，则（????? ）
A.?核C的质子数比核A的质子数少2??????????????????????????
B.?核A的质量数减核C的质量数等于3
C.?核A的中子数减核C的中子数等于3??????????????????????
D.?核A的中子数减核C的中子数等于5
例题
【答案】 C
【考点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】原子核A进行一次β衰变后，一个中子转变为一个质子并释放一个电子，再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A比核C多3个中子、1个质子．C项正确，ABD三项错误．
故答案为：C
参考答案
4.（2020高二下·哈尔滨期末）半衰期是指具有放射性的元素有半数发生衰变的时间，那么（?? ）
A.?随着衰变的进行，元素总量越来越少，半衰期也越来越短
B.?对于某种特定的元素，半衰期是个不变的值
C.?半衰期随温度或化学变化而变化
D.?8个氡原子经过一个半衰期的时间后，剩余4个氡原子
例题
【答案】 B
【考点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】ABC．放射性元素的半衰期仅仅与元素本身有关，不会随它所处的化学环境的变化而变化，改变该元素所处的物理状态，则其半衰期不变，AC不符合题意，B符合题意；
D．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，D不符合题意。
故答案为：B。
参考答案
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