（教科版）选修3-5物理 3.2《放射性、衰变》ppt课件

（教科版）选修3-5物理 3.2《放射性、衰变》ppt课件内容摘要：

1、预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义高中物理 选修 3科版2 放射性 衰变预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义目标定位 道什么是放射性和天然放射性 道三种射线的种类性质 道衰变及两种衰变的规律，能熟练写出衰变方程 解半衰期的概念及有关计算预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义一 、 天然放射现象1 1896年，法国物理学家 _发现铀化合物能放出某种射线使密封完好的照相底片感光后来，物理学家_又相继发现了放射性元素钋和镭2放射性元素自发地发出射线的现象，叫天然放射现象天然放射现象说明原子核具有复杂结构3自然界中多种元素都能自发地放出射线，原子序数 _ _的元素都具有放射性， 2、较轻的元素有些也具有放射性享利 贝克勒尔居里夫妇或等于 83大于预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义二、衰变1放射性衰变：放射性元素是不稳定的，它们会自发地蜕变为 _，同时放出 _，这种现象为放射性衰变2衰变形式：常见的衰变有两种，放出 粒子的衰变为 衰变，放出 _的衰变为 衰变，而 _是伴随 射线或 射线产生的3衰变方程举例：4原子核衰变前、后 _和 _均守恒( 1 ) 衰变： 2 3 8 92 U 2 3 4 90 _ ， ( 2 ) 衰变： 2 3 4 90 2 3 4 91 _ 420 1e 另一种元素 射线粒子 射线电荷数 质量数预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义三 3、、三种射线的性质1 射线是带 _电的 粒子流， 粒子是 _，速度只有光速的 _，穿透能力 _，一张薄薄的 _或一张纸，都能把它挡住2 射线是带 _电的 _流，它的速度 _ ，穿透力_，在空气中可以走几十米远，而碰到几毫米厚的 _就不能穿过了3 射线本质上是一种 _，穿透力极 _，能穿过厚的混凝土和 _板正 氦原子核10% 弱 铝箔负 电子 很快强 铝片波长极短的电磁波强 铅预习导学 2 放射性 衰变预习导学 课堂讲义四、半衰期1放射性元素的原子核有 _发生衰变所需要的时间，叫做这种元素的 _2放射性元素衰变的快慢是由 _的因素决定的，跟原子所处的 _和 _没有关系3半衰期是 _原子核衰变的统计 4、规律4衰变定律： N t， 称为 _ ，反映放射性元素衰变的 部条件大量衰变常数快慢课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变一、三种射线的本质及特点1 、 、 三种射线的性质、特征比较种 类 射线 射线 射线组 成 高速氦核流 高速电子流 光子流 (高频电磁波 )带电荷量 2e e 0质 量4mp(10 27止质量为零m 3 6 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变速 率 弱用一张纸就能挡住 较强能穿透几毫米的铝板 最强能穿透几厘米的铅板电离作用 很强 较弱 很弱课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变2在电场、磁场中偏转情况的比较(1)在匀强电场中， 射线偏转较小， 射线偏转较大， 5、 射线不偏转，如图 3 2 1甲所示(2)在匀强磁场中， 射线偏转半径较大， 射线偏转半径较小， 射线不偏转，如图乙所示图 3 2 1课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变【 例 1】 一置于铅盒中的放射源发射出的 、 和 射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场进入电场后，射线变为 a、 线 线 图 3 2 2所示，则图中的射线 _射线，射线 _射线图 3 2 2课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变答案 解析 在三种射线中， 射线带正电，穿透能力最弱， 射线不带电，穿透能力最强； 射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知， 射线， 射线借题发挥 三 6、种射线的比较方法：(1)射线是 、 、 三种射线中贯穿本领最弱的一种，它穿不过白纸(2)要知道三种射线的成分，贯穿本领和电离本领(3)要知道 、 、 三种射线的本质， 、 是实物粒子， 射线是电磁波谱中的一员课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变针对训练 1 天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是 ( )A一张厚的黑纸能挡住 射线，但不能挡住 射线和 射线B某原子核在放出 射线后会变成另一种元素的原子核C三种射线中对气体电离作用最强的是 射线D 粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子答案 堂讲义2 放射性 衰变解析 由三种射线的本质和特点可知， 射线贯穿本领最弱，一张黑纸都 7、能挡住，而挡不住 射线和 射线，故 射线是伴随 、 衰变而产生的一种电磁波，不会使原核变成新核三种射线中 射线电离作用最强，故 粒子是电子，来源于原子核，故 堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变二、原子核的衰变1原子核放出 粒子或 粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变原子核进行 衰变时，质量数减少 4，电荷数减少 放射性元素的原子核中， 2个中子和 2个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来，这就是放射性元素发生的 衰变现象2 衰变： A 4Z 2 Y 42 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变4 衰变规律 ：衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒5 8、 射线是在发生 或 衰变过程中伴随而生，且 粒子是不带电的粒子，因此 射线并不影响原子核的核电荷数，故 射线不会改变元素在周期表中的位置3 衰变： 1 Y 0 1 e 原子核进行 衰变时 ， 质量数不变 ， 电荷数增加 1. 衰变的实质：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即 粒子 ， 使核电荷数增加 1 ， 但 衰变不改变原子核的质量数 ， 其转化方程为：10 n 11 H 0 1 e. 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变6 确定衰变次数的方法 设放射性元素 经过 n 次 衰变和 m 次 衰变后 ， 变成稳定的新元素A Z Y ， 则衰变方程为 A Z Y e 1 e. 根据电 9、荷数守恒和质量数守恒可列 方程 A A 4 n ， Z Z 2 n m . 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变A 衰变、 衰变和 衰变B 衰变、 衰变和 衰变C 衰变、 衰变和 衰变D 衰变、 衰变和 衰变答案 A【例 2 】 原子核 2 3 8 92U 经放射性衰变 变为原子核 2 3 4 90 T h ，继而经放射性衰变 变为原子核 2 3 4 91 P a ， 再经放射性衰变 变为原子核 2 3 4 92 U . 放射性衰变 、 和 依次为 ( ) 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变解析 根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点 ，2 3 892U 核与2 3 490 10、 T h 核比较可知 ， 衰变 的另一产物为42 所以衰变 为 衰变 ， 选项 B 、 C 错误；2 3 491 P a 核与2 3 492U 核比较可知 ， 衰变 的另一产物为0 1 e ， 所以衰变 为 衰变 ，选项 A 正确、 D 错误 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变答案 (1)8次 衰变， 6次 衰变 (2)10个； 22个(3)见解析【例 3 】 2 3 8 92 U 核经一系列的衰变后变为 2 0 6 82 ， 问： ( 1) 一共经过几次 衰变和几次 衰变。 ( 2) 2 0 6 82 2 3 8 92 U 相比 ， 质子数和中子数各少了多少。 ( 3) 综合写出这一 11、衰变过程的方程 解析 ( 1) 设2 3 892 U 衰变为2 0 682 过 x 次 衰变和 y 次 衰变 ， 由质量数守恒和电荷数守恒可得 238 206 4 x 92 82 2 x y 联立 解得 x 8 ， y 6. 即一共经过 8 次 衰变和 6 次 衰变 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变借题发挥 衰变次数的判断方法(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒(2)每发生一次 衰变质子数、中子数均减少 2.(3)每发生一次 衰变中子数减少 1，质子数增加 1.( 2) 由于每发生一次 衰变质子数和中子数均减少 2 ， 每发生一次 衰变中子数少 1 ， 而质子数增加 1 ， 故 12、2 0 6 82 2 3 8 92U 质子数少 10 ， 中子数少 22. ( 3) 核反应方程为 2 3 8 92 U 2 0 6 82 8 42 6 0 1 e . 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变A m 7， n 3 B m 7， n 4C m 14， n 9 D m 14， n 18答案 据题意有： 235 4m 207， 92 2m n 82，解两式得 m 7， n 4，选项 对训练 2 2 3 5 92 U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变 ， 变成 2 0 7 82 则 ( ) 课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变三 、 对半衰期的理解1 对半衰期的理解 ：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰变速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差别很大2 半衰期公式式中 示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量， 余 N 原 e t 或 N 余 N 原 12 m 余 m 0 12课堂讲义预习导学 课堂讲义2 放射性 衰变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，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大。