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1、第十九章,原子核,第二节 放射性元素的衰变,学 习 目 标,知 识 导 图,课 前 预 习,1定义 原子核放出_或_，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成_原子核。 2衰变的类型 一种是_，另一种是_，而射线是伴随衰变或衰变产生的。,知识点 1,原子核的衰变,粒子,粒子,另一种,衰变,衰变,电荷数,质量数,1定义 放射性元素的原子核有_发生衰变所需的时间，叫作半衰期。 2决定因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核_因素决定的，跟原子所处的_(如温度、压强)或_(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_的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，_确定何时发生
2、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_。,知识点 2,半衰期,半数,内部,物理状态,化学状态,大量,无法,大量的原子核,判一判 (1)原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变。 ( ) (2)发生衰变是原子核中的电子发射到核外。 ( ) (3)半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间，经过两个半衰期原子核就全部发生衰变。 ( ) (4)通过化学反应也不能改变物质的放射性。 ( ) (5)原子核衰变过程中，电荷数、质量数、能量和动量都守恒。 ( ), ,D,想一想 你知道考古学家靠什么推断古化石的年代吗？ 答案：只要测出古化石中14C的含量就可以根据1
3、4C的半衰期推断古化石的年龄。,课 内 探 究,如图为衰变、衰变示意图。,探究一 原子核的衰变,(1)当原子核发生 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 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？ 提示：(1)当原子核发生衰变时，原子核的质子数和中子数各减少2个。因为粒子是原子核内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。,特别提醒：(1)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质
4、量亏损)而释放出核能。 (2)衰变方程的书写方面：衰变方程用“”表示，而不用“”表示。 (3)衰变方程表示的变化方面：衰变方程表示的是原子核的变化，而不是原子的变化。 (4)为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定衰变的次数，这是因为衰变的次数的多少对质量数没有影响，然后再根据衰变规律确定衰变的次数。,典例 1,解题指导：(1)可根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒求解； (2)根据每发生一次衰变原子核的质子数和中子数均少2，每发生一次衰变原子核的中子数少1，质子数多1来推算； (3)根据(1)的解答结果写方程。,BD,下图为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。,探究二 放射性元素的半衰期
5、及其应用,纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t0时的质量m0的比值。 (1)每经过一个半衰期，氡原子核的质量变为原来的多少倍？ (2)从图中可以看出，经过两个半衰期未衰变的原子核还有多少？,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，半衰期只适用于大量的原子核。 4应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变过程、推断时间等。,特别提醒：(1)半衰期由核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件都无关。 (2)半衰期是一个统计规律，适用于对大量原子核衰变的计算，对于个别少数原子核不适用。,为测定水库的存水量，将一瓶
6、放射性溶液倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变8107次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库中取出1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？ 解题指导：找出每分钟衰变次数与其质量成正比这一隐含条件是解决本题的关键。,典例 2,答案：2.5105m3,对点训练2 (多选)(河北省保定市20162017学年高二下学期期中)下列关于放射性元素的半衰期的几种说法正确的是 ( ) A同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长 B放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用 C氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，则经过7.6天就只剩
7、下1g氡 D氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个氡 解析：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期，这是一个统计规律，对于大量的原子核才适用，对于少量原子核是不成立的，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，故A、D错误，B、C正确。,BC,素 养 提 升,衰变和衰变在磁场中的轨迹分析,A、B原子核静止在同一匀强磁场中，一个放出粒子，一个放出粒子，运动方向均与磁场垂直，它们在磁场中的运动径迹及两个反冲核的径迹如图所示，则可以判定径迹_为粒子，径迹_为粒子。,案 例,1,解析：在衰变过程中，粒子和粒子与剩余核组成的系统动量守恒，即放射出的粒子与反冲核动量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r与q成反比，由此可知两图中小圆径迹为反冲核的径迹，又根据左手定则可以判知，左侧外切圆是衰变，右侧内切圆是衰变，故本题应依次填1和3。,3,课 堂 达 标,课 时 作 业,