2020年高中物理学案人教版选修3-5-19.2-放射性元素的衰变.docx
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1、2放射性元素的衰变课堂合作探究问题导学一、原子核的衰变活动与探究11从原子核中放出了粒子,是不是原子核内原来就存在这些粒子?2每种元素只存在一种放射性,为什么将放射性物质放出的射线在磁场或电场中探测时会消灭三束呢?3发生衰变时,新核的电荷数变化多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化?迁移与应用1U核经一系列的衰变后变为Pb核,问:(1)一共经过几次衰变和几次衰变?(2)Pb与U相比,质子数和中子数各少多少?(3)写出这一衰变过程的方程。1衰变时,电荷数和质量数都守恒,这也是书写衰变方程的依据。2衰变过程(1)衰变:XYHe(2)衰变:XYe3衰变和衰变的实质(1)衰变:2n2HHe(2)衰变:
2、nHe4衰变次数的计算方法(1)设放射性元素X经过n次衰变和m次衰变后,变成稳定的新元素Y,则衰变方程为:XYnHeme依据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:AA4n,ZZ2nm。以上两式联立解得:n,mZZ。(2)也可以依据衰变中质量数的变化只由衰变引起,且衰变一次质量数削减4,先由质量数的变化求衰变的次数,再结合电荷数变化及衰变次数求衰变次数。5射线往往是伴随射线和射线而产生:由于在发生衰变或衰变的过程中,新核处于不稳定状态,它要通过辐射光子而达到稳定的状态,辐射的光子即射线。二、半衰期及相关计算活动与探究21你知道考古学家靠什么推断古化石的年月吗?2自然界中原子序数大于等于83的元素都具有
3、放射性,通过衰变,最终将要衰变成稳定的铅206,由此推想,最终地球上就不存在原子序数大于等于83的元素了,是这样吗?迁移与应用2放射性在技术上有很多应用,不同的放射源有不同的用途。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。元素射线半衰期元素射线半衰期钋210138天锶9028年氡2223.8天铀238、4.5103年某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄,利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀,可利用的元素是()A钋210B氡222C锶90 D铀2381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肯定,不同元素半衰期不同
4、,有的差别很大。2半衰期公式:N余,m余。式中N原、m0表示衰变前的原子数和质量,N余、m余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,表示半衰期。3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,即某时衰变的可能性,因此,半衰期只适用于大量的原子核。4原子核有半数发生衰变所需要的时间为半衰期,并不是余下的一半再经过一个半衰期就衰变结束,事实是再经过一个半衰期削减了一半的一半,这就是规律。当堂检测1关于放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法中正确的是()A三种射线肯定同时产生B三种射线的速度都等
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