放射性元素的衰变(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 放射性元素的衰变,第十九章 原子核,1,听说过“,点石成金,”的传说吗？,2,最弱,最强,c,光子,较弱,较弱,0.99c,电离本领,贯穿本领,速率,组成物质,射线,射线,射线,射线种类,氦核,电子,最强,最弱,回顾：,三种放射性射线的性质,原子核的表示方法：,3,一、原子核的衰变,2.,衰变遵循的原则：,质量数,守恒，电荷数守恒。,1.,原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（,decay,）,4,（,1,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变,3.,原子核衰变的分类,:,原子核内少两个质子和两个中子。,5,3.,原子核衰变的分类,:,（,2,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变,原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。,6,原子核内除了质子和中子还有没有其它粒子？,质子,中子,结合,中子,质子,电子,转化,和,粒子,衰变,衰变,射线的产生：,射线经常是,伴随,着,射线和,射线产生的，没有,衰变,7,（,1,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变,3.,原子核衰变的分类,:,（,2,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变3,）,衰变,:,伴随,射线或,射线产生,.,衰变能单独发生吗,？,8,一种,元素,只能发生一种衰变，但在一块放射性,物质,中可以同时放出,、,和,三种射线。,注意：,9,特别提示：,1.,核反应与化学变化的区别,2.,核反应方程为什么用箭头，不用等号,3.,核反应方程只要满足两个守恒，能任意写吗,4.,质量数守恒和质量守恒是一回事吗,1,、用,单箭头,，不用等号；,2,、是,质量数守恒,，不是质量守恒,;,3,、方程及生成物要以,实验为基础,，不能杜撰。,10,例：,经过一系列,衰变和,衰变后，可以变成稳定的元素铅,206,，问这一过程,衰变和,衰变次数？,解：设经过,x,次,衰变，,y,次衰变,238,206,4x,92=82+2x-y,x,8,y,6,11,钍,232,经过,6,次,衰变和,4,次衰变后变成一种稳定的元素，这种元素是什么？它的质量数是多少？它的原子序数是多少？,练习：,衰变、,衰变反映原子核是可以变化的，每一种元素的衰变快慢一样吗？衰变快慢有什么规律？如何描述这一变化规律？,12,二、半衰期,(T),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.,意义：,表示放射性元素衰变的快慢,不同的放射性元素其半衰期不同,氡,222,衰变为钋,218,的半衰期为,3.8,天,镭,226,衰变为氡,222,的半衰期为,1620,年,铀,238,衰变为钍,234,的半衰期长达,4.510,9,年,13,m,t,T,2T,3T,m,0,14,经过,n,个半衰期,(T),其剩余的质量为：,质量与原子个数相对应，故经过,n,个半衰期后剩余的粒子数为：,3.,公式：,15,m,0,N,N/2,N/2,N/4,3N/4,N/8,7N/8,关于核的质量,关于核的个数,T,2T,3T,0,16,2,、钋,210,经,衰变成稳定的铅，其半衰期为,138,天，质量为,64g,的钋,210,，经,276,天，求钋的质量。,解：,17,(1),“,单个的微观事件是不可预测的,”,，所以，放射性元素的半衰期，描述的是,统计规律,。,(2),半衰期的长短由,核内部自身,的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。,4,、注意：,5,、应用,(1),人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为,46,亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。,(2),碳,14,测年技术，,14,C,是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行,衰变，变成氮。,18,一、原子核的衰变,2.,衰变原则：,质量数,守恒，电荷数守恒。,1.,原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（,decay,）,（,1,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变,（,2,）,衰变,:,原子核放出,粒子的衰变叫做,衰变,（,3,）,衰变,:,总是伴随,射线或,射线产生,.,二、半衰期,1,、半衰期,:,放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。,2,、不同的放射性元素，半衰期不同,放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。,课堂总结,放射性元素半衰变是一个统计规律。,19,3,、氡,222,衰变为钋,218,的半衰期是,3.8,天，纯净的氡经过,7.6,天后，求氡与钋的原子数之比和氡与钋的质量之比。,解：,氡与钋的原子数之比为：,13,20,考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为,“,时钟,”,，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法,21,4,、碳,14,的半衰期是,5730,年，现有一份古代生物遗骸，其中碳,14,在碳原子中所占的比例只相当于现代生物中的四分之一，请推算生物的死亡时间。,解：,遗骸中的碳,14,是死亡时的四分之一，,所以，,t=2T=11460,（年）,22,练习,1,：,放射性元素发生衰变时，可放出光子，这光子是：,A,原子核外层电子受激发后产生的,B,原子核内层电子受激后产生的,C,产生衰变的这个原子核产生的,D,衰变后产生的新核产生的,D,23,练习,2,、,由原子核的衰变规律可知,(),A,放射性元素一次衰变可同时产生,射线和,射线,B,放射性元素发生,衰变时，新核的化学性质不变,C,放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D,放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加,1,C,24,练习,3,：,某原子核,A,的衰变过程为,A,B,C,，下列说法正确的是（）,A,、核,A,的质量数减核,C,的质量数等于,5;,B,、核,A,的中子数减核,C,的中子数等于,2;,C,、核,A,的中性原子中的电子数比原子核,B,的中性原子中的电子数多,1;,D,、核,A,的质子数比核,C,的质子数多,1,。,D,25,练习,4,：一块氡,222,放在天平的左盘时，需在天平的右盘加,444g,砝码，天平才能处于平衡，氡,222,发生,衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（）,A,222g B,8g,C,2g D,4g,D,26,练习,5,：,在垂直于纸面的匀强磁场中，有一,原来静止,的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定（）,A,、该核发生的是,衰变,B,、该核发生的是,衰变,C,、磁场方向一定垂直于纸面向里,D,、不能判定磁场方向向里还是向外,a,b,BD,27,练习,6,：,静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个,粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得,粒子和反冲核轨道半径之比为,44,1,，如图，则（）,A,、,粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反,B,、原来放射性元素的原子核电荷数为,90,C,、反冲核的核电荷数为88,D,、,粒子与反冲核的速度之比为,1,88,R,1,R,2,ABC,28,静止,在,匀强磁场,中的放射性元素发生衰变后,1,、放出的粒子与反冲核的,动量大小相等，方向相反,2,、,粒子,与反冲粒子的运动轨迹是,外切圆,粒子,与反冲粒子的运动轨迹是,内切圆,小结：,29,10,完成核反应方程：,Th Pa,。,衰变为 的半衰期是,1.2,分钟，则,64,克 经过,6,分钟还有,克尚未衰变。,2,高考题回顾：,30,例题分析,例题：本题中用大写字母代表原子核，,E,经,衰变成为,F,，再经,衰变成为,G,，再经,衰变成为,H,。上述系列衰变可记为下式：,另一系列衰变如下：,已知,P,和,F,是同位素，则（）,A.Q,和,G,是同位素，,R,和,H,是同位素,B.R,和,E,是同位素，,S,和,F,是同位素,C.R,和,G,是同位素，,S,和,H,是同位素,D.Q,和,E,是同位素，,R,和,F,是同位素,B,31,例题分析,例题：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中,a,、,b,所示，由图可以知（）,A.,该核发生的,衰变,B.,该核发生的,衰变,C.,磁场方向一定垂直纸面向里,D.,磁场方向向里还是向外不能判定,BD,a,b,32,