第5章 第2节 原子核衰变及半衰期-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

导巧 ?高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 第2节 原子核衰变及半衰期 上页 下页 厚马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 [学习目标] 1.知道放射现象的实质是原子核的衰变；知道两种衰变的基本性质，掌握原 子核的衰变规律。 2.会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。会利用半衰期解决 相关问题。 3.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。 4.了解放射性在生产和科学领域的应用。知道射线的危害及防护。 上页 下页 导球 高中（新教材）·物理 返回目录 基础探究 栏目导航 合作探究 实践应用 上页 下页 导巧球 高中（新教材） ·物理 返回栏目导航 返回目录 基础探究 形成概念，掌握新知 知识梳理 知识点一原子核的衰变 1.定义：原子核因释放出像、B这样的射线（粒子流）而转变成 新核 的 变化。 2.衰变类型：放出a粒子的衰变为a衰变 ,放出B粒子的衰变为B衰变 3.衰变方程 He (1)a衰变： U→ Th+ (2)B衰变：22Th6Pa+ 238 234 290 294 上页 下页 厚马球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 4.在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些不稳定的激发态 会辐射出光子（￥射线）而变成稳定的状态。在自然界中，放射性元素往 往要经历一系列的衰变，直到变为一种 稳定的非放射性元素为止。 知识点二衰变的快慢一 半衰期 1.定义：放射性元素的原子核有 半数 发生衰变需要的时间。 2.公式 设某放射性元素的半衰期为T,原来的质量为M,经过时间t,该元素的剩余质 量m为m= M(-) 。 上页 下页 厚马 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 3.特点 (1)不同元素的放射性半衰期一般 不同 (2)元素半衰期的长短只由原子核自身 因素决定，一般与原子核所处的 物理、化学状态无关。 (3)半衰期描述的是大量原子核发生衰变的统计规律，但对于一个特定的 原子核，我们不知道它将何时发生衰变，只知道它发生衰变的概率。 知识点三放射性的应用与防护 1.放射性的应用 (1)示踪原子：如果在某种元素里掺进一些该元素的 放射性同位素 ,用仪 器探测它放出的射线，就可查明这种元素的行踪。具有这种用途的放射性同 位素称为示踪原子。 上页 下页 导巧游 高中（新教材） ·物理 返回栏目导航 返回目录 (2)射线的应用。 ①在医疗上，用探测仪器追踪探查射线，就可显示病人内脏器官是否发生 病变。 ②利用Y 射线照射种子，可使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优 良品种。 ③制作放射性同位素电池。 ④进行Y射线探伤，利用Y射线穿透能力强的特点，可探查金属内部 有没有缺陷或裂纹。 2.放射性污染和防护 (1)过量的放射线会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。 (2)为了避免放射线的伤害，人们要尽量减少受辐射的时间，同时采取必 要的防范措施。 上页 下页 导马巧球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 思考与自测 1.思考判断 (1)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒。（√） (2)原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4。（√) (3)同一种元素的放射性同位素具有相同的半衰期。（×) (4)在用到射线时，利用人工放射性同位素和天然放射性物质都可以。 (×) (⑤)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。（√） 上页 下页 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 2.思维探究 (1)医学上做射线治疗用的放射性元素，使用一段时间后，当射线强度降低到 一定程度时就需要更换放射材料，原来的材料成为核废料，这些放射治疗选 用的放射性元素的半衰期应该很长还是较短？为什么？ 答案：应选用半衰期较短的。因为半衰期短的放射性废料容易处理。当然也 不能选用太短的，否则就需要频繁更换放射材料了。 (2)衰变和原子核的人工转变有什么不同？ 答案：衰变是具有放射性的不稳定核自发进行的变化，原子核的人工转变是 利用α粒子、质子、中子或Y光子轰击靶核发生的变化。所有的原子核都 可能发生人工转变。 上页 下页 高中（新教材） ·物理 返回栏目导航 返回目录 合作探究 突破要点，提升关键 要点一 原子核衰变的理解 问题情境 (1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？ 答案：α衰变时，核内的中子数和质子数都减少2；因为原子核内两个质子和 两个中子结合成一个α粒子抛射出来。 (2)当发生B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？ 答案：B衰变时，核内的一个中子变成一个质子留在核内，同时放出一个电 子，则核电荷数增加1。新核在元素周期表中的位置后移一位。 上页 下页