2024届高考物理一轮复习课件：第二节 放射性元素的衰变

第二节 放射性元素的衰变 第五章 原子与原子核 1.放射性的发现 【问题1】我们已经知道原子由原子核与核外电子组成。那原子核内部又是什么结构呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒组成?用什么方法来研究原子核呢? 卢瑟福核式结构模型 小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？ 1.放射性的发现 1919年,卢瑟福用α 粒子轰击氮核发现质子 1932 年,卢瑟福的学生查德威克发现中子 10－15 m 质子：①电荷量 1.6×10-19 C ② 质量 1.6726×10-27 kg 中子：①电荷量 0 ② 质量 1.6749×10-27 kg 质子和中子统称核子 核式结构模型 1.放射性的发现 质子和中子统称核子 10－15 m 质子（P） 中子（n） 质子数= 核电荷数 =原子序数=核外电子数 质量数（核子数）= 质子数+中子数 元素符号 物理人必记4种常见原子核表示 α粒子（氦核） 质子 中子 电子（β粒子） 1.放射性的发现 【例1—课本P123】考虑以下两对核∶ 和 ， 和 .它们在哪一方面是相似的?在哪一方面不同?(指的质量数，质子数和中子数) 1.放射性的发现 关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。 钋(Po) 镭(Ra) 居里夫妇 贝克勒尔 铀和铀矿物 照相底片感光 某种不可见的射线 1.放射性的发现 放射性：物质发射射线的性质 放射性元素：具有放射性的元素 天然放射性现象：放射性的元素自发地发射射线的现象 ①原子序数大于82 的所有元素，都能自发的放出射线 ②原子序数小于83 的元素，有的也具有放射性。 射线来源于原子核，表明原子核也有内部结构。 2.原子核衰变 【问题2】放射性元素放出的射线常见的有三种：α射线、β射线和γ射线.按照α 射线、β 射线、γ 射线在电场或磁场中的径迹判断这三种射线分别带什么电荷？ 三种射线在电场中偏转示意图 α 射线 β 射线 γ 射线 三种射线在磁场中偏转示意图 2.原子核衰变 射线 α β γ 本质 高能电磁波 速度 0.1c 0.99c c 穿透能力 最弱 其次 最强 电离能力 最强 其次 最弱 α粒子（氦核） β粒子（电子） γ射线（光子） 2.原子核衰变 【问题3】（1）你听过“点石成金”之术？利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭.那么，真的存在能让一种元素变成—种元素的过程吗？ （2）原子核由质子和中子组成，α射线、β射线和γ射线来源于原子核，其机制是什么？ 原子核 α粒子（氦核） β粒子（电子） γ射线（光子） 2.原子核衰变 原子核的衰变（decay）：原子核自发地放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。 α 衰变： β 衰变： 类型：①α 衰变： ②β 衰变： 实质： 规律：① 衰变过程是不可逆的，只能用单箭头表示衰变方向，不用等号 ② 电荷数守恒，质量数守恒，质量亏损 高能电磁波（γ射线）伴随α 衰变或β 衰变产生 结合紧密的2个质子和2个中子， 作为一个整体从原子核释放出来 原子核内一个中子变成一个质子，同时释放出一个电子 2.原子核衰变 原子核内一个中子变成一个质子， 同时释放出一个电子 阴极射线的本质是电子流 核外电子 β 粒子的本质是β 衰变产生的电子 原子电离出的核外电子 2.原子核衰变 【例2—课本P117改编】 1.碳14（ ） 衰变成为氮 14（ ） 的过程，会放出哪种射线?请写出相应的衰变方程. 2.钋209（ ）是常用的α射线源，它经过α衰变后会变成铅（ ），请写出相应的衰变方程. 2.原子核衰变 【变式1】设放射性元素 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳定的新元素 ，写出衰变方程： 【变式2—课本P132】镭核（ ）经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核（ ），则其中经过α衰变的次数是 ，镭核（ ）衰变成铅核（ ）的过程中损失了 个中子. 3.原子核衰变 单个原子的微观事件是不可预测 大量 m余/m原 11.4 7.6 3.8 1/2 1/4 1/8 t /天 0 氡的衰变 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间是固定 3.8天 3.8天+3.8天 3.原子