第2节 原子核衰变及半衰期 （课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

第2节　原子核衰变及半衰期 核心 素养 导学 物理观念 (1)了解原子核的衰变。 (2)知道半衰期及其统计规律。 (3)知道放射性的应用，知道射线的危害及防护。 科学思维 根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。 科学探究 利用14C的半衰期估算植物的年龄。 科学态度与责任 了解放射技术在生活、科技领域的应用，培养对科学技术的热爱。 α、β 新核 α衰变 β衰变 γ射线 4．衰变规律：_______守恒、质量数守恒。 5．衰变的快慢——半衰期 (1)放射性元素的原子核有_______发生衰变需要的时间称为_______。 (2)元素半衰期的长短由原子核________决定，与原子所处的_____、_____状态以及周围环境、温度等无关。 电荷数 半数 半衰期 自身因素 物理 化学 二、放射性的应用　放射性污染和防护 1．放射性的应用 (1)利用14C可以__________。 (2)放射性同位素可以作为_________。 (3)γ射线照射种子能培育优良品种，γ射线还可以用作_________。 (4)制作放射性同位素电池。 2．放射性污染的主要来源 (1)_________ ；(2)核泄漏；(3)医疗照射。 3．为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施 (1)______ 防护；(2)距离防护；(3)______ 防护；(4)屏蔽防护。 推断年代 核爆炸 射线探伤 时间 示踪原子 密封 1.如图为α衰变、β衰变示意图。 (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？ 提示：α衰变时，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，则核内的中子数和质子数都减少2个。 (2)当发生β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：β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。 2. 活的动植物从空气中吸收一定比例的碳14，碳14是有放射性的，半衰期是5 730年。动植物死后，不能再吸收空气中的碳14，于是动植物体中的碳14将由于衰变而逐渐减少。用碳14测年法直接测量被鉴定样品中碳14的含量来断定文物样品的年代，误差仅为数十年，测量精度非常高。 请对以下说法作出判断： (1)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。 ( ) (2)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。 ( ) (3)对放射性元素加热时，其半衰期缩短。 ( ) × √ × [典例体验] /方法技巧/ 衰变次数的判断技巧 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒。 (2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2。 (3)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1。 [针对训练] 1．(多选)原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线。这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确的是 (　 ) A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2 B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4 C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1 D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1 解析：发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数、原子序数增加1。 答案：AD　 2．如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后， 生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个 数为 (　 ) A．6　　　　　　　　　 B．8 C．10 D．14 解析：X的中子数为146，质子数为92，质量数为146＋92＝238，Y的中子数为124，质子数为82，质量数为124＋82＝206，质量数减少238－206＝32，发生α衰变的次数为32÷4＝8，发生β衰变的次数为82－(92－2×8)＝6，即在此过程中放射出电子的总个数为6，A正确。 答案：A 新知学习(二)|半衰期及其应用 [任务驱动] 晋朝初年，南昌人许逊被朝廷任命为旌阳县令，他看到很多老百姓的租税交不了，非常同情他们，用点石成金的法术，免去百姓的租税。许逊真的能把石头点成金子吗？ 提示：不能，衰变需要一定时间。　　 [典例体验] 新知学习(三)|放射性同位素的应用 [任务驱动] 如图是LUNATM260型伽马射线放疗机。 伽马射线放疗机的工作原理是什么？ 提示：利用放射性元素放出的γ射线杀死癌细胞。　　　 [重点释解] 1．分类 可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达3 0