第2节 原子核衰变及半衰期（教学课件）物理鲁科版选择性必修第三册

5.2 原子核衰变及半衰期 壹 素养目标 (1)知道放射现象的实质是原子核的衰变。 (2)了解半衰期的概念，知道半衰期的统计意义，会利用半衰期进行简单的计算。 (3)知道两种衰变的实质，能运用衰变规律写出衰变方程。 (4)了解放射性的应用、污染和防护，体会科学技术的发展对生产、生活的影响。 conclusion 课堂导入 ONE 在古代，东西方都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术的愿望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？ 课程目录 知识点讲解、探索新知 壹 总结与归纳 贰 课堂检测 叁 课后作业 肆 conclusion 知识点讲解 TWO 知识点一　原子核的衰变 1.定义：原子核因释放出像α、β这样的射线(粒子流)而转变为新核的变化称为原子核的衰变。 2.衰变类型 用一般方程表达为： ɑ衰变的本质：原子核中两个质子和两个中子紧密结合，形成一个氦核（α粒子），并从原子核中释放出来的过程。这种衰变导致原子核的质量数减少4个单位，同时电荷数减少2个单位。 用一般方程表达为： β衰变的本质：本质是原子核内的一个中子转变为一个质子和电子。这种衰变原子核的质量数不减少，电荷数增加1个单位。 3.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(γ射线)而变成稳定的状态。 4.衰变次数的判断技巧 知识点二　衰变的快慢——半衰期 ?思考:放射性元素衰变有一定的速率。镭226衰变为氡222的半衰期为1620年,有人说:10 g镭226经过1620年有一半发生衰变,镭226还有5 g,再经过1620年另一半镭226也发生了衰变,镭226就没有了。这种说法对吗?为什么? 提示:不对。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫作这种元素的半衰期。经过第二个1620年后镭226还剩2.5 g。 1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫作半衰期。 2.半衰期公式: m为该元素剩余的质量,m0为该元素原来的质量,t为经过的时间,τ为半衰期。 3.影响因素:元素半衰期的长短由原子核自身因素决定,一般与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关。 1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫作半衰期。 2.半衰期公式: m为该元素剩余的质量,m0为该元素原来的质量,t为经过的时间,τ为半衰期。 3.影响因素:元素半衰期的长短由原子核自身因素决定,一般与原子所处的物理、化学状态以及周围环境、温度无关。 4.适用条件：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，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时刻衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核。 5.半衰期的应用：利用天然放射性元素的半衰期可以估测岩石、化石和文物的年代。 知识点三 放射性的应用与防护 1．放射性的应用 (1)放射性元素半衰期的利用 对于任何含碳物质，只要测定剩余的放射性 的含量，就可推断其年代。 (2)作为示踪原子 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。人们把具有这种用途的放射性同位素称为示踪原子。 (3)射线特性的利用 ①培育新品种：利用γ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。 ②放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能。 ③γ射线探伤：利用γ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.放射性同位素的主要应用 (1)利用它的射线 ①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性。 ②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等。 ③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症。 (2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置。 3.放射性污染和防护 污染 举例与措施 说明 污染 核爆炸 核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的γ射线和中子流，这些射线具有很强穿透力，对生物具有很强杀伤力，长期存在放射性污染 核泄漏 核工业生产和核科学研究中使用的放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染 医疗照射 医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人死亡 防护 举例与措施 说明 防护 密封防护 把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊方法覆盖，以防止射线泄漏 距离防护 距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越轻 时间防护 尽量减少受辐射的时间 屏蔽防护 在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好 conclusion 课堂检测 THREE 3.放射性在工农业生产和科学研究中有广泛的应用，下列关于放射性的应用与防护的说法不正确的是 (　　)A.利用γ射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保质期B.病人口服的示踪剂不会参与人体内的物质循环和代谢C.利用射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置D.放射治疗利用了射线对病灶细胞的杀伤作用 解析:选B。用γ射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保质期，故A正确；口服的示踪剂会参与人体内的物质循环和代谢，故B错误；利用射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置，故C正确；放射治疗利用了射线对病灶细胞的杀伤作用，故D正确。 conclusion 总结与归纳 THREE 总结与归纳 conclusion 课后作业 FOUR Teaching 演示结束 谢谢观看 The top "Start" panel allows you to modify the font, size, color, line spacing, and more. It is recommended that the text be 8 to 18 characters with 1.3 times the space between the characters. 授课人： 教师说课│公开课│示范课│教师授课 eq \o\al(14, 6)C $$