1、2015 /6/21學習目標：學習目標：1.知道衰變的概念，知道原子核衰變時遵守的規知道衰變的概念，知道原子核衰變時遵守的規律律2知道知道、衰變的實質，知道衰變的實質，知道射線是怎樣產射線是怎樣產生的生的3知道什么是半衰期，知道半衰期的統計意義，知道什么是半衰期，知道半衰期的統計意義，會利用半衰期解決相關問題會利用半衰期解決相關問題重點難點：重點難點：1.、衰變的實質及衰變規律衰變的實質及衰變規律2對半衰期概念的理解和利用半衰期解決相關對半衰期概念的理解和利用半衰期解決相關問題問題一、衰變一、衰變 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子粒子轉變為新核的變化叫做原子核的衰變轉變為新核的變化叫做

2、原子核的衰變 衰變：放出衰變：放出粒子的衰變，如粒子的衰變，如 衰變：放出衰變：放出 粒子的衰變，如粒子的衰變，如 HeThU422349023892ePaTh0123491234901.1.定義：定義：2.2.種類：種類：原子核發生衰變時，衰變前后的原子核發生衰變時，衰變前后的電荷數和質量數電荷數和質量數都守恒都守恒 衰變：衰變： 衰變：衰變： HeYXAZAZ4242eYXAZAZ011說明：說明：1. 1. 中間用單箭頭，表反應的方向中間用單箭頭，表反應的方向, ,不用等號；不用等號；2. 2. 是質量數守恒，不是質量守恒是質量數守恒，不是質量守恒. .一般反應前后總質量會發生變一般反應

3、前后總質量會發生變化化; ;3. 3. 方程及生成物要以實驗為基礎，不能杜撰。方程及生成物要以實驗為基礎，不能杜撰。4 4. . 射線是伴隨射線是伴隨、衰變同時產生衰變同時產生, 射線不改變原子核的電荷數射線不改變原子核的電荷數和質量數和質量數3 3規律：規律：衰衰變變方方程程4. 4. 本質本質： 衰變：原子核中衰變：原子核中2 2個中子和個中子和2 2個質子結合成為一個個質子結合成為一個整體從核中拋射出來，發生整體從核中拋射出來，發生衰變。衰變。衰變：原子核內的一個中子變成質子，衰變：原子核內的一個中子變成質子， 同同時放出一個電子時放出一個電子 射線的產生：射線的產生：射線經常是伴隨著射

4、線經常是伴隨著射線和射線和射射線產生的，沒有線產生的，沒有衰變。衰變。元素的放射性與元素存在的狀態無關，元素的放射性與元素存在的狀態無關，放射性表明原子核是有內部結構的。放射性表明原子核是有內部結構的。HenH42101122eHn011110提問提問1:原子核內除了質子和中子原子核內除了質子和中子,還有沒有其它粒子比如電子還有沒有其它粒子比如電子粒子粒子? ?提問提問2: 衰衰變變衰衰變變的的實質實質是什么是什么? ? 射線射線原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不連續的，也只能取一系列不連續的數值，因此也存在連續的，也只能取一系列不連續的數值，

5、因此也存在著能級，同樣是能級越低越穩定。著能級，同樣是能級越低越穩定。放射性的原子核在發生放射性的原子核在發生衰變、衰變、衰變時，往往蘊衰變時，往往蘊藏在核內的能量會釋放出來，使產生的新核處于高能藏在核內的能量會釋放出來，使產生的新核處于高能級，這時它要向低能級躍遷，能量以級，這時它要向低能級躍遷，能量以光子的形式輻射光子的形式輻射出來，因此，出來，因此，射線經常是伴隨射線經常是伴隨射線和射線和 射線產生的，射線產生的，當放射性物質連續發生衰變時，原子核中有的發生當放射性物質連續發生衰變時，原子核中有的發生衰變，有的發生衰變，有的發生衰變，同時就會伴隨著衰變，同時就會伴隨著輻射（輻射（沒有沒有

6、衰變）。衰變）。這時，放射性物質發出的射線中就會同時具有這時，放射性物質發出的射線中就會同時具有、和和三種射線。三種射線。5 5注意：注意： 一種元素只能發生一種衰變，但一種元素只能發生一種衰變，但在一塊放射性物質中可以同時放出在一塊放射性物質中可以同時放出、和和三種射線。三種射線。HeThU422349023892ePaTh012349123490衰變規律的應用衰變規律的應用解析：解析：選選B.新核的質量數新核的質量數23246208核電荷數核電荷數90261482中子數中子數20882126B正確正確練習：某原子核練習：某原子核A A的衰變過程為的衰變過程為A A B B C, C,下列說

7、法正確的是（下列說法正確的是（ ）A A、核核A A的質量數減核的質量數減核C C的質量數等于的質量數等于5;5;B B、核核A A的中子數減核的中子數減核C C的中子數等于的中子數等于2;2;C C、核核A A的中性原子中的電子數比原子核的中性原子中的電子數比原子核B B的的中性原子中的電子數多中性原子中的電子數多1;1;D D、核核A A的質子數比核的質子數比核C C的質子數多的質子數多1 1。 D D例例2 2：在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原：在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運

8、動軌跡如圖所示。由圖可以判定（跡如圖所示。由圖可以判定（ ）A A、該核發生的是該核發生的是衰變衰變B B、該核發生的是該核發生的是衰變衰變C C、磁場方向一定垂直于紙面向里磁場方向一定垂直于紙面向里D D、不能判定磁場方向向里還是向不能判定磁場方向向里還是向外外abBD磁場中的衰變磁場中的衰變由動量守恒知新核與放出的粒子速度方向相反由動量守恒知新核與放出的粒子速度方向相反:若它們帶相同性質的電荷若它們帶相同性質的電荷,則它們所受洛侖茲力方向相反則它們所受洛侖茲力方向相反,則則軌跡為外切圓軌跡為外切圓;若它們帶相反性質的電荷若它們帶相反性質的電荷,則它們所受洛侖茲力方向相同則它們所受洛侖茲力方

9、向相同,則則軌跡為內切圓軌跡為內切圓; 粒子和粒子和粒子的半徑比反沖核都要大粒子的半徑比反沖核都要大 練習：靜止在勻強磁場中的某放射性元素練習：靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個的原子核，當它放出一個粒子后，其速粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得度方向與磁場方向垂直，測得粒子和反粒子和反沖核軌道半徑之比為沖核軌道半徑之比為4444：1 1，如圖所示：，如圖所示：則（則（ ）A A、 粒子與反沖粒子的動粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反量大小相等，方向相反B B、原來放射性元素的原子核原來放射性元素的原子核電荷數為電荷數為9090C C、反沖核的核電荷數為反沖核的核電荷

10、數為8888D D、粒子與反沖核的速度之粒子與反沖核的速度之比為比為1 1：8888R1R2ABC閱讀教材閱讀教材 “半衰期半衰期” 部分并思考問部分并思考問題：題： 1。不同放射性元素的衰變快慢相同嗎？。不同放射性元素的衰變快慢相同嗎？ 2。用什么物理量描述它們的衰變快慢？。用什么物理量描述它們的衰變快慢？ 3。半衰期描述的對象是什么？。半衰期描述的對象是什么？ 4。半衰期與哪些因素有關。半衰期與哪些因素有關?改變這種元素的改變這種元素的存在形式存在形式(單質單質,化合物的形式化合物的形式),給它加壓給它加壓,改變改變溫度溫度,其半衰期會不會改變其半衰期會不會改變?二、半衰期(T) 1.1.

11、意義：意義： 表示放射性元素衰變快慢的物理量表示放射性元素衰變快慢的物理量 2.2.定義：放射性元素的原子核有半數發定義：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間生衰變所需的時間不同的放射性元素其半衰期不同不同的放射性元素其半衰期不同經過經過n個半衰期個半衰期(T)其剩余的質量為：其剩余的質量為： 質量與原子個數相對應，故經過質量與原子個數相對應，故經過n個半衰期后個半衰期后剩余的粒子數為：剩余的粒子數為： 021mmn 002121NNNTtn 021mmTt 3.公式： 注意：注意：(1)(1)半衰期的長短是由原子核內部本身的半衰期的長短是由原子核內部本身的因素決定的，與原子所處的物理、

12、化學因素決定的，與原子所處的物理、化學狀態無關狀態無關 (2)(2)半衰期是一個統計規律，只對大量半衰期是一個統計規律，只對大量的原子核才適用，對少數原子核是不適的原子核才適用，對少數原子核是不適用的用的例例: :某種元素的半衰期為某種元素的半衰期為1010天天, ,有有100100個這個這種元素的原子核種元素的原子核, ,則經過則經過2020天后天后, ,該種元素原子數該種元素原子數目為目為2525個個, ,這種說法是錯的這種說法是錯的半衰期的應用半衰期的應用變式訓練變式訓練2有甲、乙兩種放射性元素，它的半有甲、乙兩種放射性元素，它的半衰期分別是衰期分別是甲甲15天，天，乙乙30天，它們的質

13、量天，它們的質量分別為分別為m甲甲、m乙乙，經過，經過60天這兩種元素的質量相天這兩種元素的質量相等，則它們原來的質量之比等，則它們原來的質量之比M甲甲M乙乙是是()A14 B41C2 1 D1 22002年年 上海上海 10完成核反應方程：完成核反應方程： Th Pa 。 衰變為衰變為 的半衰期是的半衰期是1.2分鐘，則分鐘，則64克克 經過經過6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變。克尚未衰變。2349023491Th23490Pa23491Th23490 2 e01 練習練習3 3：由原子核的衰變規律可知：由原子核的衰變規律可知 ( ) ( )CA A放射性元素一次衰變可同時產生放射性元素一次衰

14、變可同時產生射線和射線和射線射線B B放射性元素發生放射性元素發生衰變時，新核的化學性衰變時，新核的化學性質不變質不變C C放射性元素發生衰變的快慢不可人為控制放射性元素發生衰變的快慢不可人為控制D D放射性元素發生正電子衰變時，新核質量放射性元素發生正電子衰變時，新核質量數不變，核電荷數增加數不變，核電荷數增加1 1一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變原則：衰變原則： 質量數質量數守恒，電荷數守恒。守恒，電荷數守恒。1.1.原子核的衰變：原子核的衰變：（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 （3 3）衰變衰變: :伴隨伴隨 射線或射線或 射線產生射線產生. .二