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课件网) DIWUZHANG 第五章 2 放射性元素的衰变 1.知道什么是α衰变和β衰变，能运用衰变规律写出衰变方程(重点)。 2.知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行简单计算(重难点)。 3.知道核反应及其遵循的规律，会正确书写核反应方程(重点)。 4.知道放射性同位素，了解放射性在生产和科学领域的应用和防护。 学习目标 一、原子核的衰变 二、半衰期 三、核反应 课时对点练 四、放射性同位素及其应用 辐射与安全 内容索引 原子核的衰变 一 1.定义：原子核自发地放出 或 ，而变成另一种原子核的变化。 2.衰变类型 (1)α衰变： 原子核放出α粒子的衰变。进行α衰变时，质量数 ，电荷数 ，的α衰变方程：Th+_____。 (2)β衰变： 原子核放出β粒子的衰变。进行β 衰变时，质量数 ，电荷数 ， 的β衰变方程：Pa+。 3.衰变规律：原子核衰变前后 和 都守恒。 α粒子 β粒子 减少4 减少2 He 不变 加1 电荷数 质量数 如图为α衰变、β衰变示意图。 思考与讨论 (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？ 答案 原子核发生α衰变时，质子数减少2，中子数减少2。 思考与讨论 (2)当原子核发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核在元素周期表中的位置怎样变化？ 答案 原子核发生β衰变时，新核的核电荷数增加1，新核在元素周期表中的位置向后移动一位。 思考与讨论 (3)原子核中没有电子，β衰变中的电子来自哪里？ 答案 β衰变的实质：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使新核电荷数增加1，而新核的质量数不改变，即：H e。 核经一系列的衰变后变为Pb核，问： (1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？ 例1 答案 8次α衰变和6次β衰变 设衰变为Pb经过x次α衰变和y次β衰变。由质量数守恒和电荷数守恒可得 238=206+4x ① 92=82+2x-y ② 联立①②解得x=8，y=6 即一共经过8次α衰变和6次β衰变。 (2Pb与相比，质子数和中子数各少了多少？ 答案 10 22 由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数减少1，而质子数增加1，故Pb较质子数少10，中子数少22。 总结提升 1.衰变方程的书写：衰变方程用“→”，而不用“=”表示，因为衰变方程表示的是原子核的变化，而不是化学反应。 2.衰变次数的判断技巧 (1)方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为：Y+He+e 根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程： A=A'+4n，Z=Z'+2n-m。 总结提升 (2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。 返回 半衰期 二 放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。例如氡222经过α衰变成为钋218。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻氡的质量m与t=0时的质量m0的比值。 通过观察，你发现了什么规律？ 答案 每过3.8 d就有一半的氡发生了衰变。 1.定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间。 2.特点： (1)不同的放射性元素，半衰期 ，甚至差别非常大。 (2)放射性元素衰变的快慢是由 决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。 3.适用条件：半衰期描述的是 ，不适用于少数原子核的衰变。 梳理与总结 半数 不同 核内部自身的因素 统计规律 4.衰变规律：N余=N原(，m余=m0(，式中N原、m0表示衰变前的原子数和质量，N余、m余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示时间，T表示半衰期。 梳理与总结 1.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1 620年，有人说：20 g镭226经过1 620年有一半发生衰变，镭226还有10 g，再经过1 620年另一半镭226 ... ...
