第十九章第二节放射性元素的衰变

基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练第二节放射性元素的衰变基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练课标定位学习目标：1.知道衰变的概念，知道原子核衰变时遵守的规律．2．知道α、β衰变的实质，知道γ射线是怎样产生的．3．知道什么是半衰期，知道半衰期的统计意义，会利用半衰期解决相关问题．重点难点：1.α、β衰变的实质及衰变规律．2．对半衰期概念的理解和利用半衰期解决相关问题．易错问题：因认识不到半衰期是一个统计规律概念而出错．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练基础知识梳理一、原子核的衰变1．衰变：原子核由于放出______或_______而转变为新核的变化．2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为______，放出β粒子的衰变叫β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．3．衰变方程：(1)α衰变：23892U→23490Th＋42He(2)β衰变：23490Th→23491Pa＋0－1eα粒子β粒子α衰变基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练4．衰变规律原子核衰变时，遵循两个守恒定律，其一是_______守恒，其二是_______守恒．二、半衰期1．概念：放射性元素的原子核有____发生衰变需要的时间叫半衰期，放射性元素的半衰期描述的是大量原子核的统计规律．2．特点：半衰期与放射性元素的物理、化学状态_______，只由核的内部因素决定，不同的元素有____的半衰期．电荷数质量数半数没有关系不同基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练核心要点突破一、原子核的衰变1．衰变方程(1)α衰变：AZX―→A－4Z－2Y＋42He(2)β衰变：AZX―→AZ＋1Y＋0－1e2．衰变方程的书写特点(1)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应只能用箭头，不能用等号．(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒而杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练(3)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．3．α衰变和β衰变的实质(1)α衰变：210n＋211H―→42He(2)β衰变：10n―→11H＋0－1e4．衰变次数的计算方法设放射性元素AZX经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素A′Z′Y，则衰变方程为：AZX―→A′Z′Y＋n42He＋m0－1e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.以上两式联立解得：n＝A－A′4，m＝A－A′2＋Z′－Z.基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练二、对半衰期的理解1．半衰期公式N余＝N原(12)t/τ，m余＝m原(12)t/τ式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期．2．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．3．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，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练原子核发生β衰变时，此β粒子是()A．原子核外的最外层电子B．原子核外的电子跃迁时放出的光子C．原子核内存在着的电子D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子课堂互动讲练类型一对衰变的理解例1基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练【解析】因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化为一个质子和一个负电子，一个质子可以转化成一个中子和一个正电子，其转化可用下式表示：10n→11H＋0－1e，11H→10n＋01e.由上式可看出β粒子(负电子)是原子核内的中子转化而来，正电子是由原子核内的质子转化而来．【答案】D基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练1．由原子核的衰变规律可知()A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，电荷数增加1答案：C变式训练基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练类型二衰变规律的应用例2放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程为23290Th→22086Rn＋xα＋yβ，其中()A．x＝1，y＝3B．x＝2，y＝3C．x＝3，y＝1D．x＝3，y＝2【解析】根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可列方程232＝220＋4x90＝86＋2x－y解得x＝3，y＝2.故答案为D.【答案】D基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练变式训练2．下列说法中正确的是()A.22688Ra衰变为22286Rn要经过1次α衰变和1次β衰变B.23491Pa衰变为23490Th要经过1次α衰变和1次β衰变C.23290Tn衰变为20882Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D.23892U衰变为22286Rn要经过4次α衰变和4次β衰变解析：选C.A中：质量数变化为226－222＝4，电荷数变化为88－86＝2，所以不可能经过1次α衰变和1次β衰变．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练B中：质量数变化为234－234＝0，电荷数变化为91－90＝1，故不可能发生α衰变．C中：质量数变化为232－208＝24，故α衰变次数nα＝244＝6次，β衰变次数nβ＝2×6－(90－82)＝4次．D中：质量数变化为238－222＝16，故α衰变次数nα＝164＝4次；β衰变的次数nβ＝2×4－(92－86)＝2次．分析时注意质量数的变化是α衰变引起的，且一次α衰变使质量数减少4，电荷数减少2；而一次β衰变只引起电荷数增加1，不引起质量数变化．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练类型三半衰期的应用例314C是一种半衰期为5730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的14，则该古树死亡时间距今大约()A．22920年B．11460年C．5730年D．2865年【解析】假设古木死亡时14C的质量为m0，现在的质量为m，由死亡至现今所含14C经过了n个半衰期，由题意可知mm0＝(12)n＝14所以n＝2时，即古木死亡的时间为5730×2年＝11460年，应选B.【答案】B基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练变式训练3．有甲、乙两种放射性元素，它的半衰期分别是τ甲＝15天，τ乙＝30天，它们的质量分别为m甲、m乙，经过60天这两种元素的质量相等，则它们原来的质量之比M甲∶M乙是()A．1∶4B．4∶1C．2∶1D．1∶2解析：选B.对60天时间，甲元素经4个半衰期，乙元素经2个半衰期，由题知M甲(12)4＝M乙(12)2，则M甲∶M乙＝4∶1，故B正确．基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练随堂达标自测基础知识梳理核心要点突破随堂达标自测上页下页第十九章原子核课堂互动讲练课时活页训练课时活页训练