高中物理 第19章 原子核 第2節(jié) 放射性元素的衰變課件 新人教版選修3-5.ppt

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成才之路 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 選修3 5 原子核 第十九章 第二節(jié)放射性元素的衰變 第十九章 你知道考古學(xué)家靠什么推斷古化石的年代嗎 1 定義原子核放出 或 由于核電荷數(shù)變了 它在周期表中的位置就變了 變成 原子核 2 衰變的類型一種是 另一種是 而 射線是伴隨 衰變或 衰變產(chǎn)生的 原子核的衰變 粒子 粒子 另一種 衰變 衰變 電荷數(shù) 質(zhì)量數(shù) 1 定義放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時(shí)間 叫作半衰期 2 決定因素放射性元素衰變的快慢是由原子核 因素決定的 跟原子所處的 如溫度 壓強(qiáng) 或 如單質(zhì) 化合物 無(wú)關(guān) 半衰期 半數(shù) 內(nèi)部 物理狀態(tài) 化學(xué)狀態(tài) 3 適用條件半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念 是對(duì) 的原子核衰變規(guī)律的總結(jié) 對(duì)于一個(gè)特定的原子核 確定何時(shí)發(fā)生衰變 但可以確定各個(gè)時(shí)刻發(fā)生衰變的概率 即某時(shí)衰變的可能性 因此 半衰期只適用于 大量 無(wú)法 大量的原子核 一 對(duì) 衰變和 衰變的實(shí)質(zhì)的正確理解1 原子核的衰變?cè)雍朔懦?粒子或 粒子后就變成了新的原子核 我們把這種變化稱為原子核的衰變 粒子 粒子及 射線都是從原子核里發(fā)射出來(lái)的 但不能認(rèn)為原子核是由這些粒子組成的 原子核是由質(zhì)子和中子組成的 2 衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起發(fā)射出來(lái)的 3 衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子 從而放出高速電子流 4 射線是伴隨 衰變或 衰變產(chǎn)生的 射線不改變?cè)雍说碾姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù) 其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生 衰變或 衰變時(shí) 產(chǎn)生的某些新核由于具有過(guò)多的能量 核處于激發(fā)態(tài) 而輻射出 光子 1 當(dāng)原子核發(fā)生 衰變時(shí) 原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化 為什么 2 當(dāng)發(fā)生 衰變時(shí) 新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來(lái)的原子核變化了多少 新核在元素周期表中的位置怎樣變化 解析 1 當(dāng)原子核發(fā)生 衰變時(shí) 原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各減少2個(gè) 因?yàn)?粒子是原子核內(nèi)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合在一起發(fā)射出來(lái)的 2 當(dāng)原子核發(fā)生 衰變時(shí) 新核的核電荷數(shù)相對(duì)于原來(lái)增加了1個(gè) 新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)了1個(gè)位次 3 適用條件半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念 是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié) 對(duì)于一個(gè)特定的原子核 無(wú)法確定其何時(shí)發(fā)生衰變 半衰期只適用于大量的原子核 4 應(yīng)用利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn) 可以測(cè)量其衰變程度 推斷時(shí)間 衰變規(guī)律的應(yīng)用 分析 1 可根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解 2 根據(jù)每發(fā)生一次 衰變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少2 每發(fā)生一次 衰變?cè)雍说闹凶訑?shù)少1 質(zhì)子數(shù)多1來(lái)推算 3 根據(jù) 1 的解答結(jié)果寫方程 點(diǎn)評(píng) 寫核反應(yīng)方程的基本原則是質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒 依據(jù)這兩個(gè)原則列方程就可確定 衰變和 衰變的次數(shù) 根據(jù)每發(fā)生一次 衰變新核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均比原來(lái)的核少2 每發(fā)生一次 衰變中子數(shù)少1 質(zhì)子數(shù)多1 就可計(jì)算多次衰變后的核與原來(lái)核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的差值 也可根據(jù)其核電荷數(shù)和核質(zhì)量數(shù)進(jìn)行推算 半衰期的應(yīng)用 點(diǎn)評(píng) 找出每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比這一隱含條件是解決本題的關(guān)鍵 現(xiàn)在很多心血管專科醫(yī)院引進(jìn)了一種被稱為 心臟灌注顯像 的檢測(cè)技術(shù) 方法是將若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被檢測(cè)者的動(dòng)脈 經(jīng)過(guò)40分鐘后 這些含放射性物質(zhì)的注射液通過(guò)血液循環(huán)均勻地分布在血液中 這時(shí)對(duì)被檢測(cè)者的心臟進(jìn)行造影 心臟血管正常的位置由于有放射性物質(zhì)隨血液到達(dá)而顯示出有射線射出 心臟血管被堵塞的部分由于無(wú)放射性物質(zhì)到達(dá) 將無(wú)射線射出 醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可以判定被檢測(cè)者心血管有無(wú)病變 并判斷病變位置 答案 B解析 如果半衰期太短 則在放射期內(nèi) 放射性物質(zhì)的注射液尚未均勻地分布在血液中而無(wú)法完成檢測(cè)工作 再則因放射強(qiáng)度較大而對(duì)人體造成傷害 如果半衰期太長(zhǎng) 放射性物質(zhì)長(zhǎng)期殘留在人體內(nèi)也會(huì)對(duì)人體造成傷害 對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)中的時(shí)間 應(yīng)以10小時(shí)為宜 故正確選項(xiàng)應(yīng)為B 易錯(cuò)分析 不明確半衰期的真正含義 認(rèn)為發(fā)生衰變的核的個(gè)數(shù)為一半指核的質(zhì)量數(shù)變?yōu)橐话?半數(shù)核發(fā)生衰變經(jīng)歷的時(shí)間指全部核衰變所經(jīng)歷時(shí)間的一半 而錯(cuò)選A C項(xiàng) 不明確半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律 是對(duì)大量的原子核的衰變規(guī)律的總結(jié) 而錯(cuò)選D 正確解答 放射性元素的核從個(gè)數(shù)上看有半數(shù)發(fā)生衰變所經(jīng)歷的時(shí)間叫半衰期 A C錯(cuò) B正確 半衰期只適用于大量的原子核 D錯(cuò)誤 正確答案 B