1、2放射性元素的衰变,第十九章原子核,学科素养与目标要求,1.了解衰变的概念，知道放射现象的实质就是原子核的衰变. 2.了解半衰期的概念，知道半衰期的统计意义.,物理观念：,1.能利用半衰期进行简单的计算. 2.知道两种衰变的实质，会利用衰变规律写出衰变方程.,科学思维：,自主预习,01,1.定义：原子核放出 或 ，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.原子核衰变时电荷数和质量数都 . 2.衰变类型 (1)衰变： (2)衰变： 3.衰变规律： 守恒， 守恒.,原子核的衰变,一,粒子,粒子,守恒,减少4,减少2,不变,增加1,电荷数,质量数,
2、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 . 3.适用条件：半衰期描述的是 ，不适用于少数原子核的衰变. 4.半衰期公式：N余 ，m余 ，其中为半衰期.,半衰期,二,核内部自身的因素,不同,没有关系,统计规律,半数,1.判断下列说法的正误. (1)原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变.() (2)衰变是原子核外电子的电离.() (3)同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长.() (4)把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变.(
3、) (5)放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用.() (6)氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天后只剩下一个氡原子核. (),即学即用,2.碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有_.,重点探究,02,如图为衰变、衰变示意图. (1)当原子核发生衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？,导学探究,原子核的衰变规律与衰变方程,一,答案衰变时，质子数减少2，中子数减少2.,(2)当发生衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化
4、？,答案衰变时，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.,1.衰变类型、实质与方程 实质：原子核中，2个中子和2个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中被释放出来，这就是放射性元素发生的衰变现象. 实质：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即粒子，使电荷数增加1，衰变不改变原子核的质量数，其转化方程为：,知识深化,(3)射线经常是伴随衰变和衰变产生的. 实质：发生衰变或衰变后的原子核处于激发态，在向低能级跃迁时以光子的形式向外辐射能量. 2.衰变规律 衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒.,A.衰变、衰变和衰变 B.衰变、衰变和衰变 C.衰变、衰变和衰变
5、 D.衰变、衰变和衰变,(1)一共经过几次衰变和几次衰变？,2382064x 92822xy 联立解得x8，y6. 即一共经过8次衰变和6次衰变,答案86,答案1022,(3)综合写出这一衰变过程的方程.,技巧点拨,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，而不是原子的变化. 2.衰变次数的判断技巧,根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程： AA4n，ZZ2nm. (2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定衰变的次数(这是因为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衰变的次数.,针对训练在横线上填上粒子符号和衰变类型.,1.什么
6、是半衰期？对于某个或选定的几个原子核能根据该种元素的半衰期预测它的衰变时间吗？,半衰期的理解和有关计算,二,导学探究,答案半衰期是某种放射性元素的大量原子核有半数发生衰变所用的时间.半衰期是统计规律，故无法预测单个原子核或几个特定原子核的衰变时间.,2.某放射性元素的半衰期为4天，若有10个这样的原子核，经过4天后还剩5个，这种说法对吗？,答案半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况，因此，经过4天后，10个原子核有多少发生衰变是不能确定的，所以这种说法不对.,1.对半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量.不同的放射性元素，半衰期不
7、同，有的差别很大. 2.半衰期公式 N余 ，m余,知识深化,式中N原、m原分别表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N余、m余分别表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期. 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，因此，半衰期只适用于大量的原子核的衰变.,4.影响因素 半衰期是放射性元素的一种性质，只与原子核本身的性质有关，其衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关，即一种放射性元素，不管它以单质存在还是以化合物的形式存在，或者对它加压，或者提高它的温度，
8、都不能改变其半衰期. 5.应用：利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其衰变过程，推算时间等.,例3(多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是 A.原子核全部衰变所需要的时间的一半 B.原子核有半数发生衰变所需要的时间 C.相对原子质量减少一半所需要的时间 D.该元素原子核的总质量减半所需要的时间,解析放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫做这种元素的半衰期，它与原子核全部衰变所需要的时间的一半不同.放射性元素发生衰变后成为一种新的原子核，原来的放射性元素原子核的个数不断减少，当原子核的个数减半时，该放射性元素的原子核的总质量也减半，故选项B、D正确.,例4(多选)14C发生放射性衰
9、变成为14N，半衰期约5 700年.已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小.现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是 A.该古木的年代距今约5 700年 B.12C、13C、14C具有相同的中子数 C.14C衰变为14N的过程中放出射线 D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变,解析因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项A正确； 12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B
10、错误； 根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即放出射线，选项C正确； 外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误.,达标检测,03,1,2,3,4,解析衰变是原子核自发地释放一个粒子(即电子)产生新核的过程，原子核衰变时质量数与电荷数都守恒，结合选项分析可知，选项B正确.,1,2,3,4,2.(衰变次数的计算)重水堆核电站在发电的同时还可以产生可供研制核武器的钚 ，钚239可由铀 经过n次衰变而产生，则n为 A.2 B.239 C.145 D.92,3.(半衰期的理解)下列有关半衰期的说法正确的是 A.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速
11、度 越快 B.放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长 C.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度 D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度,1,2,3,4,解析放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，故A正确，B、C、D错误.,(1)写出该核反应方程；,解析根据衰变过程中质量数和电荷数守恒可知：,(2)求32 g氡经过多少天衰变还剩余1 g氡.,答案19,解析根据半衰期公式可知，m余 ，解得t3.8天519天.,1,2,3,4,