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2　放射性元素的衰變第1課時(shí)　原子核的衰變　半衰期[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道什么是α衰變和β衰變，能運(yùn)用衰變規(guī)律寫出衰變方程.2.知道半衰期的概念和半衰期的統(tǒng)計(jì)意義，能利用半衰期公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算．一、原子核的衰變1．定義：原子核自發(fā)地放出________或________，而變成另一種原子核的變化．2．衰變類型(1)α衰變：原子核放出α粒子的衰變．進(jìn)行α衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)________，電荷數(shù)________，U的α衰變方程：U→Th＋________.(2)β衰變：原子核放出β粒子的衰變．進(jìn)行β衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)________，電荷數(shù)________，Th的β衰變方程：Th→Pa＋________.3．衰變規(guī)律：________守恒，________守恒．二、半衰期1．定義：放射性元素的原子核有________發(fā)生衰變所需的時(shí)間．2．特點(diǎn)(1)不同的放射性元素，半衰期________，甚至差別非常大．(2)放射性元素衰變的快慢是由_______決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件______．3．適用條件：半衰期描述的是____________，不適用于少數(shù)原子核的衰變．判斷下列說法的正誤．(1)原子核在衰變時(shí)，它在元素周期表中的位置不變．(　　)(2)β衰變是原子核外電子的電離．(　　)(3)把放射性元素放在低溫處，可以減緩放射性元素的衰變．(　　)(4)某原子核衰變時(shí)，放出一個(gè)β粒子后，原子核的中子數(shù)少1，原子序數(shù)加1.(　　)(5)氡的半衰期是3.8天，若有4個(gè)氡原子核，則經(jīng)過7.6天后一定只剩下一個(gè)氡原子核．(　　) 一、原子核的衰變導(dǎo)學(xué)探究如圖為α衰變、β衰變示意圖．(1)當(dāng)原子核發(fā)生α衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化？ (2)當(dāng)發(fā)生β衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來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？知識(shí)深化原子核衰變的理解衰變類型α衰變β衰變衰變方程X→Y＋HeX→Y＋e衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成氦核2H＋2n→He1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子n→H＋e典型方程U→Th＋HeTh→Pa＋e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒考向1　衰變規(guī)律的理解例1　(2021·大荔縣期末)U是一種放射性元素，能夠自發(fā)地進(jìn)行一系列放射性衰變，如圖所示，則下列說法正確的是(　　)A．圖中a是208B．Y和Z都是β衰變C．X衰變放出的電子是中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的D．X衰變中放出的射線電離能力最強(qiáng)考向2　衰變次數(shù)的計(jì)算例2　(2021·昌吉州高二期中)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)．已知Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成Bi，下列判斷中正確的是(　　)A.Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子B.Bi的原子核比Np的原子核少8個(gè)中子C．衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D．衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變1．衰變方程的書寫：衰變方程用“→”，而不用“＝”表示，因?yàn)樗プ兎匠瘫硎镜氖窃雍说淖兓?，而不是原子的變?/span>．2．衰變次數(shù)的判斷技巧(1)方法：設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則衰變方程為：X→Y＋nHe＋me根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.(2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)(這是因?yàn)?/span>β衰變的次數(shù)多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)．二、半衰期導(dǎo)學(xué)探究如圖為始祖鳥的化石，美國(guó)科學(xué)家威拉得·利比運(yùn)用了半衰期的原理發(fā)明“碳－14年代測(cè)定法”，并因此榮獲了1960年的諾貝爾獎(jiǎng)．利用“碳－14年代測(cè)定法”可以估算出始祖鳥的年齡．(1)為什么能夠運(yùn)用半衰期來計(jì)算始祖鳥的年齡？(2)若有10個(gè)具有放射性的原子核，經(jīng)過一個(gè)半衰期，則一定有5個(gè)原子核發(fā)生了衰變，這種說法是否正確，為什么？知識(shí)深化對(duì)半衰期規(guī)律的理解半衰期定義放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間衰變規(guī)律N余＝N原，m余＝m原式中N原、m原分別表示衰變前的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余分別表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，T1/2表示半衰期.影響因素由原子核內(nèi)部自身的因素決定，跟原子所處的外部條件、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)半衰期規(guī)律是對(duì)大量原子核衰變行為作出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以對(duì)大量原子核衰變行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，而單個(gè)特定原子核的衰變行為不可預(yù)測(cè) 例3　(2022·隆回縣第二中學(xué)月考)下列關(guān)于放射性元素半衰期的說法正確的是(　　)A．半衰期越長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響時(shí)間越長(zhǎng)B．通過化學(xué)方法可以改變放射性元素的半衰期C．通過物理方法可以改變放射性元素的半衰期D．100個(gè)放射性元素原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后剩余50個(gè)未衰變的原子核例4　(2022·奉新縣第一中學(xué)高二月考)放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5 730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為________.C的生成和衰變通常是平衡的，即生物活體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的12.5%，則這具遺骸距今約有________年．針對(duì)訓(xùn)練　(2021·太原市山西大學(xué)附中高二模擬)一塊鈾礦石中含U的質(zhì)量為m，鈾衰變后生成鉛Pb，U的半衰期為T.則下列說法中正確的是(　　)A．一個(gè)U原子核中含有92個(gè)中子B．加熱該鈾礦石能使鈾核衰變速度變快C．經(jīng)過2T時(shí)間后該礦石中U的質(zhì)量還剩D．400個(gè)U原子核經(jīng)半衰期T后還剩余200個(gè)

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