WL-2013-02-086第19.2节《放射性元素的衰变》导学案

第1页，共4页高二物理WL-2013-02-086第19.2节《放射性元素的衰变》导学案编写人：路尔清审核人：黄航编写时间：2014年12月1日班级：___________组名：___________姓名：____________【学习目标】1．知道放射现象的实质是原子核的衰变。2．知道两种衰变的基本性质，掌握原子核的衰变规律。3．会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。会利用半衰期解决相关问题。【使用说明与学法指导】守恒思想的运用；数学归纳法【知识链接】1．原子由和组成，原子核又可分为和。2．天然放射现象中，放射性元素放射出、和三种射线。3．α粒子的符号：；β粒子的符号：。4．天然放射现象中，射线是从原子中的释放出来的，与核外电子（有关、无关）。【学习过程】知识点一、原子核的衰变【问题1】原子核放出_______或_______，由于_______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______。【问题2】试以铀238核发生α衰变为例，分析下列问题：（1）铀238核（符号为______）放出一个α粒子（符号为_____）后，质量数_______（增加、减少）____，电荷数_______（增加、减少）____，生成新核，新核在周期表中的位置向_____(前、后)移动____位，从周期表中我们发现这个新核就是________（符号为_____）。（2）写出其衰变方程：_______________+________。（3）观察该衰变方程，我们发现衰变前铀238核的质量数等于衰变后________和________质量数之和；衰变前铀238核的电荷数等于衰变后________和________电荷数之和。（4）若某种元素的原子核表示为AZX衰变产生的新核用Y表示，请写出其发生α衰变的衰变方程_____________________________________。【问题3】试以钍234核生β衰变为例，分析下列问题：（1）钍234核（符号为______）放出一个β粒子（符号为_____）后，质量数____，电荷数_______（增加、减少）____，生成新核，新核在周期表中的位置向_____(前、后)移动____位，从周期表中我们发现这个新核就是________（符号为______）。（2）写出其衰变方程：_______________+________。（3）观察该衰变方程，我们发现衰变前钍234核的质量数等于衰变后________和________质第2页，共4页量数之和；衰变前铀238核的电荷数等于衰变后________和________电荷数之和。即在原子核的衰变，_________和_________都守恒。（4）若某种元素的原子核表示为AZX衰变产生的新核用Y表示，请写出其发生β衰变的衰变方程_____________________________________。【问题4】通过前一节内容的学习我们知道原子核是由_______和_______组成，原子核并不存电子，也不存在α粒子，那么α衰变和β衰变又是怎样发生的呢？回答下列问题，了解α衰变和β衰变的实质。（1）β衰变的实质：核内的______（符号为_____）转化成了一个_____（符号为_____）和一个______（符号为_____）,转化方程是：_______________________。（2）α衰变的实质：2个中子和2个质子能十分紧密结合在一起，因此在一定条件下它们会做为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，发生了转化α衰变，转化方程是：_______________。（3）γ射线的产生：原子核发生α衰变和β衰变后，产生的新核要从____能级向____能级跃迁，能量以______的形式辐射出来。【问题5】钍(23290Th)经过______次α衰变和_______次β衰变，最后成为铅208(20882Pb)。（1）设发生了x次α衰变和y次β衰变，请写整个过程的衰变方程：（2）结合上述衰变方程，根据衰变过程中__________和_________守恒，列方程求解：知识点二、半衰期【问题6】氡元素的衰变快慢的研究。（1）观察“氡元素的衰变图像”，回答下列各个0mm物理量的意义是（2）氡元素衰变规律的研究：观察“氡元素的衰变图像”，写出横坐标所对应的纵坐标的值。横坐标t03.8天2×3.8天3×3.8天4×3.8天5×3.8天纵坐标0mm第3页，共4页（3）规律总结：通过以上分析可知，每隔3.8天，氡元素剩余质量的变为原来的。说明在这3.8天内，另外一半发生了，所以我们称3.8天这个时间为氡元素的。（4）m0表示衰变前氡元素的质量，t表示衰变时间，τ表示氡元素的半衰期，衰变后的尚未发生衰变氡元素的质量m=__________。【问题7】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1620年，有人说：10g镭226经过1620年有一半发生衰变，镭226还有5g，再经过1620年另一半镭226也发生了衰变，镭226就没有了。这种说法对吗？为什么？【问题8】氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天，现在有两个氡原子，经过7.6天后全部生成为钋218。这种说法对吗？为什么？小结：1．半衰期：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）衰变是微观世界里_______的行为，遵守微观世界规律的特征之一“单个的微观事件是___________”，我们只知道放射性元素发生衰变的概率，而不知道发生衰变的具体时间，所以，半衰期描述的是大量放射性元素的原子核发生衰变的______规律。3．半衰期的应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以通过测量其衰变程度来推断_____。【问题9】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()A．4mB．8mC．16mD．32m【当堂检测】1．一个放射性原子核，发生一次β衰变，则它的()A．质子数减少一个，中子数不变B．质子数增加一个，中子数不变C．质子数增加一个，中子数减少一个D．质子数减少一个，中子数增加一个第4页，共4页2．2411Na是人工产生的放射性元素，2411Na产生后会自发地衰变为2412Mg。关于2411Na衰变为2412Mg，下列描述正确的是()A．上述核反应属于α衰变B．2411Na的半衰期随温度升高、压强增大而变短C．上述核反应属于β衰变D．2411Na的半衰期随着数量的减少而变长3．写出下列各放射性元素的β衰变方程：（1）24483Bi_________+__________（2）21084Po_________+__________4．写出下列各放射性元素的α衰变方程：（1）23490Th_________+__________（2）6629Cu_________+__________5．已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？6．已知铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20g铋还剩12.5g？【冥思清单】一、原子核的衰变规律与衰变方程的深化理解1．衰变规律：原子核发生衰变时，衰变前后的_________和_________都守恒。2．衰变实质：α衰变：原子核内两个______和两个______结合成一个α粒子；β衰变：原子核内的一个______变成______，同时放出一个______3．确定原子核衰变次数的方法：①．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AZY，写出其衰变方程：AZXAZY+_______+________②．根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A=____________，Z=_____________③．联立方程解出n=___________，m=______________二、半衰期的深化理解1．意义半衰期表示放射性元素衰变的快慢。2．半衰期公式：N=____________，m=___________（式中N0原、m0表示衰变前的原子数和质量，N、m表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期）。3．适用条件：半衰期是一个_________概念，是对________（大量、个别）的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，半衰期只适用于__________（大量、个别）的原子核。