19.2 放射性元素的衰变

第二节 放射性元素的衰变

教学目标:

(一)知识与技能

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,并掌握原子核的衰变规律。 3、理解半衰期的概念。 (二)过程与方法

1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式。 2、能够利用半衰期来进行简单计算。 (三)情感、态度与价值观

通过传说的引入,对学生进行科学精神与唯物史观的教育,不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求,从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 教学重点:

原子核的衰变规律及半衰期。 教学难点:

半衰期描述的对象。 教学方法:

教师启发、引导,学生讨论、交流。 教学用具:

投影片,多媒体辅助教学设备 教学过程:

(一)复习回顾,引入新课

师生共同复习上节所学三种射线的成分和性质:

射线是由氦核构成,速

度可达光速的10分之一,穿透能力很弱,一张薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住,但有很强的电离作用,很容易使空气电离。 射线是高速电子流,速度可达0.9

倍光速,贯穿本领很大,能穿透几毫米厚的铝板,但电离能力较弱。 射线是波长极短的电磁波,贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离能力最小。三种射线都是从原子核中放射出来的,当放射性物质衰变时,有时放射有时放射

射线,同时伴有 射线,因此在射线中同时有

射线,

、 三种

射线。

引入:放射线的发现揭示了原子核结构的复杂性,促使人们对它做进一步的研究,今天我们要学习的是放射性元素的衰变。

(二)新课教学 1、原子核的衰变

教师:原子核放出α或β粒子,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。

例:铀238核放出一个α粒子后,核的质量数减少4,核电荷数减少2,变成新核-----钍234核。这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示:23892U →23490Th+42He

学生活动:学生充分讨论衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别。

教师总结:衰变方程式遵守的规律: (1)质量数守恒 (2)核电荷数守恒

举例:α衰变规律:A Z X →A-4Z-2Y+42He

教师:钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成23491Pa (镤),那它进行的是β衰变,请同学们写出钍234核的衰变方程式?

学生活动:学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。

(学生在此会碰到β粒子的表示,教师要及时直接给出结论:β粒子用表示。)

投影:钍234核的衰变方程式:

23490

0-1

e

Th →23491Pa+0-1e

教师:原子核内虽然没有电子,但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子

10

n →11H +0-1e

这个电子从核内释放出来,就形成了β衰变。

可以看出新核少了一个中子,却增加了一个质子,并放出一个电子。 教师:γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的

光辐射,通常是伴随α射线和β射线而产生。 2、半衰期

教师引导学生阅读教材半衰期部分,提出问题:放射性元素的衰变的快慢有什么规律?用什么物理量描述?这种描述的对象是谁?

学生带着问题阅读教材。

教师提供教材上的氡的衰变图的投影:

m /m 0=(1/2)n

学生交流阅读体会:

(1)氡每隔3.8天质量就减少一半。 (2)用半衰期来表示。 (3)大量的氡核。 教师总结:

半衰期表示放射性元素的衰变的快慢,放射性元素的原子核,有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期。半衰期描述的对象是大量的原子核,不是个别原子核,这是一个统计规律。

元素的半衰期反映的是原子核内部的性质,与原子所处的化学状态和外部条件无关。

简单介绍:

镭226→氡222的半衰期为1620年 铀238→钍234的半衰期为4.5亿年 投影例题:

例1:配平下列衰变方程

2349223490

U →23090Th+( 42He ) U →23491Pa+( 0-1e )

例2:钍232(23290Th )经过________次α衰变和________次β衰变,最后成为铅208(20882Pb )

分析:因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能,所以应先从判断α衰变次数入手:

α衰变次数=

232 u -208 u

=6.

4 u

每经过1次α衰变,原子核失去2个基本电荷,那么,钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差,决定了β衰变次数:

β衰变次数=

(90e -2e 6) -82e

=4

(-1)e

(三)课堂小结

教师引导学生自己总结本节可所学内容并与同学交流。 (四)布置作业

完成“问题与练习”中的题目。

第二节 放射性元素的衰变

教学目标:

(一)知识与技能

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,并掌握原子核的衰变规律。 3、理解半衰期的概念。 (二)过程与方法

1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式。 2、能够利用半衰期来进行简单计算。 (三)情感、态度与价值观

通过传说的引入,对学生进行科学精神与唯物史观的教育,不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求,从而引领学生进入一个美妙的微观世界。 教学重点:

原子核的衰变规律及半衰期。 教学难点:

半衰期描述的对象。 教学方法:

教师启发、引导,学生讨论、交流。 教学用具:

投影片,多媒体辅助教学设备 教学过程:

(一)复习回顾,引入新课

师生共同复习上节所学三种射线的成分和性质:

射线是由氦核构成,速

度可达光速的10分之一,穿透能力很弱,一张薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住,但有很强的电离作用,很容易使空气电离。 射线是高速电子流,速度可达0.9

倍光速,贯穿本领很大,能穿透几毫米厚的铝板,但电离能力较弱。 射线是波长极短的电磁波,贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离能力最小。三种射线都是从原子核中放射出来的,当放射性物质衰变时,有时放射有时放射

射线,同时伴有 射线,因此在射线中同时有

射线,

、 三种

射线。

引入:放射线的发现揭示了原子核结构的复杂性,促使人们对它做进一步的研究,今天我们要学习的是放射性元素的衰变。

(二)新课教学 1、原子核的衰变

教师:原子核放出α或β粒子,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。

例:铀238核放出一个α粒子后,核的质量数减少4,核电荷数减少2,变成新核-----钍234核。这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示:23892U →23490Th+42He

学生活动:学生充分讨论衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别。

教师总结:衰变方程式遵守的规律: (1)质量数守恒 (2)核电荷数守恒

举例:α衰变规律:A Z X →A-4Z-2Y+42He

教师:钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成23491Pa (镤),那它进行的是β衰变,请同学们写出钍234核的衰变方程式?

学生活动:学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。

(学生在此会碰到β粒子的表示,教师要及时直接给出结论:β粒子用表示。)

投影:钍234核的衰变方程式:

23490

0-1

e

Th →23491Pa+0-1e

教师:原子核内虽然没有电子,但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子

10

n →11H +0-1e

这个电子从核内释放出来,就形成了β衰变。

可以看出新核少了一个中子,却增加了一个质子,并放出一个电子。 教师:γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的

光辐射,通常是伴随α射线和β射线而产生。 2、半衰期

教师引导学生阅读教材半衰期部分,提出问题:放射性元素的衰变的快慢有什么规律?用什么物理量描述?这种描述的对象是谁?

学生带着问题阅读教材。

教师提供教材上的氡的衰变图的投影:

m /m 0=(1/2)n

学生交流阅读体会:

(1)氡每隔3.8天质量就减少一半。 (2)用半衰期来表示。 (3)大量的氡核。 教师总结:

半衰期表示放射性元素的衰变的快慢,放射性元素的原子核,有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期。半衰期描述的对象是大量的原子核,不是个别原子核,这是一个统计规律。

元素的半衰期反映的是原子核内部的性质,与原子所处的化学状态和外部条件无关。

简单介绍:

镭226→氡222的半衰期为1620年 铀238→钍234的半衰期为4.5亿年 投影例题:

例1:配平下列衰变方程

2349223490

U →23090Th+( 42He ) U →23491Pa+( 0-1e )

例2:钍232(23290Th )经过________次α衰变和________次β衰变,最后成为铅208(20882Pb )

分析:因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能,所以应先从判断α衰变次数入手:

α衰变次数=

232 u -208 u

=6.

4 u

每经过1次α衰变,原子核失去2个基本电荷,那么,钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差,决定了β衰变次数:

β衰变次数=

(90e -2e 6) -82e

=4

(-1)e

(三)课堂小结

教师引导学生自己总结本节可所学内容并与同学交流。 (四)布置作业

完成“问题与练习”中的题目。


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