1　原子核的组成课时教学实录

原子核的组成

【教学目标】

1．知道α和β衰变的规律及实质。

2．理解半衰期的概念。

【教学重难点】

重点：

α和β衰变的规律

难点：

半衰期

【教学内容】

1.原子核放出________或________的变化称为原子核的衰变。原子核衰变时________和________都守恒。

2．β衰变的实质在于核内的________转化成了一个________和一个________。其转化方程是________，这种转化产生的________发射到核外，就是β粒子。

3．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________。放射性元素衰变的快慢是由________的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件________关系。

4．原子核的衰变

原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核，我们把这种变化叫做原子核的衰变。

(1)衰变规律

原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

(2)两种衰变—α衰变和β衰变

①原子核放出一个α粒子就说它发生了一次α衰变，新核的质量数比原来的减少4，而电荷数减少2，用通式表示为：

AA－44ZX→Z－2Y＋2He。

②原子核放出一个β粒子就说它发生了一次β衰变，新核的质量数不变，而电荷数增加了1，用通式表示为：

AA

0ZX→Z＋1Y＋－1e。

5．半衰期

放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，我们通常用“半衰期”来表示放射性元素衰变的快慢。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。

(1)半衰期的计算公式为：

式中的N原和m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N余和m余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，T表示半衰期。

(2)半衰期是对大量原子核衰变进行统计的结果，对个别的或少量的原子核，没有半衰期可言。

(3)半衰期的长短与原子所处的物理状态(压强、强度等)和化学状态(单质或是各种化合物等)无关，是由原子核内部本身的因素决定的。

【典型例题】

一、原子核的衰变

【例1】对天然放射现象，下列说法中正确的是(

) A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的

B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子

C．γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的

D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的

【例2】．本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再经ααβαββ衰变成为H。上述系列衰变可记为：E――→F――→G――→H；另一系列衰变为：P――→Q――→αR――→S。已知P和F是同位素，则(

) A．Q和G是同位素，R和H是同位素

B．R和E是同位素，S和F是同位素

C．R和G是同位素，S和H是同位素

D．Q和E是同位素，R和F是同位素

二、半衰期

14【例3】C是碳的一种半衰期为5 730年的放射性同位素，2010年2月科学家发现了曹操414墓，若考古工作者探测到其棺木中C的含量约为原来的，则该古木死亡的时间距今大约为

5(（1/2）=0.8 ) (

) A．22 900年

C．5 700年

B．11 400年

D．1 900年

1/3

【例4】．下列有关半衰期的说法中正确的是

(

) 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，元素的半衰期也变短

C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的衰变速度

D．降低温度或增大压强或让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度

三、如何确定α、β衰变次数

239【例5】天然放射性元素

94Pu经过________次α衰变和________次β衰变，最后变成铅的同位素________。(填入铅的三种同位素 82Pb、 82Pb、 82Pb中的一种)

206207208

【课后练习】

2341．[2010年全国]原子核238

92U经放射性衰变①变为原子核

90Th，继而经放射性衰变②变为234原子核234

91Pa，再经放射性衰变③变为原子核

92U。放射性衰变①、②和③依次为(

) A．α衰变、β衰变和β衰变

B．β衰变、α衰变和β衰变

C．β衰变、β衰变和α衰变

D．α衰变、β衰变和α衰变

2．由原子核的衰变规律可知(

) A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线

B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变

C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制

D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1

3．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是(

) 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．原子量减少一半所需要的时间

D．元素质量减半所需要的时间

4．原子核发生β衰变时，此β粒子是(

) A．原子核外的最外层电子

B．原子核外的电子跃迁时放出的光子

C．原子核内存在着电子

D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子

5.在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图15－1中a、b所示，由图可以判定(

) A．该核发生的是α衰变

B．该核发生的是β衰变

C．磁场方向一定垂直纸面向里

D．磁场方向向里还是向外不能判定

6．关于原子核的衰变，下列说法中正确的是(

) A．α粒子来自于原子核，说明原子核里含有α粒子

B．β粒子来自于原子中的电子，正如光电效应一样

C．某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的

D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

7．下列说法中正确的是(

) A．把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变

B．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期不变

C．半衰期是放射性元素的原子核全部衰变所需时间的一半

D．某一铅的矿石发现有20个氡原子核，经过3.8天(氡的半衰期)，此矿石中只剩下10个氡原子核

2188．一个氡核222

86Rn衰变成钋核

84Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6218天衰变掉氡的质量，以及222

86Rn衰变成

84Po的过程放出的粒子是(

) A．0.25 g，α粒子

B．0.75 g，α粒子

C．0.25 g，β粒子

D．0.75 g，β粒子

2209．放射性同位素钋232经α，β衰变会生成镭，其衰变方程为232

90Th→

80Rn＋xα＋yβ，其中(

) A．x＝1，y＝3

B．x＝2，y＝3 C．x＝3，y＝1

D．x＝3，y＝2

10.232变成208

90Th(钍)经过一系列α和β衰变，

82Pb(铅)，问经过了多少次α衰变？经过了多少次β衰变？

11．为了测量某放射性元素衰变时释放的α粒子的动能，让α粒子垂直于磁感线方向进入磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径r＝30 cm，则α粒子的动能为多少J?