二、放射性 衰变
教学目标
1．了解天然放射现象（放射性、放射性元素）
2．了解放射性元素的衰变，知道三种射线的性质和特点
3．知道放射性元素衰变的统计规律，理解半衰期描述衰变速度
重点难点
重点：放射性元素的衰变规律
难点：三种射线的性质和特点
设计思想
本节内容对学生来说是全新的，知识点多，有些问题的分析还要用到前面学过的电磁学知识，是本章的重点，也是难点。但考虑到高考的要求低，所以在教学中仍侧重以讲授为主，让学生加强记忆。
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教学设计
【课堂引入】
前面学习我们知道：电子的发现揭示了原子是有结构的。那么原子核是可以再分的是从天然放射现象发现开始的。
【课堂学习】
●法国物理学家贝克日耳研究铀及铀的矿物发现了“天然放射现象”
●居里夫妇对天然放射现象的研究发现了新元素“镭、钋”
（一）天然放射现象
1．天然放射现象：物质具有放出某种看不到射线的性质是现象
2．放射性：物质具有放出某种看不到射线的性质叫做放射性。
3．放射性元素：具有放射性元素，叫做放射性元素（原子序数大于或等于83的元素都具有放射性）
问题1：放射性元素放出的射线是什么呢？你能否想法确定它们的电性？
（提醒学生：在电磁场中我们学过“电偏转和磁偏转”，如粒子的电性同，则偏听偏转的方向不同）
在左图中：甲带负电，丙带正电，乙不带电
在右图中：甲带负电，丙带正电，乙不带电
（二）衰变
1．三种放射线的本质
种类
组成
速度
电离能力
穿透本领
在磁场（向内）偏转
α射线
氦核流（42He）
约c/10
强
弱（一张白纸）
左偏
β射线
电子流（0-1e）
约为c
较弱
较强（穿过几mm的铝板）
右偏
γ射线
光子流（γ）
c
最弱
最强（穿过几cm的铅板）
不偏
4
问题2：在右图中，为什么ob大于oa？你能用学过的知识证明吗？
2．原子核的衰变
（1）衰变：放射性元素是不稳定的，它们会自发蜕变为另一种元素，变成新的原子核，同时放射出射线，这种现象叫做衰变。
（2）衰变的种类：α衰变、β衰变、γ衰变。
（3）衰变规律：原子核衰变时质量数和核电荷数都守恒。
如：（α衰变） （β衰变）
★一种元素只具有α放射性或β放射性，α衰变后伴随β衰变，β衰变后伴随γ衰变
问题3：一种元素具有α放射性或β放射性是不是说明这种元素的原子核中含有α粒子或电子？或者说β衰变是不是原子核核外电子电离形成的呢？
（原子核中只有质子和中子，发生α衰变或β衰变实质是原子核中质子和中子间发生了反应：
α衰变的实质：211H + 210n 42He β衰变的实质：10n 11H + 0-1e ）
（三）半衰期
1．半衰期：放射性元素衰变减少至原来数目一半所需的时间
2．放射性元素衰变的快慢只由核内部因素决定，与放射性元素的物理状态和化学状态无关
问题4：一放射性元素有10个原子核，经过一个半衰期是否只有5个了呢？（不正确）
★放射性元素半衰期是大量原子核的统计规律
【板书设计】
●贝克日耳发现了“天然放射现象”；居里夫妇对天然放射现象的研究发现了新元素“镭、钋”
（一）天然放射现象：物质具有放出某种看不到射线的性质是现象
●放射性：物质具有放出某种看不到射线的性质叫做放射性。
●放射性元素：具有放射性元素，叫做放射性元素
（二）衰变
●三种放射线的本质
●原子核的衰变
★衰变：原子核由于放出某种射线从一种旧核变成一种新核的过程
★衰变的种类：α衰变、β衰变、γ衰变。
★衰变规律：原子核衰变时质量数和核电荷数都守恒。
如：（α衰变） （β衰变）
●半衰期：放射性元素衰变减少至原来数目一半所需的时间（大量原子核统计规律）
★放射性元素衰变的快慢只由核内部因素决定，与放射性元素的物理状态和化学状态无关
【课堂反馈】
例1．(2012全国理综)U经过m次a衰变和n次β衰变,则【 】
4
A．m=7，n=3 B.m=7 n=4 C．m=14 n=9 D．m=14 n=18
例2．本题中用大写字母代表原子核．Ｅ经α衰变为Ｆ，再经β衰变成为Ｇ，再经α衰变成为Ｈ．上述系列衰变可记为下式：.另一系列衰变如下：,已知Ｐ是Ｆ的同位素，则【 】
A．Ｑ是Ｇ的同位素，Ｒ是Ｈ的同位素 B．Ｒ是Ｅ的同位素，Ｓ是Ｆ的同位素
C．Ｒ是Ｇ的同位素，Ｓ是Ｈ的同位素 D．Ｑ是Ｅ的同位素，Ｒ是Ｆ的同位素
例3．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小；再在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变.则x可能是【 】
A.α和β的混合放射源 B.纯α放射源
C.α和γ的混合放射源 D.纯γ放射源
例4．某原子核A的衰变过程为，下列说法正确的是【 】
A．核A的中子数减核C的中子数等于2 B．核A的质量数减核C的质量数等于5
C．核A的中性原子中的电子数比核B的中性原子中的电子数多1
D．核C的质子数比核A的质子数少1
参考答案：1．B 2．B 3．C 4．D
【课后测评】
1．(2011浙江)关于天然放射现象，下列说法正确的是【 】
A．α射线是由氦原子核衰变产生的 B．β射线是由原子核外电子电离产生的
C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的 D．通过化学反应不能改变物质的放射性
2．图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是【 】
A．a为α射线、b为β射线． B．a为β射线、b为γ射线．
C．b为γ射线、c为α射线． D．b为α射线、c为γ射线．
3．下面正确的说法是【 】
①β射线粒子和电子是两种不同的粒子 ②红外线的波长比X射线的波长长
③α粒子不同于氦原子核 ④γ射线的贯穿本领比α粒子的强
A．①② B．①③ C．②④ D．①④
4．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA ：mB= 【 】
A．30:31 B．31:30 C．1:2 D．2:1
5．天然放射性元素（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成（铅）。 下列论断中正确的是【 】
A．铅核比钍核少24个中子
B．铅核比钍核少8个质子
C．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
6．最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次
4
衰变后的产物是，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是【 】
A．124、259 B．124、265 C．112、265 D．112、277
7．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是【 】
A．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。
B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力。
C．γ射线一般们随着α或β射线产生，它的穿透能力量强。
D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱
8．如图 ，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α．β．γ三种。下列判断正确的是 【 】
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
9．下列说法正确的是【 】
A．衰变为要经过1次α衰变和1次β衰变
B．衰变为要经过1次α衰变和1次β衰变
C． 衰变为要经过6次α衰变和4次β衰变
D．衰变为要经过4次α衰变和4次β衰变
参考答案
1．D 2．BC 3．C 4．D 5．BD 6．D 7．C 8．B 9．BC
4
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