知识全解·吃透教材 知识点1 原子核的衰变 (1)定义:放射性元素的原子核在放出某种粒子后,本身变成新的原子核的变化叫做原子核的衰变。 (2)衰变规律:在原子核的衰变过程中,总的电荷数和质量数都是守恒的。 说明: (1)α衰变的一般方程为→+He·每发生一次α衰变,新元素与原元素相比较,核电荷数减小2,质量数减少4. α衰变的实质:某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核).(核内) (2)β衰变的一般方程为→+e.每发生一次β衰变,新元素与原元素相比较,核电荷数增加1,质量数不变. β衰变的实质:元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子.(核内), +β衰变:(核内) (3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电行数和质量数. 实质:放射性原子核在发生α衰变或β衰变时,产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子. 原子核的能量也跟原子的能量一样,其变化是不连续的,也只能取一系列不连续的数值,因此也存在着能级,同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时,往往蕴藏在核内的能量会释放出来,使产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,能量以γ光子的形式辐射出来,因此,γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的,当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时就会伴随着γ辐射(没有γ衰变)。这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。 【例1】下列关于放射性现象的说法中,正确的是( ) A.原子核发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4 B.原子核发生α衰变时,生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量 C.原子核发生β衰变时,生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1 D.单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的 解析:原子核发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2,A错误;生成核与α粒子的总质量小于原来的原子核的质量,B错误;原子核发生β衰变时,生成核的质量数与原来的原子核的质量数相同,C错误;放射性元素的半衰期由原子核的内部因素决定,跟元素的化学状态无关,所以单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的,D正确. 答案:D. 1、放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变!2、衰变后元素的化学性质发生了变化,即:生成了新的原子核! 补教材P70思考与讨论答案
解析:α衰变原子核内少两个质子和两个中子,在周期表中的位置向前移动两位,新核比原核的质量数减4,电荷数减2。 补教材P71思考与讨论答案 解析:β衰变原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子,新核比原核的质量数不变,电荷数加1。 |
揭示规律·小试身手 分析有关α,β衰变的问题时,应抓住每次α衰变质量数减4,电荷数减2和每次β衰变时质量数不变,电荷数加1这一衰变规律。 1.某放射性元素的原子核A经α衰变得到新核B,B经β衰变得核C,则( ) A.原子核C的中子数比A少2 B.原子核C的质子数比A少1 C.原子核C的中子数比B多1 D.原子核C的质子数比B少1
2、铀()经过α、β衰变形成稳定的铅(),问在这一变化过程中,共有多少中子转变为质子( ) A.6 ; B.14; C.22 ; D.32
1、B.解析:每发生一次α衰变则原子核少2个中子和2个质子,每发生一次β衰变,原子核少1个中子多1个质子,因此C比A的中子数少3,质子数少1,故A错,B对.C比B质子数多1中子数少1,故C、D错. 2、A. 解析:衰变为,需经过 8 次α衰变和 6次β衰变,每经过一次β衰变就会有一个中子转变为质子,同时放出一个电子,所以共有6个中子转化为质子. |
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知识点2 半衰期 ①定义:放射性元素的半数原子核发生衰变所需的时间,叫做半衰期。 ②意义:表示原子核衰变快慢的一个重要概念。 ③理解:A、表示大量原子核中有50%发生衰变所需的时间,是一种统计规律,对个别原子核研究没有意义。 B、半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关。 *④公式:,其中t为衰变时间。
【例2】一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是( ) A.0.25g,α粒子 B.0.75g,α粒子 C.0.25g,β粒子 D.0.75g,β粒子 解析:由半衰期的意义知,1g氡经过7.6天(两个半衰期)衰变掉的质量是:。由核反应中质量数和电荷数守恒知,放出的粒子是(α粒子)。故本题选B。 答案:B 关于半衰期,一要记住其意义,它是指具有天然放射性的原子核,有一半发生了衰变所用的时间,它是一个统计值,其大小仅取决于原子核的种类,与原子核所处的物理、化学环境无关。二是会熟练进行衰变中有关量的计算,设某原子核的半衰期为T,原先的质量是mo,则经过时间t,剩余的(还未衰变)的原子核的质量为:,这就是涉及半衰期有关计算的公式。
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计算半衰期的公式:, 3.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的射性元素衰变成的同时放出另一种粒子,这种粒子是 . 是的同位素, 被广泛应用于生物示踪技术.1 mg随时间衰变的关系如图所示,请估计4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?
3、解析:此题考查半衰期。由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程:,可知这种粒子是正电子。由图象可知的半衰期为14天,的衰变后还剩,经历了4个半衰期,所以为56天。 |
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