第十九章

章末總結(jié)原子核第十九章章末總結(jié)原子核內(nèi)容索引知識網(wǎng)絡

題型探究達標檢測內(nèi)容索引知識網(wǎng)絡知識網(wǎng)絡原子核天然放射現(xiàn)象：3種射線(α射線、β射線、γ射線)的本質(zhì)和性質(zhì)原子核的組成質(zhì)子(

)中子(

)原子核的衰變意義：原子核

放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞怂プ兎▌tα衰變：X→

＋Heβ衰變：X→

＋e規(guī)律：衰變過程遵守

守恒、

守恒、

動量守恒；釋放的能量以放出粒子和反沖核的動

能及γ光子能量(伴隨γ衰變時)的形式表現(xiàn)出來半衰期：大量原子核有

發(fā)生衰變需要的時間，

它由核

決定，與原子所處的物理、化學

狀態(tài)____自發(fā)地質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)半數(shù)本身性質(zhì)無關(guān)原子核天然放射現(xiàn)象：3種射線(α射線、β射線、γ射線)的本質(zhì)原子核探測射線的方法：威耳遜云室、氣泡室、蓋革—米勒計數(shù)器人工轉(zhuǎn)變核反應與核能核能核力：短程力，只與

核子發(fā)生作用結(jié)合能：原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)

成的，要把它們

所需要的能量比結(jié)合能(平均結(jié)合能)：比結(jié)合能越

，表示

原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定愛因斯坦質(zhì)能方程：E＝mc2或ΔE＝_____鄰近分開大Δmc2原子核探測射線的方法：威耳遜云室、氣泡室、蓋革—米勒計數(shù)器人原子核核反應與核能核反應粒子和宇宙夸克模型宇宙、恒星的演化原子核核反應與核能核反應粒子和宇宙夸克模型宇宙、恒星的演化題型探究題型探究一、對核反應方程及類型的理解1.四類核反應方程的比較名稱核反應方程時間其它衰變α衰變1896年貝可勒爾β衰變裂變1938年原子彈原理聚變

氫彈原理一、對核反應方程及類型的理解名稱核反應方程時間其它衰變α衰變?nèi)斯まD(zhuǎn)變正電子1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)質(zhì)子1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子1932年查德威克人正電子1934年約里奧—發(fā)現(xiàn)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)1932年高中物理第十九章原子核章末總結(jié)ppt課件新人教版選修解析答案√√√解析答案√√√解析我們要對人工轉(zhuǎn)變、聚變、裂變、衰變的定義作深入認識，根據(jù)各種定義可知：A是原子核的人工轉(zhuǎn)變的反應方程式；B是聚變的核反應方程式；C并不是α衰變，而是人工轉(zhuǎn)變，衰變是自發(fā)進行的，不受外界因素的影響；D是裂變的核反應方程式.故A、B、D正確.解析我們要對人工轉(zhuǎn)變、聚變、裂變、衰變的定義作深入認識，根解析BCDAB答案解析BCDAB答案解析在核反應中，不管是什么類型的核反應，都遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，據(jù)此，可以判斷未知粒子屬于什么粒子，對A，未知粒子的質(zhì)量數(shù)：14＋4＝17＋x，x＝1，其電荷數(shù)：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是質(zhì)子(H)；對B，未知粒子的質(zhì)量數(shù)：27＋4＝30＋x，x＝1，其電荷數(shù)：13＋2＝15＋y，y＝0，所以X是中子(n)；對C，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為：2＋3＝4＋x，x＝1，電荷數(shù)為：1＋1＝2＋y，y＝0，X也是中子(n)；對D，未知粒子質(zhì)量數(shù)為235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，電荷數(shù)為：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，X也是中子(n)，故方程中X是中子的核反應為B、C、D，其中A、B為原子核的人工轉(zhuǎn)變.解析在核反應中，不管是什么類型的核反應，都遵守電荷數(shù)守恒和

2.確定衰變次數(shù)的方法根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得A＝A′＋4nZ＝Z′＋2n－m兩式聯(lián)立求解得α衰變次數(shù)n和β衰變次數(shù)m.(2)根據(jù)α衰變和β衰變(β衰變質(zhì)量數(shù)不變)直接求解.2.確定衰變次數(shù)的方法例2

(多選)關(guān)于原子核的有關(guān)知識，下列說法正確的是A.天然放射性射線中β射線實際就是電子流，它來自原子核內(nèi)B.放射性原子經(jīng)過α、β衰變致使新的原子核處于較高能級，因此不穩(wěn)定

從而產(chǎn)生γ射線C.氡222經(jīng)過衰變變成釙218的半衰期為3.8天，一個氡222原子核四天后

一定衰變?yōu)獒?18D.比結(jié)合能越大，原子越容易發(fā)生衰變解析√答案√例2(多選)關(guān)于原子核的有關(guān)知識，下列說法正確的是解析√答解析因為半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對單個原子核沒有意義，所以C項錯；比結(jié)合能描述原子核的穩(wěn)定性，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，越不容易發(fā)生衰變，所以D項錯.解析因為半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對單個原子核沒有意義，所以C項錯解析答案圖1√解析答案圖1√高中物理第十九章原子核章末總結(jié)ppt課件新人教版選修三、核能的計算1.利用質(zhì)能方程來計算核能(1)根據(jù)核反應方程，計算核反應前與核反應后的質(zhì)量虧損Δm.(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2計算核能.方程ΔE＝Δmc2中若Δm的單位用“kg”、c的單位用“m/s”，則ΔE的單位為“J”；若Δm的單位用“u”，可直接用質(zhì)量與能量的關(guān)系式推算ΔE，此時ΔE的單位為“兆電子伏(MeV)”，即1u＝1.66×10－27kg，相當于931.5MeV，即原子質(zhì)量單位1u對應的能量為931.5MeV，這個結(jié)論可在計算中直接應用.三、核能的計算2.利用平均結(jié)合能來計算核能原子核的結(jié)合能＝核子的平均結(jié)合能×核子數(shù).核反應中反應前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該次核反應所釋放(或吸收)的核能.2.利用平均結(jié)合能來計算核能例3已知氘核的平均結(jié)合能為1.1MeV，氦核的平均結(jié)合能為7.1MeV，則兩個氘核結(jié)合成一個氦核時A.釋放出4.9MeV的能量 B.釋放出6.0MeV的能量C.釋放出24.0MeV的能量 D.吸收4.9MeV的能量答案√解析依據(jù)題意可寫出兩個氘核結(jié)合成一個氦核的核反應方程為H＋H→He，因氘核的平均結(jié)合能為1.1MeV，氦核的平均結(jié)合能為7.1MeV，故結(jié)合前氘核的能量為E1＝2×1.1MeV，結(jié)合后氦核的能量E2＝4×7.1MeV，可知吸收的能量為ΔE＝2E1－E2＝－24.0MeV，式中負號表示釋放核能，故選C.解析例3已知氘核的平均結(jié)合能為1.1MeV，氦核的平均結(jié)合能例4用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應，生成氚核(H)和α粒子，并放出4.8MeV的能量.已知1u相當于931.5MeV的能量.(1)寫出核反應方程；答案解析(2)求出質(zhì)量虧損；答案0.0052u例4用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應，生成氚核(H)和(3)若中子和鋰核是以等大反向的動量相碰，且核反應釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新生核的動能，則氚核和α粒子的動能比是多少？答案解析答案4∶3(3)若中子和鋰核是以等大反向的動量相碰，且核反應釋放的能量(4)在問題(3)的條件下，α粒子的動能是多大？答案解析答案2.06MeV(4)在問題(3)的條件下，α粒子的動能是多大？答案解析答案達標檢測達標檢測1.氪90(Kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(Zr)，這些衰變是A.1次α衰變，6次β衰變 B.4次β衰變C.2次α衰變 D.2次α衰變，2次β衰變123√解析答案41.氪90(Kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)解析解法一推理計算法根據(jù)衰變規(guī)律，β衰變不影響核的質(zhì)量數(shù)，發(fā)生一次β衰變，核電荷數(shù)增加1；發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，Kr衰變?yōu)閆r，質(zhì)量數(shù)不變，故未發(fā)生α衰變；核電荷數(shù)增加4，一定是發(fā)生了4次β衰變.1234由質(zhì)量數(shù)守恒得90＝90＋4x由電荷數(shù)守恒得36＝40＋2x－y解得x＝0，y＝4，即只經(jīng)過了4次β衰變，選項B正確.解析解法一推理計算法1234由質(zhì)量數(shù)守恒得90＝90＋42.恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應，當溫度達到108K時，可以發(fā)生“氦燃燒”.(1)完成“氦燃燒”的核反應方程：He＋____→Be＋γ.1234(2)Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10－16s.一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.8×10－16s后所剩下的Be占開始時的___________.答案解析2.恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應，當溫度3.在下列描述核反應過程的方程中，屬于α衰變的是______，屬于β衰變的是_____，屬于裂變的是_____，屬于聚變的是_____.(填正確答案標號)123答案4CABEF3.在下列描述核反應過程的方程中，屬于α衰變的是______123解析4(1)此核反應中放出的能量ΔE為______________.4.005MeV解析此核反應中的質(zhì)量虧損和放出的能量分別為：Δm＝(2×2.0136－3.0156－1.0073)u＝0.0043u，ΔE＝Δmc2＝0.0043×931.5MeV≈4.005MeV.答案123解析4(1)此核反應中放出的能量ΔE為________123解析4(2)若放出的能量全部