1、第十九章 原子核 章末復(fù)習(xí)【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理】【知識(shí)要點(diǎn)與方法指導(dǎo)】一、重點(diǎn)、難點(diǎn)、方法1物理學(xué)史（1）貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。（2）盧瑟福用粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。（3）查德威克用粒子轟擊鈹原子核實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了中子。（4）約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁箔的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了放射性同位素和正電子。2原子核衰變法則衰變過(guò)程中遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒。3幾個(gè)重要的核反應(yīng)核反應(yīng)方程式與其相關(guān)的重要內(nèi)容質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)（1919年）中子的發(fā)現(xiàn)（1932年）人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)正電子的發(fā)現(xiàn)（1934年）重核的裂變輕核的裂變二、要點(diǎn)深化1三種射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)和判斷方法。（

2、1）不論在電場(chǎng)還是磁場(chǎng)中，射線總是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。根據(jù)上述特點(diǎn)，在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的射線是射線。（2）射線和射線在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，和粒子沿相反方向作類平拋運(yùn)動(dòng)，且在同樣的條件下，粒子的偏移最大，根據(jù)粒子在電場(chǎng)力方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移x可表示為：。所以，在同樣條件下與粒子偏移之比為 。（3）射線和射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)特點(diǎn)。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，和粒子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下，粒子的軌道半徑最小，偏轉(zhuǎn)最大。根據(jù) 所以，在同樣條件下與粒子的軌道半徑之比為 。根據(jù)上述徑跡特點(diǎn)，即使電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向未知，也可以區(qū)分射線的種類。2核能的計(jì)算方法（1）根據(jù)

3、質(zhì)量虧損計(jì)算，步驟如下：根據(jù)核反應(yīng)方程，計(jì)算核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損。根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算核能。計(jì)算過(guò)程中的單位是千克，的單位是焦耳。（2）利用原子單位u和電子伏特計(jì)算。明確原子單位u和電子伏特間的關(guān)系因 則 。又 ，則 根據(jù)1原子質(zhì)量單位（u）相當(dāng)于931.5 MeV能量，用核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV，即 上式中，單位是u，的單位是MeV。（3）根據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒來(lái)計(jì)算核能。參與核反應(yīng)的粒子所組成的系統(tǒng)，在核反應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)量和能量是守恒的，因此，在題給條件中沒(méi)有涉及到質(zhì)量虧損，或者核反應(yīng)所釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為生成的新粒子的動(dòng)能而無(wú)光子輻射的情

4、況下，從動(dòng)量和能量守恒可以計(jì)算出核能的變化。（4）應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算核能。若要計(jì)算具有宏觀質(zhì)量的物質(zhì)中所有原子核都發(fā)生核反應(yīng)所放出的總能量，應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算核能更為簡(jiǎn)便。根據(jù)物體的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量M，由求出摩爾數(shù)，并求出原子核的個(gè)數(shù)。由題設(shè)條件求出一個(gè)原子核與另一個(gè)原子核反應(yīng)放出或吸收的能量（或直接從題目中找出）再根據(jù)求出總能量?！镜漕}探究】例1：核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)楹?，?wèn)：（1）一共經(jīng)過(guò)幾次衰變和幾次衰變？（2）與相比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各是多少？（3）綜合寫出這一衰變過(guò)程的方程。解析（1）可根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量守恒和電荷數(shù)守恒求解；（2）根據(jù)每發(fā)生一次衰變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均少2

5、，每發(fā)生一次衰變?cè)雍说闹凶訑?shù)少1，質(zhì)子數(shù)多1來(lái)推算；（3）根據(jù)（1）的解答結(jié)果寫方程。答案（1）設(shè)衰變?yōu)榻?jīng)過(guò)x次衰變和y次衰變。由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得238=2064x，92=822x-y，聯(lián)立解得。即一共經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變。（2）由于每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次衰變中子數(shù)少1，而質(zhì)子數(shù)增1，故較質(zhì)子數(shù)少10，中子數(shù)少22。（3）核反應(yīng)方程為 。例2：靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得粒子和反沖核軌道半徑之比為44 : 1，如圖所示，則（ ）。A粒子與反沖粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反B原來(lái)放射性元素的原子核

6、電荷數(shù)為90C反沖核的核電荷數(shù)為88D粒子和反沖粒子的速度之比為1 : 88解析微粒之間相互作用的過(guò)程中遵守動(dòng)量守恒，由于初始總動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零，即粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反。由于釋放的粒子和反沖核均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下作圓周運(yùn)動(dòng)。由 。若原來(lái)放射性元素的核電荷為Q，則對(duì)粒子：。對(duì)反沖核： 由于。它們的速度大小與質(zhì)量成反比，故D錯(cuò)誤，上述選項(xiàng)正確的為A、B、C。答案 A、B、C例3：已知原子核質(zhì)量為209.982 87u，原子核的質(zhì)量為205.974 46u，原子核的質(zhì)量為4.002 60u，靜止的在衰變中放出粒子后變成，求：（1）在衰變過(guò)程中釋放的能量；（2）粒子從Po核中射出的動(dòng)能；（3）反沖核的動(dòng)能（已知1 u=931.5 MeV，且核反應(yīng)釋放的能量只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）。解析（1）衰變方程。衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損為：。反應(yīng)后釋放的能量為