高考全国新课标物理一轮配套133原子与原子核59实用课件

1、第三节原子与原子核 第十三章动量守恒定律近代物理 一、原子的核式结构 1粒子散射实验的结果：绝大多数粒子穿过金箔后， 基本上仍沿原来的方向前进，但_粒子发生了 大角度偏转，_粒子的偏转超过了90，有的 甚至被撞了回来，如图所示 少数 极少数极少数 2原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，原子 全部的_和 几乎全部_都集中在 核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转 正电荷正电荷质量质量 1.下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A汤姆孙首先发现了电子汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量并测定了电子电荷量，且提出了且提出了 “枣糕枣糕”式原子模型式原子模型 B卢瑟福做卢瑟福做粒子散射实验时

2、发现绝大多数粒子散射实验时发现绝大多数粒子穿过金箔粒子穿过金箔 后基本上仍沿原来的方向前进后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数只有少数粒子发生大角度粒子发生大角度 偏转偏转 C 粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中 在一个很小的核上在一个很小的核上 D卢瑟福提出了原子卢瑟福提出了原子“核式结构核式结构”模型模型，并解释了并解释了粒子发粒子发 生大角度偏转的原因生大角度偏转的原因 E粒子偏转的原因主要是核外电子对粒子偏转的原因主要是核外电子对粒子的作用的结果粒子的作用的结果 BCD 二、玻尔理论 1定态：原子只能处于一系列_的能量状态

3、中，在这些能量状态中原子是_的，电子虽然 绕核运动，但并不向外辐射能量 2跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它 _或_一定频率的光子，光 子的能量由这两个定态的能量差决定即h _.( h是普朗克常量，h6.6261034 Js) 3轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道 绕核运动相对应原子的定态是不连续的，因此电子的可 能轨道也是_的 不连续 稳定稳定 辐射辐射吸收吸收 EmEn 不连续不连续 4氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级图(如图所示) BCD 三、天然放射现象、原子核的组成 1天然放射现象 (1)天然放射现象 元素_地放出射线的现象，首先由 _发现天然放射现象的

4、发现，说明 _具有复杂的结构 (2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的 性质叫_具有放射性的元素叫 _元素 (3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别 是_射线、_射线、_射线 自发贝克勒尔 原子核原子核 放射性放射性放射性放射性 2原子核 (1)原子核的组成 原子核由_和_组成，质子和中子 统称为_ 原子核的核电荷数_数，原子核的质量 数_ (2)同位素：具有相同_、不同 _的 原子，在元素周期表中的 _相同，同位素具有相同的 _性质 质子 中子 核子核子 质子 质子数中子数 质子数中子数中子数 位置 化学 3.(2014高考福建卷高考福建卷)如图如图， 放射性元素镭衰

5、变过放射性元素镭衰变过 程中释放出程中释放出、 三种射线三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁分别进入匀强电场和匀强磁 场中场中，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A表示表示射线射线，表示表示射线射线 B表示射线表示射线，表示射线表示射线 C表示表示 射线射线，表示表示 射线射线 D表示表示 射线射线，表示表示 射线射线 C BDE 五、核力、结合能、质量亏损、核反应 1核力 (1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力 (2)特点：核力是强相互作用的一种表现； 核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内； 每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用 2核能 (1)结合能 核子结合为原子

6、核时_的能量或原子核分解 为核子时_的能量，叫做原子核的结合能，亦 称核能 (2)比结合能 定义：原子核的结合能与核子数之比，称做 比结合 能，也叫平均结合能 特点：不同原子核的比结合能不同，原子核 的比结合 能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳 定 放出 吸收吸收 3质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E_，原子核的质量必然比组 成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损由质量 亏损可求出释放的核能E_. 4获得核能的途径 (1)重核裂变； (2)轻核聚变 5核反应 (1)遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒 (2)反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变 mc2 mc2 ACE

7、 考点一氢原子能级及能级跃迁 1原子跃迁的条件原子跃迁的条件 (1)原子跃迁条件原子跃迁条件 hEmEn只适用于光子和原子作用而使只适用于光子和原子作用而使 原子在各定态之间跃迁的情况原子在各定态之间跃迁的情况 (2)当光子能量大于或等于当光子能量大于或等于 13.6 eV 时时，也可以被处于基态的也可以被处于基态的 氢原子吸收氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光 子能量大于子能量大于 13.6 eV 时时，氢原子电离后氢原子电离后，电子具有一定的初电子具有一定的初 动能动能 (3)原子还可吸收外来实物粒子原子还可吸收外来实物粒子(例如自

8、由电子例如自由电子)的能量而被激的能量而被激 发发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只所以只 要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEm En)，均可使原子发生能级跃迁均可使原子发生能级跃迁 2跃迁中两个易混问题跃迁中两个易混问题 (1)一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电这个电 子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间在某段时间 内内， 由某一轨道跃迁到另一个轨道时由某一轨道跃迁到另一个轨

9、道时， 可能的情况只有一种可能的情况只有一种， 但是如果容器中盛有大量的氢原子但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃这些原子的核外电子跃 迁时就会有各种情况出现了迁时就会有各种情况出现了 (2)直接跃迁直接跃迁与间接跃迁： 原子从一种能量状态跃迁到另一种与间接跃迁： 原子从一种能量状态跃迁到另一种 能量状态时能量状态时 有时可能是直接跃迁有时可能是直接跃迁， 有时可能是间接跃迁 两有时可能是间接跃迁 两 种情况下辐射种情况下辐射(或吸收或吸收)光子的能量是不同的直接跃迁时辐光子的能量是不同的直接跃迁时辐 射射(或吸收或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射光子的能量等于间接跃迁时辐射

10、(或吸收或吸收)的所有的所有 光子的能量和光子的能量和 能级图的理解和应用 (2014高考山东卷高考山东卷)氢原子能级如图氢原子能级如图， 当氢原子从当氢原子从 n 3 跃迁到跃迁到 n2 的能级时的能级时，辐射光的波长为辐射光的波长为 656 nm.以下判断以下判断 正确的是正确的是( ) A氢原子从氢原子从 n2 跃迁到跃迁到 n1 的能级时的能级时，辐射光的波长大辐射光的波长大 于于 656 nm CD B用波长为用波长为 325 nm 的光照射的光照射，可使氢原子从可使氢原子从 n1 跃迁到跃迁到 n2 的能级的能级 C 一群处于一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生能级

11、上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱线种谱线 D用波长为用波长为 633 nm 的光照射的光照射，不能使氢原子从不能使氢原子从 n2 跃迁跃迁 到到 n3 的能级的能级 解析解析 根据氢原子的能级图和能级跃迁规律根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从当氢原子从 n 2 能级跃迁到能级跃迁到 n1 的能级时的能级时，辐射光的波长一定小于辐射光的波长一定小于 656 nm，因此因此 A 选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定 频率的光子频率的光子，可知可知 B 选项错误选项错误，D 选项正确；一群处于选项正确；一群处于 n 3能级上的氢原子向低

12、能级跃迁时可以产生能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子种频率的光子， 所以所以 C 选项正确选项正确 能级跃迁与光电效应 (2014高考浙江卷高考浙江卷)玻尔氢原子模型成功解释了氢原玻尔氢原子模型成功解释了氢原 子光谱的实验规律子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示当氢原子从氢原子能级图如图所示当氢原子从 n 4 的能级跃迁到的能级跃迁到 n2 的能级时的能级时，辐射出频率为辐射出频率为 _Hz 的光子 用该频率的光照射逸出功为的光子 用该频率的光照射逸出功为 2.25 eV 的钾表面的钾表面，产生的光电子的最大初动能为产生的光电子的最大初动能为_eV.(电子电子 电量电量 e1

13、.6010 19 C， ，普朗克常量普朗克常量 h6.6310 34 J s) 6.151014 0.30 解析解析 氢原子从氢原子从 n4 的能级跃迁到的能级跃迁到 n2 的能级时的能级时， 释放出释放出 光子的能量为光子的能量为 E0.85 eV(3.40 eV)2.55 eV，由由 h E 解得光子的频率解得光子的频率 6.151014 Hz. 用此光照射逸出功为用此光照射逸出功为 2.25 eV 的钾时的钾时，由光电效应方程知由光电效应方程知， 产生光电子的最大初动能为产生光电子的最大初动能为 EkhW(2.552.25) eV 0.30 eV. 考点二氢原子的能量 1原子能量：原子能

14、量：EnEknEpnE1 n2， ，随随 n(r)增大而增大增大而增大，其中其中 E113.6 eV. 3电势能：电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减当通过库仑力做功判断电势能的增减当 n 减小减小， 即轨道半径减小时即轨道半径减小时，库仑力做正功库仑力做正功，电势能减小；反之电势能减小；反之，n 增大增大，即轨道半径增大时即轨道半径增大时，电势能增加电势能增加 2电子动能：电子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力， 即即 ke 2 r2 n mv 2 rn， ，所以所以 Ekn1 2k e2 rn，随 ，随 n(r)增大而减小增大而减小 氢原子能量

15、分析 (2016三明模拟三明模拟)按照玻尔理论按照玻尔理论， 一个氢原子中的电子一个氢原子中的电子 从一半径为从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨的圆轨 道上道上，已知已知 rarb，则在此过程中则在此过程中( ) A原子要发出某一频率的光子原子要发出某一频率的光子，电子的动能增大电子的动能增大，原子的原子的 电势能减小电势能减小，原子的能量也减小原子的能量也减小 B原子要吸收某一频率的光子原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小电子的动能减小，原子的原子的 电势能减小电势能减小，原子的能量也减小原子的能量也减小 A 解析解析 由玻尔氢原子理

16、论知由玻尔氢原子理论知，电子轨道半径越大电子轨道半径越大，原子能量原子能量 越大越大，当电子从当电子从 ra跃迁到跃迁到 rb时时，原子能量减小原子能量减小，放出光子；放出光子； 在电子跃迁过程中在电子跃迁过程中，库仑力做正功库仑力做正功，原子的电势能减小；由原子的电势能减小；由 库仑力提供电子做圆周运动的向心力库仑力提供电子做圆周运动的向心力，即即ke 2 r2 mv 2 r ，r 减小减小， 电子速度增大电子速度增大，动能增大动能增大，综上所述可知综上所述可知 A 正确正确 氢原子的能量计算 氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径 r10.5310 10 m， ，能量能量 E113.

17、6 eV，求氢原子处于基态时：求氢原子处于基态时： (1)电子的动能；电子的动能； (2)原子的电势能；原子的电势能； (3)用波长是多少的光照射可使其电离用波长是多少的光照射可使其电离？ 解析解析 (1)设处于基态的氢原子核外电子速度为设处于基态的氢原子核外电子速度为 v1，则：则： ke 2 r2 1 mv 2 1 r1 . 所以电子动能所以电子动能 Ek11 2mv 2 1 ke 2 2r1 9109（1.610 19） ）2 20.5310 101.61019 eV13.6 eV. (2)因为因为 E1Ek1Ep1， 所以所以 Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV

18、. (3)设用波长为设用波长为 的光照射可使氢原子电离：的光照射可使氢原子电离：hc 0E1. 所以所以 hc E1 6.6310 343108 13.61.610 19 m 9.1410 8 m. 答案答案(1)13.6 eV (2)27.2 eV (3)9.1410 8 m 考点三原子核的衰变半衰期 1衰变规律及实质 (1)两种衰变的比较 衰变类型衰变类型衰变衰变衰变衰变 衰变方程衰变方程 衰变实质衰变实质 衰变规律衰变规律 2个质子和个质子和2个中子个中子 结合成一个整体射出结合成一个整体射出 中子转化为中子转化为 质子和电子质子和电子 质量数守恒、电荷数守恒质量数守恒、电荷数守恒 (2

19、)射线：射线： 射线经常是伴随着射线经常是伴随着 衰变或衰变或 衰变同时产生衰变同时产生 的 其实质是放射性原子核在发生的 其实质是放射性原子核在发生 衰变或衰变或 衰变的过程中衰变的过程中， 产生的新核由于具有过多的能量产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态核处于激发态)而辐射出光而辐射出光 子子 2确确定衰变次数的方法：定衰变次数的方法：因为因为衰变对质量数无影响衰变对质量数无影响，先先 由质量数的改变确定由质量数的改变确定 衰变的次数衰变的次数，然后再根据衰变规律确然后再根据衰变规律确 定定 衰变的次数衰变的次数 3半衰期半衰期 (1)公式：公式：N余 余N原原 1 2 t/ ，m余

20、 余m原原 1 2 t/ . (2)影响因素： 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因影响因素： 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因 素决定的，跟原子所处的物理状态素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强如温度、压强)或化学状或化学状 态态(如单质、化合物如单质、化合物)无关无关 对衰变现象和射线的认识 (2014高考全国卷高考全国卷)关于天然放射性关于天然放射性， 下列说法正确下列说法正确 的是的是( ) A所有元素都可能发生衰变所有元素都可能发生衰变 B放射性元素的半衰期放射性元素的半衰期与外界的温度无关与外界的温度无关 C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性放射性元素

21、与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D、 和和 三种射线中三种射线中， 射线的穿透能力最强射线的穿透能力最强 E一个原子核在一次衰变中可同时放出一个原子核在一次衰变中可同时放出、 和和 三种射三种射 线线 BCD 解析解析 自然界中绝大部分元素没有放射现象自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项选项 A 错误；错误； 放射性元素的半衰期只与原子核结构有关放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无与其他因素无 关关，选项选项 B、C 正确；正确；、 和和 三种射线电离能力依次减三种射线电离能力依次减 弱弱，穿透能力依次增强穿透能力依次增强，选项，选项 D 正确；原子核发生衰变时正确；原子核

22、发生衰变时， 不能同时发生不能同时发生和和 衰变衰变，射线伴随这两种衰变产生射线伴随这两种衰变产生，故故 选项选项 E 错误错误 半衰期的理解及应用 AC 解析解析 古木样品中古木样品中 14C 的比例是现代植物所制样品的二分之 的比例是现代植物所制样品的二分之 一一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约根据半衰期的定义知该古木的年代距今约 5 700 年年，选选 项项 A 正确同位素具有相同的质子数正确同位素具有相同的质子数，不同的中子数不同的中子数，选项选项 B 错误错误.14C 的衰变方的衰变方程为程为14 6C 14 7N 0 1e，所以此衰变过程放所以此衰变过程放 出出射线射线，选项

23、选项 C 正确放射性元素的半衰期与核内部自身正确放射性元素的半衰期与核内部自身 因素有关因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项选项 D 错误错误 考点四核反应类型与核反应方程 1核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变 2核反应过程一般都是不可逆的核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用所以核反应方程只能用 单向箭头连接并表示反应方向单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接不能用等号连接 3核反应的生成物一定要以实验为基础核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据不能凭空只依据 两个守

24、恒规律杜撰出生成物来写核反应方程两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程 4核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中核反应过程中 反应前后的总质量一般会发生反应前后的总质量一般会发生变化变化 5核反应遵循电荷数守恒核反应遵循电荷数守恒 (1)关于核衰变和核反应的类型关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有下列表述正确的有 _ A.238 92U 234 90Th 4 2He 是重核裂变是重核裂变 B.14 7N 4 2He 17 8O 1 1H 是轻核聚变 是轻核聚变 C.2 1H 3 1H 4 2He 1 0n 是 是衰变衰变 D.82 34Se 8

25、2 36Kr 20 1e 是是衰变衰变 D _是发现中子的核反应方程是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹是研究原子弹 的基本核反应方程的基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程是研究氢弹的基本核反应方程 B 中中 X 的质量数为的质量数为_，中子数为中子数为_ 解析解析 (1)A 为为衰变衰变，B 为原子核的人工转变为原子核的人工转变，C 为轻核聚为轻核聚 变变，D 为为衰变，故衰变，故 D 正确正确 (2)D 为查德威克发现中子的核反应方程；为查德威克发现中子的核反应方程；B 是研究原子弹是研究原子弹 的基本核反应方程；的基本核反应方程；A 是研究氢弹的基本核反应方程是研究氢弹的基本核

26、反应方程 X 的质量数为：的质量数为：(2351)(893)144 X 的质子数为：的质子数为：923656 X 的中子数为：的中子数为：1445688. D B A 144 88 AD 解析解析: 核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由则由2 1H 3 1H 4 2He X17.6 MeV 知知 X 为为1 0n， ，由由 XY4 2He 3 1H 4.9 MeV 知知 Y 为为6 3Li， ， 其中其中 Y 的质子数是的质子数是 3， 中子数也是中子数也是 3， 选项选项 A 正确正确，选项选项 B 错误两个核反应都释放出核能错误两个核反应都释放

27、出核能，故都故都 有质量亏损有质量亏损，选项选项 C 错误错误XY4 2He 3 1H 4.9 MeV 是原是原 子核的人工转变子核的人工转变， 2 1H 3 1H 4 2He 1 0n 17.6 MeV为轻核聚变，为轻核聚变， 选项选项 D 正确正确 考点五有关核能的计算 1应用质能方程解题的流程图应用质能方程解题的流程图 书写核反书写核反 应方程应方程 计算质量计算质量 亏损亏损m 利用利用Emc2 计算释放的核能计算释放的核能 (1)根据根据Emc2计算计算， 计算时计算时m 的单位是的单位是“kg” ，” ， c 的单的单 位是位是“m/s” ，” ，E 的单位是的单位是“J” (2)

28、根据根据Em931.5 MeV 计算因计算因 1 原子质量单位原子质量单位(u) 相当于相当于 931.5 MeV 的能量的能量，所以计算时所以计算时m 的单位是的单位是“u” ，” ， E 的单位是的单位是“MeV” 2根据核子比结合能来计算核能：根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能核子原子核的结合能核子 比结合能比结合能核子数核子数 利用质能方程计算核能时利用质能方程计算核能时，不能用质量数代不能用质量数代 替质量进行计算替质量进行计算 对结合能的理解 关于原子核的结合能关于原子核的结合能，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A原子核的结合能原子核的结合能等于使其完全分解成自由核

29、子所需的最等于使其完全分解成自由核子所需的最 小能量小能量 B一重原子核衰变成一重原子核衰变成粒子和另一原子核粒子和另一原子核，衰变产物的结衰变产物的结 合能之和一定大于原来重核的结合能合能之和一定大于原来重核的结合能 C铯原子核铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核 的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能 的结合能 D比结合能越大比结合能越大，原子核越不稳定原子核越不稳定 ABC 解析解析 原子核分解成自由核子时原子核分解成自由核子时，需要的最小能量就是原子需要的最小能量就是原子 核的结合能核的结合能，选项选项 A 正确重核衰变时释放能量正确重核衰变时释放能量，衰变产物衰

30、变产物 更稳定更稳定， 即衰变产物的比结合能更大即衰变产物的比结合能更大， 衰变前后核子数不变衰变前后核子数不变， 所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选选 项项 B 正确 铯核的核子数比铅核的核子数少正确 铯核的核子数比铅核的核子数少， 其结合能也小其结合能也小， 选项选项 C 正确比结合能越大正确比结合能越大，原子核越稳定原子核越稳定，选项选项 D 错误错误 核能的计算 (2015高考江苏卷高考江苏卷)(1)核电站利用原子核链式反应放核电站利用原子核链式反应放 出的巨大能量进行发电出的巨大能量进行发电， 235 92U 是核电站

31、常用的核燃料 是核电站常用的核燃料.235 92U 受 受 一一个中子轰击后裂变成个中子轰击后裂变成144 56Ba 和 和89 36Kr 两部分 两部分， 并产生并产生_ 个中子 要使链式反应发生个中子 要使链式反应发生， 裂变物质的体积要裂变物质的体积要_(选选 填填“大于大于”或或“小于小于”)它的临界体积它的临界体积 (2)取质子的质量取质子的质量 mp1.672 610 27 kg， ，中子的质量中子的质量 mn 1.674 910 27 kg， ， 粒子的质量粒子的质量 m 6.646 710 27 kg， ， 光光 速速 c3.0108 m/s.请计算请计算粒子的结合能粒子的结合

32、能(计算结果保留计算结果保留 两位有效数字两位有效数字) 3 大于大于 4.310 12 J 解析解析 (1)核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该且该 核反应方程为：核反应方程为：235 92U 1 0n 144 56Ba 89 36Kr 31 0n， ，即产生即产生 3 个中个中 子临界体积是发生链式反应的最小体积子临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发要使链式反应发 生生，裂变物质的体积要大于它的临界体积裂变物质的体积要大于它的临界体积 (2)组成组成粒子的核子与粒子的核子与粒子的质量差为粒子的质量差为 m(2mp2mn)m 结合能结合能

33、Emc2 代入数据得代入数据得E4.310 12 J. 微专题37方法技巧守恒思想在核反应中的应用 (9 分分)一个静止的氡核一个静止的氡核222 86Rn 放出一个 放出一个粒子后衰变粒子后衰变 为钋核为钋核218 84Po， ， 同时放出能量为同时放出能量为 E0.09 MeV 的光子 假设放的光子 假设放 出的核能完全转变为钋核与出的核能完全转变为钋核与粒子的动能粒子的动能，不计光子的动不计光子的动 量已知量已知 M氡 氡222.086 63 u、m4.002 6 u、M钋钋218.076 6 u，1 u 相当于相当于 931.5 MeV 的能量的能量 (1)写出上述核反应方程；写出上述

34、核反应方程； (2)求出发生上述核反应放出的能量；求出发生上述核反应放出的能量； (3)确定钋核与确定钋核与粒子的动能粒子的动能 审审题突破题突破 (1)质量亏损放出的能量等于新核动能、质量亏损放出的能量等于新核动能、粒子粒子 动能与光子能量之和动能与光子能量之和 (2)不计光子的动量不计光子的动量， 新核与新核与粒子总动量等于衰变前氡核的粒子总动量等于衰变前氡核的 动量动量 (1)222 86Rn 218 84Po 4 2He .(2 分分) (2)质量亏损质量亏损m222.086 63 u4.002 6 u218.076 6 u 0.007 43 u(1 分分) Emc20.007 439

35、31.5 MeV6.92 MeV.(1 分分) 速度为速度为 v0的中子的中子1 0n 击中静止的氮核 击中静止的氮核14 7N， 生成碳 ， 生成碳 核核12 6C 和另一种新原子核， 已知 和另一种新原子核， 已知12 6C 与新核的速度方向与碰撞 与新核的速度方向与碰撞 前中子的速度方向一致，碰后前中子的速度方向一致，碰后12 6C 核与新核的动量之比为 核与新核的动量之比为 21. (1)写出核反应方程；写出核反应方程； (2)求求12 6C 与新核的速度各是多大 与新核的速度各是多大 答案答案: (1)14 7N 1 0n 12 6C 3 1H (2) v0 18 v0 9 解析解析

36、: (2)设设1 0n、 、 12 6C、 新核质量分别为 、 新核质量分别为 m0、 m1和和 m2， 碰后碰后12 6C、 、 新核速度分别为新核速度分别为 v1、v2. 由动量守恒得由动量守恒得 m0v0m1v1m2v2 又又 m1v12m2v2 联立求得：联立求得：v1 v0 18， ，v2v0 9 . 本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 一、原子的核式结构 1粒子散射实验的结果：绝大多数粒子穿过金箔后， 基本上仍沿原来的方向前进，但_粒子发生了 大角度偏转，_粒子的偏转超过了90，有的 甚至被撞了回来，如图所示 少数 极少数极少数 2核能 (1)结合能 核子结合为原子核时_的能量或原子核分解 为核子时_的能量，叫做原子核的结合能，亦 称核能 (2)比结合能 定义：原子核的结合能与核子数之比，称做 比结合 能，也叫平均结合能 特点：不同原子核的比结合能不同，原子核 的比结合 能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳 定 放出 吸收吸收 3半衰期半衰期 (1)公式：公式：N余 余N原原 1 2 t/ ，m余 余m原原 1 2 t/ . (2)影响因素： 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因影响因素： 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因 素决定的，跟原子所处的物