高考一轮复习 原子核

1、答案答案B原子核的组成原子核的衰变半衰期放射性同原子核的组成原子核的衰变半衰期放射性同位素位素(考纲要求考纲要求)【思维驱动】【思维驱动】第第4讲讲原子核原子核1原子核的组成原子核的组成：原子核是由：原子核是由_和中子组成的，和中子组成的， 统称为核子。统称为核子。2 2原子核中的三个整数原子核中的三个整数: : (1)质子数和中子数之和质子数和中子数之和叫核子数。叫核子数。 (2)电荷数电荷数(z):原子核所带的电荷总是质子电荷量的整原子核所带的电荷总是质子电荷量的整数倍，用这个整数表示原子核的电荷数。（数倍，用这个整数表示原子核的电荷数。（是原子核是原子核的电荷量吗？的电荷量吗？） (3)

2、质量数质量数(A):原子核的质量等于质子和中子的质量和原子核的质量等于质子和中子的质量和, 而质子与中子的质量几乎相等，所以而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍乎等于单个核子质量的整数倍,这个整数这个整数,叫质量数。叫质量数。 核电荷数核电荷数=质子数质子数=元素的原子序数元素的原子序数=荷外电子数荷外电子数 质量数质量数=核子数核子数=质子数质子数+中子数中子数【知识存盘】【知识存盘】质子质子质子和中子质子和中子3 3原子核的表示原子核的表示X X表示表示元素符号元素符号)2(, 4,242个中子即有质量数为个质子有表示氦原子核He)143(

3、,235,9223592个中子即有质量数为个质子有表示铀原子核UXAzA A表示表示质量数质量数Z Z表示表示电荷数电荷数4 4同位素同位素: :质子数相同，中子数不同质子数相同，中子数不同, ,（质量数当然不同），在元素周期表中（质量数当然不同），在元素周期表中处于同一位置处于同一位置则互为同位素。同位素具则互为同位素。同位素具有相同的化学性质有相同的化学性质)(11氢H)(21重氢H)(31氚H自发自发原子核原子核放射性放射性放射性放射性(3)三种射线三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是_、_、_射线射线射线射线射线射线最弱最弱最强最强c

4、 c 光子光子较弱较弱较弱较弱接近接近c c电离本领电离本领贯穿本领贯穿本领速率速率组成物质组成物质 射线射线 射线射线 射线射线射线种类射线种类氦核氦核He42电子电子e01最强最强最弱最弱c1015 5天然放射现象天然放射现象(1)(1)天然放射现象天然放射现象 元素元素_地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现天然地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现天然放射现象的发现，说明放射现象的发现，说明_具有复杂的结构具有复杂的结构(2)放射性和放射性元素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物质发射某种看不见的射线的性质叫_.具有放射性具有放射性的元素叫的元素叫_元素元素(3)(3)原

5、子核衰变规律：原子核衰变规律：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质子和中子转化为质子和电子电子衰变规律衰变规律电荷数守恒、质量数守恒电荷数守恒、质量数守恒6原子核的衰变原子核的衰变(1)(1)衰变衰变: :原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化. .可可分为分为衰变、衰变、衰变，并伴随着衰变，并伴随着射线放出射线放出. .(2)(2)半衰期半衰期: :放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间间.

6、.(4)(4)确定衰变次数的方法确定衰变次数的方法(1)(1)设放射性元素设放射性元素 经过经过n n次次衰变和衰变和m m次次衰变后，变成衰变后，变成稳定的新元素稳定的新元素 则表示该核反应的方程为：则表示该核反应的方程为： 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程： A AA A4 4n n， Z ZZ Z2 2n nm m. . 解方程可得解方程可得m m、n n. .(2)(2)因为因为衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定衰衰变的次数，然后再根据衰变规律确定变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数衰变的次数Am

7、7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案答案Btmm)21(0余放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：tNN)21(0余衰变时间衰变时间半衰期半衰期衰变前质量衰变前质量衰变后剩衰变后剩余质量余质量衰变前原子数衰变前原子数衰变后剩衰变后剩余原子数余原子数(5)(5)影响半衰期的因素影响半衰期的因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态跟原子所处的物理状态( (如温度、压强如温度、压强) )或化学状态或化学状态( (如单如单质、化合物质、化合物) )无关无关 (1)半

8、衰期是大量原子核衰变时的统计半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，个别原子核经多长时间衰变无法预测，对个规律，个别原子核经多长时间衰变无法预测，对个别或极少数原子核，无半衰期可言别或极少数原子核，无半衰期可言(2)原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核反应过程前、后质量发生变化反应过程前、后质量发生变化(质量亏损质量亏损)而释放出核而释放出核能，质量与能量相联系能，质量与能量相联系解析解析衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质量亏损，则选项量亏损，则选项A错误；给钍加热，钍的半衰期不变，错误；给钍加热，钍

9、的半衰期不变，故选项故选项C错误错误答案答案BD7.7.放射性同位素及其应用和防护放射性同位素及其应用和防护(1)放射性同位素：放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素位素(2)人工放射性同位素的优点人工放射性同位素的优点： (1)放射强度容易控制；放射强度容易控制； (2)可可以制成各种所需的形状；以制成各种所需的形状； (3)半衰期很短，废料容易处理半衰期很短，废料容易处理(3)应用应用(1)工业部门使用射线测厚度工业部门使用射线测厚度利用利用射线的穿透特性；射线的穿透特性；(2)烟雾报警器的使用烟雾报警器的使用利用射线的电离作用，增加烟雾利用

10、射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度；导电离子浓度；(3)农业应用农业应用 射线使种子的遗传基因发生变异，杀死射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等；腐败细菌、抑制发芽等；(4)做示踪原子做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质相同的化学性质(4)放射性污染与防护放射性污染与防护污染与污染与防护防护举例与举例与措施措施说明说明污染污染核爆炸核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的强烈的射线和中子流，长期存在放射性射线和中子流，长期存在放射性污染污染核泄漏核泄漏核工业生产和核科学研究中使用

11、放射性核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄露就会造成严重污染原材料，一旦泄露就会造成严重污染医疗照射医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡致病人受到损害，甚至造成病人的死亡污染与污染与防护防护举例与举例与措施措施说明说明防护防护密封防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻少，受到的危害就越轻时间防护时间防护尽量减少

12、受辐射的时间尽量减少受辐射的时间屏蔽防护屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用防护作用.铅的屏蔽作用最好铅的屏蔽作用最好(单选单选)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026J，根据爱因，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近 ()A1036 kg B1018 kg C1013 kg D109 kg核力与结合能、质量亏损核力与结合能、质量亏损(考纲要求考纲要求)【思维驱动】【思维驱动】答案

13、答案D1核力核力核子间的作用力核力是核子间的作用力核力是_强引力，作用范围在强引力，作用范围在1.51015 m之内，只在之内，只在_的核子间发生作用的核子间发生作用2核能核能 _结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的能量，叫做原子核的_能，亦称核能能，亦称核能3比结合能比结合能 定义：原子核的定义：原子核的 与与 之比称做比结合能，之比称做比结合能， 也也叫平均结合能叫平均结合能 性质：不同原子核的比结合能不同，原子核的性质：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能比结合能越大，越大，表示原子核中核子结合得越表

14、示原子核中核子结合得越 ，原子核越稳定。，原子核越稳定。【知识存盘】【知识存盘】短程短程相邻相邻核子核子结合结合结合能结合能核子数核子数牢固牢固4.质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即量和它的质量成正比，即Emc2.方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少质量也减少5.质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之质量亏损：原子核

15、的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损和，这个现象叫做质量亏损核子在结合成原子核时出现质量亏损核子在结合成原子核时出现质量亏损m，其能量也，其能量也要相应减少，即要相应减少，即Emc2；原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加增加m，吸收的能量为，吸收的能量为Emc2.由图可知：中等大小的核最稳定，由图可知：中等大小的核最稳定，因为这些核的因为这些核的比结合能最大，平均每个核子的质量亏损最大。比结合能最大，平均每个核子的质量亏损最大。OZABCDEFFe核子平均质量：原子核的质量核子数 使使较重的核分裂较重的核分裂成中等大

16、小的核，或者把成中等大小的核，或者把较较小的核合并小的核合并成中等质量的核；成中等质量的核； 因为使较重的核分裂成中等大小的核，或者把因为使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能核子的比结合能都会增加，即核子将发生新的质量亏损，释放新都会增加，即核子将发生新的质量亏损，释放新的核能。的核能。6.6.若要释放结合能，我们可以怎么做？为什么？若要释放结合能，我们可以怎么做？为什么？(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是 ()核反应方程重核裂变、核聚变核反应方程重核裂变、核聚变(考纲要求考纲要求)【思维驱动】【思维驱动】解析解析

17、核反应类型分四种，方程特点各有不同，衰变方程的左边只核反应类型分四种，方程特点各有不同，衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现有一个原子核，右边出现或或粒子聚变方程的左边是两个轻核反粒子聚变方程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核裂变方程的左边是重核与中子反应，右边应，右边是中等原子核裂变方程的左边是重核与中子反应，右边是中等原子核人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核是中等原子核人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知B、D两选项正确两选项正确答案答案BD1重核裂变和核聚变重核裂变和核聚变(1)重核裂

18、变重核裂变：是重核分裂成中等质量的核的反应过：是重核分裂成中等质量的核的反应过程如：程如：【知识存盘】【知识存盘】3由重核裂变产生的中子使裂变反应能持续地进行的过程称为链由重核裂变产生的中子使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应，发生链式反应的条件是：裂变物质的体积式反应，发生链式反应的条件是：裂变物质的体积_临临界体积界体积裂变的应用：原子弹、核反应堆裂变的应用：原子弹、核反应堆(2)核聚变核聚变：聚变是两个轻核结合成：聚变是两个轻核结合成_的核的反应过的核的反应过程如：程如：大于等于大于等于质量较大质量较大热核反应热核反应2核反应的四种类型核反应的四种类型 (1)核反应过程一般都是不可逆

19、的，所以核反应核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来守恒规律杜撰出生成物来(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒(1)方程中的方程中的“X”核符号为核符号为_；(2)钚核的质量为钚核的质量为239.052 2 u，铀核的质量为，铀核的质量为235.043 9 u，X核的质量为核的质量为4.002 6 u，已知，已知1 u相当于相当于931 MeV，则该衰变过，则该衰变过程放出的能量是程放出的能量是_MeV；(3)假设钚核衰变释放的能