高考物理总复习时原子核核反应与核能

高考物理总复习时原子核核反应与核能第1页/共46页【导学目标】1.掌握原子核的组成、放射性、半衰期、放射性同位素的应用等基本问题.2.会书写核反应方程，能区分核反应的种类和根据质能方程求解核能问题.3.了解裂变反应、聚变反应的特点与应用，射线的危害与应用．第2页/共46页一、天然放射现象、原子核的组成[基础导引]1．用符号表示以下原子核：(1)铀238；(2)有6个中子的碳原子核；(3)质量数为14的碳原子核；(4)电荷数为8、质量数为17的氧原子核；(5)α粒子第3页/共46页第4页/共46页[知识梳理]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．天然放射现象的发现，说明________还具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素物质放射出射线的性质叫________．具有放射性的元素叫____________．自发贝克勒尔原子核放射性放射性元素第5页/共46页中子质子核子质子中子数＋质子数质量数核电荷数质子数中子数位置化学第6页/共46页第7页/共46页第8页/共46页第9页/共46页[知识梳理]1．衰变一种元素经放射过程变成另一种元素的现象，称为原子核的______．放射性元素衰变时放出的射线共有三种：________射线，______射线和______射线．衰变αβγ第10页/共46页(1)按照衰变时放出粒子的不同又分为α衰变和β衰变．第11页/共46页(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．(3)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，它表示放射性元素衰变的快慢．第12页/共46页第13页/共46页3链式反应大于等于第14页/共46页质量较大热核反应第15页/共46页第16页/共46页[知识梳理]1．核力：核子间的作用力．核力是短程强引力，作用范围在1.5×10－15m之内，只在________的核子间发生作用．2．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能量，叫作原子核的_____能，亦称核能．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Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝________.相邻核子结合mc2Δmc2第17页/共46页考点一原子核的衰变、半衰期及三种射线的性质第18页/共46页第19页/共46页第20页/共46页第21页/共46页第22页/共46页第23页/共46页第24页/共46页第25页/共46页【考点解读】核反应的四种类型考点二核反应方程及反应类型第26页/共46页特别提醒1.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．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守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．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．第27页/共46页第28页/共46页第29页/共46页第30页/共46页【答案】AC【解析】A项表示α衰变，C项表示轻核聚变，D项不是重核裂变，选项A、C正确，D错误；B项中核反应为原子核的人工转变，选项B错误．第31页/共46页【考点解读】1．核力(1)含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核．(2)特点：①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内．因此每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．2．核能(1)质量亏损：组成原子核的核子质量与原子核的质量之差．考点三核力与核能的计算第32页/共46页(2)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E＝mc2.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，质量也减少．①核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2；②原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.第33页/共46页方法提炼1．核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．(3)根据核子比结合能来计算核能原子核的结合能＝核子比结合能×核子数2．利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．第34页/共46页考点四核能与动量守恒的综合性问题第35页/共46页第36页/共46页第37页/共46页方法提炼1．先求质量亏损．2．用ΔE＝mc2计算释放的核能．3．注意核衰变后，新核不只是能量守恒，动量也守恒．第38页/共46页跟踪训练3

(2014·济南调研)如图1所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断(

)A．原子核发生β衰变B．原子核发生α衰变C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹第39页/共46页【答案】AC第40页/共46页20.对衰变及衰变规律的理解不准确造成失误第41页/共46页第42页/共46页第43页/