新人教版16.3放射性元素的衰变核能课件（42张）

第3讲放射性元素的衰变核能课

程

标

准1.了解原子核的组成和核力的性质．知道四种基本相互作用．能根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程．2.了解放射性和原子核衰变．知道半衰期及其统计意义．了解放射性同位素的应用，知道射线的危害与防护．3.认识原子核的结合能和比结合能，了解核裂变反应．关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响．素

养

目

标物理观念：理解放射性和元素衰变、半衰期、同位素的概念；知道核裂变和核聚变的区别．科学思维：利用原子核的结构模型解释与核物理有关的问题．会利用质能方程计算核能．必备知识·自主落实关键能力·精准突破必备知识·自主落实一、放射现象、原子核的组成、衰变1．天然放射现象(1)天然放射现象：放射性元素________地发出射线的现象，首先由________发现．天然放射现象的发现，说明________具有复杂的结构．放出的射线有α射线、β射线、γ射线三种．(2)放射性同位素的应用与防护①放射性同位素：有________放射性同位素和________放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．②应用：工业测厚、放射治疗、作为________等．③防护：防止放射性物质对环境的污染和对人体组织的伤害．自发贝可勒尔原子核天然人工示踪原子2．三种射线的比较名称构成符号电荷量质量电离能力穿透能力α射线氦核________4u________β射线__________较强γ射线光子γ____0最弱____

2e最强较差电子－e较弱0最强

核子中性原子的核外电子数核子数质量数4．放射性元素的衰变、半衰期(1)原子核的衰变①原子核自发地放出________或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．②规律：________和________都守恒．③分类α粒子电荷数质量数

半数内部没有二、核力和核能1．核力(1)概念：原子核内部，________所特有的相互作用力．(2)特点：核力是强相互作用力、短程力，只发生在相邻的核子间．2．核能(1)质能关系：E＝________．(2)核能的释放：核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其释放的能量ΔE＝________．(3)核能的吸收：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＝________．核子mc2Δmc2Δmc2三、重核裂变和轻核聚变1．重核裂变(1)定义：质量数较________的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较________的原子核的过程．(2)特点①裂变过程中________巨大能量．②裂变的同时能够释放出2～3(或更多)个________．③裂变的产物不是唯一的．对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比较小．大小释放出中子(3)典型的裂变反应方程：(4)链式反应：由重核裂变产生的________使核裂变反应一代接一代继续下去的过程．(5)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生________的最小体积及其相应的质量．(6)裂变的应用：________、核反应堆．(7)反应堆构造：核燃料、慢化剂、________、防护层．

中子链式反应原子弹镉棒2．轻核聚变(1)定义：两个轻核结合成质量________的核的反应过程．轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫________反应．(2)特点：①产能效率高；②燃料的储量丰富；③安全、清洁．(3)典型的聚变反应方程：较大热核关键能力·精准突破3．实质(1)α衰变、β衰变的比较(2)γ射线：γ射线经常在发生α衰变或β衰变的同时产生．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(原子核处于激发态)而辐射出光子．

答案：B

答案：C

答案：D

2．核反应过程的四种类型答案：A

答案：BC

下列说法正确的有(

)A．从铀核裂变核反应方程看，“传染系数”R＝2B．核反应堆中通过镉板吸收中子降低实际“传染系数”C．链式反应的临界值对应的实际“传染系数”为1D．核反应堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关

答案：BC解析：中子的电荷数Z＝0，质量数A＝1，核反应遵循电荷数守恒及质量数守恒，因此可计算得R＝3，故A错误；核反应堆中通过镉板吸收中子，减少轰击铀核的中子数，最终起到降低实际“传染系数”的作用，所以B正确；在链式反应中，当实际“传染系数”R≥1时，反应才能持续发展下去，当实际“传染系数”R<1时，反应将趋于停滞，即R＝1是链式反应持续下去的临界值，故C正确；核反应堆中还可以通过铀棒来控制核反应的速率，实际上就是通过调整铀浓度来控制实际“传染系数”，所以D错误．考点三核能及其计算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×931.5MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．应用规律答案：BC

8．[2022·浙江1月](多选)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨．为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热．下列说法正确的是(

)A．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度答案：CD

答案：B

答案：D解