原子核复习教案学生版

原子核基础知识一、原子的核式结构模型1、汤姆生的“枣糕”模型（1）1897年汤姆生发现了电子，使人们认识到_____有复杂结构，揭开了研究原子的序幕．(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，_____均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2、卢瑟福的核式结构模型1909～1911年，英国物理学家卢琴福和他的助手们进行了α粒子散射实验(1)α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，_____偏转角超过900，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到1800．(2)现象解释：核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的___________．从粒子散射的实验数据，估计原子核半径的数量级为10-14m～10-15m，而原子半径的数量级是二、天然放射性现象1．放射性现象：________发现天然放射现象，使人们认识到原子核也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于_____的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于____的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：___射线、___射线、____射线．2、三种射线的本质和特性比较种类本质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性α射线氦核4β射线电子1/1840γ射线光子0三种射线在匀强磁场、匀强电场填空：____________________________⑴⑵3、原子核的衰变定义：放射性元素的原子核由于_____某种粒子而转变为新核的变化称为衰变.衰变规律：_______和_____数都守恒.(1)α衰变的一般方程：→＋______·(2)β衰变的一般方程：→＋____．(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．(4)半衰期定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，叫这种元素的半衰期.（用希腊字母τ表示公式：___________________________(1)半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定的,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关.(2)半衰期只对大量原子核衰变才有意义，因为放射性元素的衰变规律是统计规律，对少数原子核衰变不再起作用.三.原子核的人工转变核能1．原子核的组成：质子和中子组成______。质子和中子统称为______。质子质量=1．007277u＝1．6725×10－27kg;中子质量=1．008665u＝1．6748×10--具有相同的质子数、不同的中子数的原子核互称为_______.2．原子核的人工转变及其三大发现原子核的人工转变：用人工方法使一种原子核变成另一种原子核的变化.用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，①1919卢瑟福发现质子：N+He→O+___②1932年查德威克发现中子：Be+He→_____+n③1934年约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电子Al+He→____+nP→Si+___(其中，P是放射性同位素，e为正电子．)3.放射性同位素的应用_________________________________________________________四.核力与核能1．核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很大，受到这么大的库仑斥力却能是稳定状态，一定还有另外一种力把各核子紧紧地拉在一起．这种力叫做核力①核力是很强的力②核力作用范围小只在_______短距离内起作用③每个核子只跟它______的核子间才有核力作用2．核能（1）结合能：___________________时放出一定的能量，原子核分解成核子时吸收一定能量，这种能量叫结合能．（3）爱因斯坦质能方程：爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E=____，这就是爱因斯坦的质能方程。质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc2。（4）核能计算：①应用公式ΔE=Δmc2时应选用国际单位，即ΔE的单位为J，Δm的单位为kg，C的单位为m/s．②1u相当于931．5MeV，其中u为原子质量单位：1u=1．660566×10－27kg，lMev=l06ev，leV＝1．6×10－19五.重核的裂变与轻核的聚变1．重核的裂变（原子弹、核电站的原理）①所谓重核即为质量数很大的原子核．裂变方程式例举：②重核俘获_____后分裂为两个或几个中等质量数的原子核的反应过程叫重核的裂变。在裂变的同时，还会放出几个中子和大量能量．铀235核能够发生接式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积．链式反应条件：①纯铀235；②达到临界体积2．轻核的聚变（原子弹的原理）优点：产能效率高，燃料的储量丰富，安全清洁，废料少易处理。①所谓轻核是指质量数很小的原子核，如氢核、氘核等．②某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程叫做轻核的聚变，同时放出大量的能量．方程：H＋H→_____＋n轻核聚变条件：只能发生在超高温(需要几百万度高温)条件下，故轻核聚变也叫做________．(在太阳内部、原子弹的爆炸、激光聚焦才能达到这样的高温)。受控热核反应：是人类对聚变能的利用，使得巨大的热核反应能量不以爆炸的形式释放。规律方法1。掌握典型的反应方程1．四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)⑴衰变：α衰变：(实质：核内)α衰变形成外切(同方向旋)，β衰变：(实质：核内的中子转变成了质子和中子)判断哪个是α衰变核能的计算方法：(1)根据爱因斯坦的质能亏损，用核子结合成原子核时的质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中光速的平方(c=3×108m/s)即ΔE=Δmc(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5(MeV)能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位乘以931.5MeV即ΔE=Δm×931.5MeV注意：①式Δm的单位是千克(kg)，ΔE的单位是焦耳(J)；试题集锦：1、（北京卷理综）14.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是（）核反应方程是H+nH+聚变反应中的质量亏损1+m2-m1辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.光子的波长2、(全国I理科综合)18.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（42He）,则下面说法正确的是（）A.X核比Z核多一个原子B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍3.（四川卷理综）下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变4、.（上海卷物理）在下列4个核反应方程中，x表示质子的是（）A BC D5.（天津卷理综）15.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是（）

A.0.25g，α粒子B.0.75gC.0.25g，β粒子D.0.6、（00天津、江西卷）2．最近几年，原子核科学在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次衰变后的产物是，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（）A124、259B124、265C112、265D112、2777、01北京、内蒙古、安徽卷）7.下列现象中，与原子核内部变化有关的是（） A粒子散射B光电效应C天然放射现象D原子发光现象8、01（上海卷）9．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（）A原子的中心有个核，叫做原子核B原子的正电荷均匀分布在整个原子中C原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D带负电的电子在校外绕着核旋转9、04广西23．中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（） A B． C． D．10、04江苏27．下列说法正确的是（） A.α射线与γ射线都是电磁波D.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D.原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量11、05（江苏卷）37.下列四个方程中，表示重核裂变的是（）A．B．C．D．12、06（重庆卷）58.14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约A.22920年B.11460C.5730年13、（湖北省武汉市部分学校新高三起点调研）太阳内部的热核反应方程为:下列说法正确的是（）A．和是两种不同元素的原子核 B．和是氢的两种同位素的原子核C．这个反应既是核反应，也是化学反应 D．这个反应过程中有质量亏损14、（湖北省八校第二次联考）据最新报道，放射性同位素钬，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是（）A．32 B．67 C．99 D．15、（湖北省部分重点4月联考）据新化社报道，由我国自行设计，研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次一程调试。下列关于“人造太阳”的说法中正确的是（）A.“人造太阳”的核反应方程是B.“人造太阳”的核反应方程是C.根据公式△E=△mc2可知，核燃料的质量相同，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多D.根据公式E=mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同221H→32He+10n+3.26MeV16、(安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)某放射性元素经过6次α衰变和8次β衰变，生成了新核．则新核和原来的原子核相比（）A．质子数减少了12B．质子数减少了20C．中子数减少了14D．核子数减少了2417、（天门市高考第二轮模拟）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成如下图所示的两个圆形径迹，两个圆的关径之比为1:16，则（）A．该原子核发生了α衰变 B．反冲核沿小圆做逆时针方向运动 C．原来静止的原子核的原子序数为15D．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相等18、（武汉市高中毕业生二月调考）利用氦-3（）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制。月球上有大量的氦-3，每个航天大国都将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量。已知两个氘核聚变生成一个氦-3和一个中子的核反应方程是：2H→He＋n＋3.26MeV若有2g氘全部发生聚变，则释放的能量是（NA为阿伏加德罗常数）（）A、0.5×3.26MeVB、3.26MeVC、0.5NA×3.26MeVD、NA×3.26MeV19、（湖北省名师预测卷）下列说法正确的是（） A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．当放射性元素的原子外层电子具有较高能量时，将发生衰变C．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期D．核反应方程+n→中的X是中子20、（黄冈市重点中学模拟）下列叙述中符合物理学史实的有（）A．托马斯杨通过对光的干涉的研究，证实了光具有波粒二象性B．麦克斯韦不仅在理论上预言了电磁波的存在，而且他还通过实验得到了证实C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型D．汤姆生通过对X射线的研究，发现了电子，从而认识到原子是可分的21、（武汉市五月模拟）下列说法正确的是（） A．用粒子轰击铍核，铍核变为碳核，同时放出射线 B．射线是由原子核外电子受到激发而产生的 C．射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强 D．利用射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼和裂纹22、（武汉市四月调研）一个铍原子核（Be）从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核（），并放出一个不带电的质量接近零的中微子（质量不计），人们把这种衰变叫铍核的EC衰变。核反应方程为：Be已知一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为（）A、（m1—m2）c2