浙江省高考物理选考总复习配套课件第十三章第2讲原子核.pptx

第十三章波粒二象性原子结构原子核(加试),第2讲原子核,考试标准,加试考点自清,课时训练,加试题型突破,内容索引,加试考点自清,一、原子核的组成1.天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由发现天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构,答案,贝可勒尔,(2)三种射线,2.原子核的组成(1)原子核由质子()和中子()组成，质子和中子统称为质子带正电，中子不带电(2)基本关系核电荷数(Z)质子数元素的原子序数质量数(A)质子数中子数(3)X元素的原子核的符号为，其中A表示，Z表示核电荷数(4)同位素：具有相同而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素,答案,核子,核外电子数,核子数,质量数,质子数,二、放射性元素的衰变1.原子核的衰变(1)原子核放出粒子或粒子，变成另一种的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变：_衰变：_当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生衰变，有的发生衰变，同时伴随着辐射,答案,原子核,(3)两个典型的衰变方程,2.半衰期放射性元素衰变的快慢是由核自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.,答案,内部,三、探测射线的方法威尔逊云室，气泡室，盖革米勒计数器.四、放射性的应用与防护1.应用射线：工业上可以测厚度、医疗方面可以、照射种子来培育优良品种等.2.示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于.3.辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用.要防止对水源、空气、用具等的污染.4.裂变的应用：原子弹、核反应堆.,答案,放射治疗,示踪原子,放射性物质,五、核裂变1.典型的裂变反应方程：2.链式反应：由重核裂变产生的使裂变反应一代接一代继续下去的过程.3.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.4.裂变的应用：原子弹核反应堆.,答案,中子,链式反应,六、核聚变1.典型的聚变反应方程：2.人工转变：(1)卢瑟福发现质子：_.(2)查德威克发现中子：_.,答案,1.与原子核内部变化有关的现象是()A.粒子散射现象B.光电效应现象C.电离现象D.天然放射现象,1,2,3,4,5,6,2.(2016衢州市调研)医学界通过14C标记的C60发现了一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是()A.示踪原子B.电离作用C.催化作用D.贯穿作用,1,2,3,4,5,6,3.表示放射性元素碘衰变的方程是(),1,2,3,4,5,6,4.1932年，英国物理学家查德威克用射线轰击铍核()时，产生了碳核()和一种不受电场和磁场影响、穿透能力很强的射线，经过进一步证实，这种射线是()A.光子流B.中子流C.电子流D.质子流,1,2,3,4,5,6,5.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41026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg,1,2,3,4,5,6,6.下列说法正确的是()A.重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量B.轻核聚变必须在很高的温度下才能进行C.氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小D.人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能,返回,1,2,3,4,5,6,加试题型突破,命题点一原子核及核反应,解析,方法感悟,解析铀核在裂变过程中需要中子的轰击，产生链式反应，所以选项A错误，选项B正确.而链式反应在进行过程中，还需要铀矿达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，所以选项C正确.,方法感悟,方法感悟,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“”连接并表示反应方向，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，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化.4.核反应遵循电荷数守恒.,解析,1.(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约为5700年，已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少，现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是()A.该古木的年代距今约5700年B.12C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变,题组阶梯突破,1,2,3,4,解析放射性元素经过一个半衰期剩下的原子核的质量是原来的一半，故该古木的年代距今约为5700年，A正确；具有相同的质子数、不同的中子数的元素称为同位素，B错误；14C衰变为14N，电荷数增加1，说明放出了电子，发生了衰变，C正确；半衰期由元素本身决定，与外界因素无关，D错误.,1,2,3,4,A.上述裂变反应中伴随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响,1,2,3,解析,4,解析核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应，A选项正确；铀块要发生链式反应需达到一定的体积，B选项错误；链式反应可人工控制用以建立核电站，C选项正确；原子核的半衰期是由原子核本身的性质决定，与其所处的环境或状态无关，D选项错误.,1,2,3,4,3.(多选)据报道，2014年3月4日英国兰开夏郡的一名13岁学生杰米爱德华兹在学校实验室里成功完成了一项核试验，成为世界上实现聚变的最年轻的人，引起人们对氢元素、氢的同位素、核反应的热议.下列说法正确的是()A.氢原子光谱是线状谱,解析,1,2,3,4,解析因为氢原子释放的能量是不连续的，氢原子的光谱是线状光谱，选项A正确；原子序数较大的原子核才可能发生衰变，选项B错误；,1,2,3,核聚变并非都是可控的，选项D错误.,4,解析,1,2,3,4,解析设铅核的质量数为M，核电荷数为Z，则由质量数守恒可得M23264208，由核电荷数守恒可得Z90624182.则铅核的中子数N120882126，钍核的中子数N223290142.所以铅核的中子数比钍核的中子数少16个.C正确.,1,2,3,4,命题点二核能的计算,方法感悟,(1)核反应方程中的X是_.,解析根据质量数和电荷数守恒得：X质量数为0，核电荷数为1，故此粒子是电子，,(2)该反应放出的能量是_J.(结果保留3位有效数字),解析该核反应质量亏损为：m0.2u，能量亏损为：E0.2931.5MeV2.981011J;,2.981011,解析答案,方法感悟,核能的计算方法1.根据爱因斯坦质能方程列式计算：即Emc2(m的单位：kg).2.根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则Em931.5MeV(m的单位：u).3.核反应遵守动量守恒定律和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能.,题组阶梯突破,5,A.这种装置中发生的核反应方程式是B.由核反应过程质量守恒可知m1m2m3m4C.核反应放出的能量等于(m1m2m3m4)c2D.这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同,解析,6,解析可控热核反应装置中发生的核反应方程式是，故A正确；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1m2m3m4，故B错误；核反应过程中的质量亏损mm1m2m3m4，释放的核能Emc2(m1m2m3m4)c2，故C正确；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不同，故D正确.,5,6,6.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为，式中x是某种粒子.已知：和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u931.5MeV.由上述反应方程和数据可知，粒子x是_，该反应释放出的能量为_MeV(结果保留3位有效数字).,6,解析由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1120，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2341，则x粒子是或中子；核反应过程中释放的能量为Emc217.6MeV.,17.6,返回,解析答案,5,课时训练,1.(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述：其中正确的有()A.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用B.太阳内部发生的核反应是热核反应C.原子的核式结构模型是由汤姆逊在粒子散射实验基础上提出的D.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析核力为短程力，只能跟邻近的核子产生核力的作用，故A正确；太阳内部发生的是热核反应；故B正确；原子的核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，故C错误；关于原子核内部的信息，最早来自于天然放射现象，故D正确.,解析,2.在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止()A.核爆炸B.放射性外泄C.快中子外泄D.慢中子外泄,解析,解析核爆炸用水泥层是防不住的，反应堆内部是用镉棒控制中子数目，修建很厚的水泥层，是为了屏蔽放射线，B正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.(多选)(2016东阳市联考)有关放射性同位素的下列说法，正确的是(),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析,解析同位素有相同的质子数，所以选项A错误.同位素有相同的化学性质，所以选项B正确.半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以制成化合物后它的半衰期不变，选项C错误.含有的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.(多选)有关原子核的知识，下列说法正确的是()A.原子核可发生衰变表明原子核中有电子B.放射性元素的原子核经过2个半衰期将全部衰变C.在核反应中，动量守恒D.在核反应中，质量数和电荷数都守恒,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析原子核内只有质子和中子，衰变的实质是原子核中的中子转化为质子，并放出电子，选项A错误；放射性元素的原子核经过2个半衰期还剩余总量的，选项B错误；核反应前后，满足动量守恒定律，选项C正确；在核反应前后，质量数和电荷数守恒，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,5.曾任美国总统的老布什曾让医生们虚惊了一场，那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙地将他送回国，医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因.123I的特性是()A.半衰期长，能迅速从体内清除B.半衰期长，并缓慢从体内清除C.半衰期短，能迅速从体内清除D.半衰期短，并缓慢从体内清除,解析,解析利用放射性同位素123I放出的射线，穿透本领比、射线强.123I的半衰期较短，可以迅速从体内消失，不至于因长时间辐射而对身体造成伤害.故C对.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,6.(多选)下列应用是把放射性同位素作为示踪原子的是()A.利用钴60治疗肿瘤等疾病B.射线探伤C.利用含有放射性碘131的油检测地下输油管的漏油情况D.把含有放射性元素的肥料施给农作物用以研究农作物吸收养分的规律,解析,解析利用钴60治疗肿瘤和利用射线探伤是利用钴60或射线能量高、贯穿本领大的特点，故A、B错误；C、D项是利用放射性同位素作为示踪原子，故C、D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,7.(多选)下列说法正确的是()A.分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较小B.用升温、加压或发生化学反应的方法不能改变放射性元素的半衰期C.以mD、mp、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则mDmpmnD.天然放射现象中的射线是原子核受激发产生的,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应；由光电效应方程：EkhW0，则用频率比较大的X射线照射时光电子的最大初动能较大；故A错误；半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故B正确；质子和中子结合成氘核，有质量亏损，可知mDmpmn，故C错误；天然发射现象中的射线是原子核受激发产生的，故D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.放射性元素A经过2次衰变和1次衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A.1位B.2位C.3位D.4位,解析,解析原子核经过一次衰变，电荷数减小2，所以经过2次衰变后电荷数减小4；同时，经过一次衰变，电荷数增加1；所以元素A经过2次衰变和1次衰变后电荷数减小3，则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正确，A、B、D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,9.(多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有(),解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析两个轻核聚合成一个较重的核的反应为核聚变反应，故A对，B错.重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应为核裂变反应，故C对.原子核放出或粒子后变成另一种原子核的反应称为原子核的衰变.原子核衰变的反应物只有一种，故D错.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析答案,解析反应的质量亏损是：m(m1m22m3)，根据质能方程Emc2可知，放出的能量为E(