高中物理电磁感应选修3-5第2章第3讲核反应-核能word版本

1、目录目录高中物理电磁感应选修3-5第2章第3讲核反应-核能基础再现对点自测基础再现对点自测知识清单知识清单质子质子中子中子核子核子电荷数电荷数质子数质子数中子数中子数二、天然放射现象二、天然放射现象1天然放射现象：天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素为天然放射现象，这些元素称为放射性元素2三种射线的本质：三种射线的本质：射线是射线是_，射线是射线是_，射线是射线是_.三、原子核的衰变三、原子核的衰变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原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化可分为化可分为_、_，

2、并伴随着，并伴随着射线放出射线放出2半衰期：半衰期：放射性元素的原子核有放射性元素的原子核有_发生衰变所需要发生衰变所需要的时间的时间氦核氦核电子电子光子光子衰变衰变衰变衰变半数半数四、放射性同位素的应用四、放射性同位素的应用1.利用射线利用射线:放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等农业、医疗等2作示踪原子作示踪原子五、核反应、核力与核能五、核反应、核力与核能1核反应规律：核反应规律：在核反应中在核反应中,_守恒，守恒，_守恒守恒.2核力核力(1)概念：组成原子核的概念：组成原子核的_之间存在的作用力之间存在的作用力(2)核力特点核力特点

3、核力是核力是_(强力强力)的一种表现，在它的作用范的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多围内，核力比库仑力大得多核力是核力是_力，作用范围在力，作用范围在1.51015 m之内之内质量数质量数电荷数电荷数核子核子强相互作用强相互作用短程短程每个核子只跟每个核子只跟_的核子发生核力作用，这种性质称的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性为核力的饱和性3质量亏损质量亏损(1)爱因斯坦质能方程：爱因斯坦质能方程：_.(2)质量亏损：原子核的质量质量亏损：原子核的质量_组成它的核子的质量之组成它的核子的质量之和的现象和的现象4结合能结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个：克服核力束缚，

4、使原子核分解为单个_时时需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成_时需要的能量时需要的能量六、核裂变和核聚变六、核裂变和核聚变1重核裂变重核裂变(1)定义：使重核分裂成几个定义：使重核分裂成几个_的原子核的核反应的原子核的核反应.相邻相邻Emc2小于小于核子核子原子核原子核质量较小质量较小大于大于大于大于较重较重热身体验热身体验3关于放射性元素的半衰期关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的有下列说法正确的有()A是原子核质量减少一半所需的时间是原子核质量减少一半所需的时间B是原子核有半数发生衰变所需的时间是原子核有半数发生衰变所需的时间C把放射性元素

5、放在密封的容器中，可以减慢放射性元素把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的半衰期的半衰期D可以用来测定地质年代、生物年代等可以用来测定地质年代、生物年代等4(2013嘉兴模拟嘉兴模拟)如图如图(a)是是、三种射线穿透能力的三种射线穿透能力的示意图示意图,图图(b)是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图伤痕的示意图,请问图请问图(b)中的检查是利用了哪种射线中的检查是利用了哪种射线() A射线射线 B射线射线C射线射线 D三种射线都可以三种射线都可以5氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间氦原子核由两个质子与两个中子组成

6、，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列种力从大到小的排列顺序是顺序是()A核力、万有引力、库仑力核力、万有引力、库仑力B万有引力、库仑力、核力万有引力、库仑力、核力C库仑力、核力、万有引力库仑力、核力、万有引力D核力、库仑力、万有引力核力、库仑力、万有引力热身体验答案与解析热身体验答案与解析3解析：选解析：选D.原子核衰变成新核，新核与未衰变的核在一原子核衰变成新核，新核与未衰变的核在一起起,故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，A错；错；两个半衰期会有四分之三的原子核发生衰变两个半衰期

7、会有四分之三的原子核发生衰变,B错；衰变快错；衰变快慢由原子核内部因素决定慢由原子核内部因素决定,与原子所处的物理状态或化学状与原子所处的物理状态或化学状态无关态无关,常用其测定地质年代、生物年代等，故常用其测定地质年代、生物年代等，故C错错D对对4解析：选解析：选C.射线电离能力最强，穿透能力最弱，射线电离能力最强，穿透能力最弱，射线射线与其相反与其相反,电离作用最弱电离作用最弱,穿透能力最强穿透能力最强,要想穿透钢板要想穿透钢板,只能只能利用利用射线，本题答案为射线，本题答案为C.5解析：选解析：选D.核力是核子之间的一种强相互作用，其相互核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大，

8、两核子之间的万有引力极其微小，所以我们作用力巨大，两核子之间的万有引力极其微小，所以我们在平时的计算时不考虑在平时的计算时不考虑6解析：选解析：选A.“人造太阳人造太阳”是全超导核聚变实验装置，核反是全超导核聚变实验装置，核反应是轻核聚变，而不是重核裂变，故应是轻核聚变，而不是重核裂变，故A项对，项对，B项错；项错；“人人造太阳造太阳”是利用海水中的是利用海水中的H和和H轻核聚变而产生大量的能量轻核聚变而产生大量的能量，放出的能量是用质量亏损计算的，释放核能大小的计算，放出的能量是用质量亏损计算的，释放核能大小的计算依据是爱因斯坦质能方程，依据是爱因斯坦质能方程，C、D项错项错一、三种射线的比

9、较一、三种射线的比较要点透析直击高考要点透析直击高考即时应用即时应用1天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知验结果如图所示，由此可推知()A来自于原子核外的电子来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子解析：选解析：选D.由题图可知，由题图可知，是是射线，射线，是是射线，射线，是是射射线，故线，故D正确正确二、原子核的衰变二、原子核的衰变1原子核衰变规律原子

10、核衰变规律特别提醒：特别提醒：半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言别或少数原子核，无半衰期可言.三、核反应的四种类型三、核反应的四种类型2核能的计算方法核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程列式计算：即根据爱因斯坦质能方程列式计算：即Emc2(m的单的单位：位：kg)(2)根据根据1原子质量单位原子质量单位(u)相当于相当于931.5兆电子伏能量，则兆电子伏能量，则Em931.5 MeV(m的单位：的单位：u,1 u1.66061027 kg)(3)核反应遵守动量守恒定律和能量守恒定律，因此我们可核反应遵守动量守恒定律和

11、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以结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能特别提醒：特别提醒：( (1) )质量数与质量是两个不同的概念质量数与质量是两个不同的概念.核反应中核反应中质量数、电荷数都守恒，但核反应中依然有质量亏损质量数、电荷数都守恒，但核反应中依然有质量亏损.( (2) )核反应中的质量亏损，并不是这部分质量消失或质量转核反应中的质量亏损，并不是这部分质量消失或质量转化为能量；质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核化为能量；质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子的个数是不变的子的个数是不变的.即时应用即时应用4太阳因核聚变释放出巨大的能量

12、太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量同时其质量不断减少不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱，根据爱因斯坦质能方程因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kgB1018 kgC1013 kg D109 kg考点探究讲练互动考点探究讲练互动【解析】【解析】设设衰变次数为衰变次数为x，衰变次数为衰变次数为y，由质量数守，由质量数守恒和电荷数守恒得恒和电荷数守恒得2322084x90822xy解得解得x6，y4，C错错D对对铅核、钍核的质子数分别为铅核、钍核的质子数分别为82、90，故，故A对对铅核、钍核的

13、中子数分别为铅核、钍核的中子数分别为126、142，故，故B对对【答案】【答案】C【答案】【答案】(1)B(2)DBA质量数质量数144，中子数，中子数88例例3易错辨析对衰变规律理解不准确造成错误易错辨析对衰变规律理解不准确造成错误技法提炼思维升华技法提炼思维升华错因剖析错因剖析错解错解1：不明确射线的本质，误认为射线即电磁波，错选：不明确射线的本质，误认为射线即电磁波，错选A.错解错解2：不理解半衰期是统计规律，只有对大量原子核才成：不理解半衰期是统计规律，只有对大量原子核才成立，因而错选立，因而错选B.错解错解3：不清楚：不清楚衰变产生的本质原因，以为释放的电子就衰变产生的本质原因，以为释放的电子就是原子核外的电子而错选是原子核外的电子而错选D.【答案】【答案】C【真知灼见】【真知灼见】对于衰变，要记住以下三点：对于衰变，要记住以下三点：(1)三种射线的产生、本质和特性；三种射线的产