2016《名师面对面》高考物理大一轮复习课件：选修3-5-第4讲原子核-核能

1、高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35选修选修35 选考部分选考部分高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35第第4讲原子核核能讲原子核核能高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35一、天然放射现象一、天然放射现象1天然放射现象的发现天然放射现象的发现(1)_发现天然放射现象，使人们认识到原子核也发现天然放射现象，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有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕(2)原子核的组成原子核的组成原子核由原子核由_和和_组成，质子和中子统称为组成，质子和中子统称为_原子

2、核的核电荷数原子核的核电荷数_数，原子核的质量数数，原子核的质量数_.贝克勒尔贝克勒尔质子质子中子中子核子核子质子质子质子数中子数质子数中子数高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35(3)通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于或通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于或等于等于_的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于于_的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出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常见的有来的射线常见的有3种：种：_.8383射线、射线、射线、射线、射线射线高三一轮总复习高

3、三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修352天然衰变中核的变化规律天然衰变中核的变化规律(1)衰变和衰变和衰变的比较衰变的比较高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35(2)射线：射线：射线经常是伴随着射线经常是伴随着衰变或衰变或衰变同时产生衰变同时产生的其实质是放射性原子核在发生的其实质是放射性原子核在发生衰变或衰变或衰变的过程中，产衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态核处于激发态)而辐射出光子而辐射出光子(3)半衰期是放射性元素的原子核有半衰期是放射性元素的原子核有_发生衰变所需发生衰变所需的时间，它表示放射性元

4、素衰变的的时间，它表示放射性元素衰变的_快慢快慢半数半数高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35二、核力与核能二、核力与核能1核力：核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑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，这种力叫做核力核力具

5、有一种力把各核子紧紧地拉在一起，这种力叫做核力核力具有以下特点：以下特点：(1)核力是很强的力核力是很强的力(2)核力作用范围小，只在核力作用范围小，只在2.01015 m的短距离内起作的短距离内起作用用(3)每个核子只跟它每个核子只跟它_的核子发生核力作用的核子发生核力作用相邻相邻高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修352核能核能(1)结合能：核子结合成原子核时结合能：核子结合成原子核时_一定的能量，原子一定的能量，原子核分解成核子时核分解成核子时_一定能量，这种能量叫结合能一定能量，这种能量叫结合能(2)质量亏损：核子结合成原子核，所生成的原子核的质量质量亏损：核

6、子结合成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做_也可以认为，在核反应中，参加核反应的总质量也可以认为，在核反应中，参加核反应的总质量m和核反应后生成的核总质量和核反应后生成的核总质量m之差：之差：mmm.(3)爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是的联系，它们的关系是_，这就是爱因斯坦的质能方，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程质能方程的另一个表达形式是Emc2.放出放出吸收吸收质量亏损质量亏损Emc2 高三一轮总复习高三一轮

7、总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35【跟踪训练【跟踪训练】3(多选多选)关于核能和爱因斯坦质能方程，下列说法正确的关于核能和爱因斯坦质能方程，下列说法正确的是是()AEmc2是物体各种形式能的总称是物体各种形式能的总称B原子核的能是指核子结合成原子核时吸收的能量或原原子核的能是指核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量子核分解为核子时放出的能量C1 u(原子质量单位原子质量单位)相当于相当于931.5 MeV能量能量D由由Emc2，在核反应中，亏损的质量，在核反应中，亏损的质量m转化成能转化成能量量E放出放出【答案【答案】AC高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考

8、部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修353链式反应链式反应大于等于大于等于高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35质量较大质量较大热核反应热核反应高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修355(单选单选)关于裂变和聚变，下列说法正确的是关于裂变和聚变，下列说法正确的是()A聚变是裂变的逆反应聚变是裂变的逆反应B如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量C聚变须将反应物加热至数百万度以上高温，显然

9、是吸聚变须将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量收能量D裂变与聚变均可释放巨大能量裂变与聚变均可释放巨大能量【答案【答案】D高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35三种射线的比较三种射线的比较考查三种放射线的性质和特点考查三种放射线的性质和特点 高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35 (单选单选)如图如图1341所示，所示，X为一未知放射源，为一未知放射源，P为薄铝箔，当为薄铝箔，当X放射源稳定时，计数器的计数率放射源稳定时，计数器的计数率(单位时间内接单位时间内接受

10、射线的次数受射线的次数)稳定现在将磁场移开，发现计数器的计数率稳定现在将磁场移开，发现计数器的计数率没有什么变化，然后抽走没有什么变化，然后抽走P，则计数器的计数率大幅上升，说，则计数器的计数率大幅上升，说明明X为为()A纯纯粒子放射源粒子放射源B纯纯粒子放射源粒子放射源C粒子和粒子和粒子的混合放射源粒子的混合放射源D粒子和粒子和粒子的混合放射源粒子的混合放射源高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35 (单选单选)(2015年河源模拟年河源模拟)如图如图1342所所示，是利用放射线自动控制铝板厚度生产的

11、装置，放射源能放示，是利用放射线自动控制铝板厚度生产的装置，放射源能放射出射出、 3种射线根据设计要求，该生产线压制的是种射线根据设计要求，该生产线压制的是2 cm厚的铝板那么，在厚的铝板那么，在3种射线中哪种射线对控制厚度起主要种射线中哪种射线对控制厚度起主要作用作用()A射线射线 B.射线射线C射线射线 D.、射线都行射线都行【答案【答案】C【解析【解析】能够穿透能够穿透2 cm厚金属铝板的射线只有厚金属铝板的射线只有射线，选射线，选项项C正确正确高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35考查对半衰期概念的理解考查对半衰期概念的理解高三一轮总复习高三一轮总复习 物理

12、物理选考部分选考部分选修选修35(2)影响因素：半衰期是一个统计规律，只有对大量的原子影响因素：半衰期是一个统计规律，只有对大量的原子核才成立，对少量的原子核没有意义放射性元素衰变的快慢核才成立，对少量的原子核没有意义放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温如温度、压强度、压强)或化学状态或化学状态(如单质、化合物如单质、化合物)无关无关高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35 (单选单选)若元素若元素A的半衰期为的半衰期为4天，元素天，元素B的半衰期的半衰期为为5天，则相同质量的天，则相同

13、质量的A和和B，经过，经过20天后，剩下两元素的质量天后，剩下两元素的质量之比之比mA mB为为()A30 31B.31 20 C1 2D.2 1解析解析 根据半衰期公式，易得根据半衰期公式，易得A经历经历5个半衰期，个半衰期，B经历经历4个个半衰期，所以剩余质量之比为半衰期，所以剩余质量之比为1 2，选项，选项C正确正确答案答案 C高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35 (单选单选)(2011年上海卷年上海卷)在存放放射性元素在存放放射性元素时，若把放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；置于大量水中；密封于铅盒中；密封于铅盒中；与与轻核元素结合成化合物，则轻核

14、元素结合成化合物，则()A措施措施可减缓放射性元素衰变可减缓放射性元素衰变B措施措施可减缓放射性元素衰变可减缓放射性元素衰变C措施措施可减缓放射性元素衰变可减缓放射性元素衰变D上述措施均无法减缓放射性元素衰变上述措施均无法减缓放射性元素衰变【答案【答案】D【解析【解析】放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外界因素无关，所以选项定，与外界因素无关，所以选项A、B、C错误，错误，D正确正确高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35考查考查、衰变规律衰变规律 衰变是指天然放射性元素放出衰变是指天然放射性元素放出、粒子而转变成新

15、核粒子而转变成新核的过程，有哪种粒子放出，就称为哪种衰变常见的题型有的过程，有哪种粒子放出，就称为哪种衰变常见的题型有(1)求解衰变次数；求解衰变次数；(2)依据衰变出的粒子在匀强磁场中的运动轨迹依据衰变出的粒子在匀强磁场中的运动轨迹判断有关物理量判断有关物理量高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮

16、总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35解析解析 两个相切的圆表示在相切点处是静止的原子核发生两个相切的圆表示在相切点处是静止的原子核发生了衰变，由于无外力作用，动量守恒，说明原子核发生衰变了衰变，由于无外力作用，动量守恒，说明原子核发生衰变后，新核与放出的粒子速度方向相反，若是它们带相同性质的后，新核与放出的粒子速度方向相反，若是它们带相同性质的电荷，则它们所受的洛伦兹力方向相反，则轨道应是外切圆；电荷，则它们所受的洛伦兹力方向相反，则轨道应是外切圆；若它们所带电荷的性质不同，则它们的轨道应是内切圆图示若它们

17、所带电荷的性质不同，则它们的轨道应是内切圆图示的轨迹说明是放出了正电荷，所以可能是的轨迹说明是放出了正电荷，所以可能是衰变或放出了一个衰变或放出了一个正电子，故选项正电子，故选项A、C正确正确答案答案 AC高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修351核反应的核反应的4种类型种类型考查核反应方程考查核反应方程 高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修352

18、.核反应方程的书写核反应方程的书写(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用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；遵循电荷数守核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒恒高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修35高三一轮总复习高三一轮总复习 物理物理选考部分选考部分选修选修3