高中物理第十九章原子核章末总结课件新人教版选修

第十九章

章末总结原子核第十九章章末总结原子核内容索引知识网络

题型探究达标检测内容索引知识网络知识网络原子核天然放射现象：3种射线(α射线、β射线、γ射线)的本质和性质原子核的组成质子(

)中子(

)原子核的衰变意义：原子核

放出某种粒子而转变为新核衰变法则α衰变：X→

＋Heβ衰变：X→

＋e规律：衰变过程遵守

守恒、

守恒、

动量守恒；释放的能量以放出粒子和反冲核的动

能及γ光子能量(伴随γ衰变时)的形式表现出来半衰期：大量原子核有

发生衰变需要的时间，

它由核

决定，与原子所处的物理、化学

状态____自发地质量数电荷数半数本身性质无关原子核天然放射现象：3种射线(α射线、β射线、γ射线)的本质原子核探测射线的方法：威耳逊云室、气泡室、盖革—米勒计数器人工转变核反应与核能核能核力：短程力，只与

核子发生作用结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构

成的，要把它们

所需要的能量比结合能(平均结合能)：比结合能越

，表示

原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定爱因斯坦质能方程：E＝mc2或ΔE＝_____邻近分开大Δmc2原子核探测射线的方法：威耳逊云室、气泡室、盖革—米勒计数器人原子核核反应与核能核反应粒子和宇宙夸克模型宇宙、恒星的演化原子核核反应与核能核反应粒子和宇宙夸克模型宇宙、恒星的演化题型探究题型探究一、对核反应方程及类型的理解1.四类核反应方程的比较名称核反应方程时间其它衰变α衰变1896年贝可勒尔β衰变裂变1938年原子弹原理聚变

氢弹原理一、对核反应方程及类型的理解名称核反应方程时间其它衰变α衰变人工转变正电子1934年约里奥—居里夫妇发现质子1919年卢瑟福发现中子1932年查德威克人正电子1934年约里奥—发现1919年卢瑟福发现1932年高中物理第十九章原子核章末总结ppt课件新人教版选修解析答案√√√解析答案√√√解析我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变的定义作深入认识，根据各种定义可知：A是原子核的人工转变的反应方程式；B是聚变的核反应方程式；C并不是α衰变，而是人工转变，衰变是自发进行的，不受外界因素的影响；D是裂变的核反应方程式.故A、B、D正确.解析我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变的定义作深入认识，根解析BCDAB答案解析BCDAB答案解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，对A，未知粒子的质量数：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数：13＋2＝15＋y，y＝0，所以X是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，X也是中子(n)；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，X也是中子(n)，故方程中X是中子的核反应为B、C、D，其中A、B为原子核的人工转变.解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和

2.确定衰变次数的方法根据质量数、电荷数守恒得A＝A′＋4nZ＝Z′＋2n－m两式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m.(2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解.2.确定衰变次数的方法例2

(多选)关于原子核的有关知识，下列说法正确的是A.天然放射性射线中β射线实际就是电子流，它来自原子核内B.放射性原子经过α、β衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定

从而产生γ射线C.氡222经过衰变变成钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后

一定衰变为钋218D.比结合能越大，原子越容易发生衰变解析√答案√例2(多选)关于原子核的有关知识，下列说法正确的是解析√答解析因为半衰期是统计规律，对单个原子核没有意义，所以C项错；比结合能描述原子核的稳定性，比结合能越大，原子核越稳定，越不容易发生衰变，所以D项错.解析因为半衰期是统计规律，对单个原子核没有意义，所以C项错解析答案图1√解析答案图1√高中物理第十九章原子核章末总结ppt课件新人教版选修三、核能的计算1.利用质能方程来计算核能(1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损Δm.(2)根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能.方程ΔE＝Δmc2中若Δm的单位用“kg”、c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”；若Δm的单位用“u”，可直接用质量与能量的关系式推算ΔE，此时ΔE的单位为“兆电子伏(MeV)”，即1u＝1.66×10－27kg，相当于931.5MeV，即原子质量单位1u对应的能量为931.5MeV，这个结论可在计算中直接应用.三、核能的计算2.利用平均结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数.核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能.2.利用平均结合能来计算核能例3已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，则两个氘核结合成一个氦核时A.释放出4.9MeV的能量 B.释放出6.0MeV的能量C.释放出24.0MeV的能量 D.吸收4.9MeV的能量答案√解析依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为H＋H→He，因氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，故结合前氘核的能量为E1＝2×1.1MeV，结合后氦核的能量E2＝4×7.1MeV，可知吸收的能量为ΔE＝2E1－E2＝－24.0MeV，式中负号表示释放核能，故选C.解析例3已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能例4用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氚核(H)和α粒子，并放出4.8MeV的能量.已知1u相当于931.5MeV的能量.(1)写出核反应方程；答案解析(2)求出质量亏损；答案0.0052u例4用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氚核(H)和(3)若中子和锂核是以等大反向的动量相碰，且核反应释放的能量全部转化为新生核的动能，则氚核和α粒子的动能比是多少？答案解析答案4∶3(3)若中子和锂核是以等大反向的动量相碰，且核反应释放的能量(4)在问题(3)的条件下，α粒子的动能是多大？答案解析答案2.06MeV(4)在问题(3)的条件下，α粒子的动能是多大？答案解析答案达标检测达标检测1.氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr)，这些衰变是A.1次α衰变，6次β衰变 B.4次β衰变C.2次α衰变 D.2次α衰变，2次β衰变123√解析答案41.氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳解析解法一推理计算法根据衰变规律，β衰变不影响核的质量数，发生一次β衰变，核电荷数增加1；发生一次α衰变，质量数减少4，核电荷数减少2，Kr衰变为Zr，质量数不变，故未发生α衰变；核电荷数增加4，一定是发生了4次β衰变.1234由质量数守恒得90＝90＋4x由电荷数守恒得36＝40＋2x－y解得x＝0，y＝4，即只经过了4次β衰变，选项B正确.解析解法一推理计算法1234由质量数守恒得90＝90＋42.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”.(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：He＋____→Be＋γ.1234(2)Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s.一定质量的Be，经7.8×10－16s后所剩下的Be占开始时的___________.答案解析2.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度3.在下列描述核反应过程的方程中，属于α衰变的是______，属于β衰变的是_____，属于裂变的是_____，属于聚变的是_____.(填正确答案标号)123答案4CABEF3.在下列描述核反应过程的方程中，属于α衰变的是______123解析4(1)此核反应中放出的能量ΔE为______________.4.005MeV解析此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为：Δm＝(2×2.0136－3.0156－1.0073)u＝0.0043u，ΔE＝Δmc2＝0.0043×931.5MeV≈4.005MeV.答案123解析4(1)此核反应中放出的能量ΔE为________123解析4(2)若放出的能量全部