《原子核》教学课件

《原子核》构建知识网络归纳专题小结1．衰变规律及实质(1)α衰变和β衰变的比较.专题1原子核的衰变、半衰期2．半衰期的理解(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期．(2)决定因素：半衰期由放射性元素的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(如单质或化合物)状态无关．(3)主要应用：放射性元素的半衰期在科技上主要应用于考古和某些测量．(4)衰变速度越快的元素，半衰期越短，不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别悬殊．半衰期是一个统计规律，只对大量原子核适用，对于少数个别的原子核，其衰变毫无规律，何时衰变，不可预知．3．半衰期计算(1)发生衰变的放射性元素的质量(原子核个数)加上剩余放射性元素的质量(原子核个数)等于最初没有发生衰变时放射性元素的质量(原子核个数)．(2)发生衰变的放射性元素的质量与生成的新的元素质量之比等于放射性元素与生成的新的元素质量数之比．(3)发生衰变的放射性元素在相同时间内衰变次数与其质量成正比．若半衰期用T半表示，t表示衰变时间，N0表示放射性元素的初始原子核个数，N为经历了n个半衰期后剩余的放射性元素的原子核个数，ΔN表示已衰变的放射性元素原子核个数；m0表示放射性元素的初始质量，m为经历了n个半衰期所剩余放射性元素的质量，Δm表示已衰变的放射性元素的质量．则有如下4个公式：答案：B例2

2021年3月三星堆遗址出土了大量文物，进一步证实了中国历史上商代的存在．考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本利用14C年代检测方法进行了分析，进而推算出商朝年代.14C的衰变方程为C→N＋X，下列说法正确的是

(

)A．14C发生的是α衰变B．14C衰变时电荷数守恒，但质量数不守恒C．14C的半衰期不会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素影响D．生物体中以CaCO3形式存在的14C半衰期比单质14C的半衰期更长答案：C1．核反应的四种类型专题2核反应方程2．核反应方程的书写(1)掌握核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律．(2)掌握常见的主要核反应方程式，并知道其意义．(3)熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、α粒子等．答案：BD专题3衰变次数的确定方法答案：D重核的裂变和轻核的聚变，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可以判断两种核反应都会向外释放能量，计算核能的方法如下：(1)质能方程ΔE＝Δmc2是计算释放核能多少的主要方法，质量亏损Δm的确定是计算核能的关键．(2)核反应中如无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能．这种情况下的核能可由下列关系计算：反应前总动能＋反应过程中释放的核能＝反应后总动能．专题4核能的计算(1)写出该核反应的方程式；(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV?丢分题1关于半衰期，以下说法正确的是 (

)A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快类型错误地理解半衰期和错误计算半衰期【答案】D【解析】半衰期由放射性元素的核内部本身的因素决定的．半衰期与所处的物理状态和化学状态无关，A、B错误；半衰期是一个统计概念，只有大量的原子核才成立，C错误；放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映出放射性元素衰变速度的快慢，若衰变越快，半衰期越短，D正确．易错警示误认为半衰期跟原子所处的物理(如压强、温度等)或化学(如单质或化合物)状态有关．误认为对于少数个别的原子核，其衰变也有规律，错选A、B、C．丢分题2某放射性元素的半衰期为2小时，10g这种元素经过4小时后还应该剩下

(

)A．7.5g B．5gC．2.5g D．0g【答案】C【解析】10g的这种元素，经过2小时后，有5g发生衰变，还剩5g．再经过2小时后，又有剩余的5g中的一半发生衰变．所以经4小时后共有7.5g发生衰变，还应该剩下2.5g．故正确选项是C．易错警示由于该元素的半衰期为2小时，10g的这种元素经过2小时后，有5g发生衰变，还剩5g．有些学生认为，在相等的时间内，衰变量相等，再经过2小时，剩下的5g又发生衰变，即经4小时，10g这种元素完全发生衰变．所以错选D项．有的同学把衰变量与剩余量没区别开，认为10g这种元素经4小时候还应该剩下7.5g．而错选A项．丢分题3关于β衰变中所放出来的电子，下列说法中正确的是

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)A．由于它是从原子核中释放出来，所以它是原子核的组成部分B．它是核外电子从内层轨道跃迁时放出的C．当它通过空气时，电离作用很强D．它的贯穿本领较强【答案】D类型错误理解衰变的实质或错误计算衰变次数易错警示认为既然β衰变的电子是原子核中释放出来的，则电子是原子核的组成部分，而错选A．因为原子是由原子核和电子组成，认为β衰变中放出来的电子是原子核外电子，而错选B．【答案】BD【解析】铅核的中子数为(208－82)个＝126个，钍核的中子数为(232－90)个＝142个，所以铅核比钍核少(142－126)个＝16个，所以A错误、B正确；铅核的质子数为82个，钍核的质子数为90个，所以铅核比钍核少8个质子；衰变过程中设发生了X次α衰变和Y次β衰变，由质量数守恒可知232＝208＋4X，由质子数守恒可知90＝82＋2X－Y，所以X＝6，Y＝4，所以C错误，D正确．丢分题5下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是(

)A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大【答案】D类型混淆结合能与比结合能【解析】核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错误；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核小，B、C错误；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D正确．易错警示误认为比结合能越大的原子核，它的结合能也一定越大而错选B；误认为重核的结合能和比结合能都大而错选C．丢分题6下列说法中正确的是 (

)A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C．核反应中发生的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D．因在核反应中会产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒【答案】B类型错误地理解质能方程【解析】E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误、B正确．核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误．在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物