89　第十五章　第80课时　原子核

第十五章

原子结构波粒二象性原子核第80课时原子核[学习目标]

1．了解天然放射现象及三种射线的性质。2．了解原子核的衰变，掌握半衰期的概念，并会进行有关计算。3．了解四种核反应类型，能根据质量数、电荷数守恒写出核反应方程。4．认识原子核的结合能与比结合能，能进行有关核能的计算。考点1原子核的衰变和半衰期1．原子核(1)原子核的组成：原子核是由______和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的________。(2)天然放射现象①放射性元素______地发出射线的现象，首先由__________发现。天然放射现象的发现，说明________具有复杂的结构。②放射性同位素的应用与防护应用：消除静电、工业探伤、作为示踪原子、培养优良品种。防护：防止放射线对人体组织的伤害。质子质子数自发贝克勒尔原子核

α

β

半数内部1896年，法国物理学家贝克勒尔用铀盐做实验材料，把用黑纸包住的照相底片放在铀盐的下面，经阳光曝晒，发现铀盐在底片上留下黑色轮廓。(1)天然放射现象的发现说明原子核具有复杂的内部结构。 (

)(2)铀盐发出的射线是电磁波。 (

)(3)三种射线按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ射线、β射线、α射线。 (

)√

×

√

√B

[根据质量数守恒232＋x＝233，电荷数守恒90＝92－y，可得x＝1，y＝2，故选B。]

√

归纳总结：α衰变、β衰变衰变类型α衰变β衰变衰变方程衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子衰变规律电荷数守恒、质量数守恒1．核反应的四种类型考点2核反应与核反应方程类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发β衰变自发

类型可控性核反应方程典例人工转变人工控制(基本粒子轰击原子核)约里奥-居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子

类型可控性核反应方程典例重核裂变容易控制(慢中子、链式反应)轻核聚变现阶段很难控制(需要极高温度，一般由核裂变提供)

2．核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子(_____)、中子(_____)、α粒子(______)、β粒子(_____)、正电子(_____)、氘核(_____)、氚核(_____)等。(2)掌握核反应方程遵循的规律：________守恒，________守恒。(3)由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“―→”表示反应方向。

质量数电荷数(1)核反应方程遵循电荷数守恒，质量守恒。 (

)(2)β衰变中的电子来源于原子核外电子。 (

)(3)现在的核电站既有轻核聚变的核电站，也有重核裂变的核电站。 (

)×××

√√

√

√√

考点3核能核能的计算1．核力：原子核内部，______间所特有的相互作用力。核力是强相互作用，为短程力，作用范围只有约10-15m，与电性无关。2．核能(1)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______需要的能量，叫作原子核的结合能。(2)比结合能：原子核的结合能与________之比，叫作比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，原子核中核子结合得越______，原子核越______。核子分开核子数牢固稳定3．质量亏损凡是释放核能的核反应，反应后各原子核(新生核)及微观粒子的质量(即静止质量)之和______，两者的差值就叫__________。4．质能方程(1)爱因斯坦得出物体的能量与它的质量的关系：________。(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应减少的能量ΔE＝______。原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝______。变小质量亏损E＝mc2

Δmc2Δmc25．核能的计算(1)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能。①ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位为“kg”，c的单位为“m/s”，则ΔE的单位为“J”。②ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位为“u”，则可直接利用ΔE＝Δm×931.5MeV/u计算，此时ΔE的单位为“MeV”，即1u＝1.6605×10-27kg，相当于931.5MeV，这个结论可在计算中直接应用。(2)利用比结合能计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×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，就是该核反应所释放(或吸收)的核能。(1)核力就是库仑力。 (

)(2)核反应中，出现质量亏损，一定有核能产生。 (

)(3)原子核越大，它的结合能越大，比结合能可能越小。 (

)×

√

√

√

[答案]

(1)0

1

(4m1－m2－2m3)c2

(2)4.4×109kg方法技巧：计算核能的一般方法课时作业(八十)原子核题号135246879101．(2025·湖南卷)关于原子核衰变，下列说法正确的是(

)A．原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长D．采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期√B

[原子核衰变释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，存在质量亏损，则新核总质量小于原核质量，A错误；根据半衰期的定义可知，大量某放射性元素的原子核经过一个半衰期后有半数发生衰变，B正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误。]题/p>

√题

[由质量数守恒可知，Y是电子，碘131发生的是β衰变，A正确；由电荷数守恒可知，X的电荷数为54，碘131原子核内的中子数为131－53＝78，X粒子的原子核内中子数为131－54＝77，碘131的原子核内中子数比X粒子的原子核内中子数多一个，B、D错误；半衰期不受外界环境及化学状态的影响，则碘131在玫瑰红钠盐和马尿酸钠中的半衰期相同，C错误。]题/p>

√

135246879104．人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻钚238的质量m与t＝0时的质量m0的比值。则经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值约为(

)A．0.250

B．0.875C．0.500

D．0.707√题号

题/p>

√题/p>

题/p>

√B

[根据质量数守恒和电荷数守恒有10＋1＝a＋4，5＝3＋b，解得a＝7，b＝2，B正确。]题/p>

√题/p>