人教版選修35 第十九章 原子核 章末總結(jié) 學(xué)案.docx

章末總結(jié)一、對(duì)核反應(yīng)方程及類型的理解1核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變衰變自發(fā)uthhe衰變自發(fā)thpae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂苙heoh(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)hebecn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)alhepn約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子psie重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制unbakr3nunxesr10n輕核聚變目前無(wú)法控制hhhen2.核反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)(1)熟記常見(jiàn)基本粒子的符號(hào)是正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)如質(zhì)子(h)、中子(n)、粒子(he)、粒子(e)、正電子(e)、氘核(h)、氚核(h)等(2)掌握核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律是正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，由于核反應(yīng)不可逆，所以書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“”表示反應(yīng)方向(3)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒例1(多選)能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一下列釋放核能的反應(yīng)方程中，表述正確的是()a.healpn是原子核的人工轉(zhuǎn)變b.hhhe是核聚變反應(yīng)c.fhohe是衰變d.unsrxe10n是裂變反應(yīng)答案abd解析我們要對(duì)人工轉(zhuǎn)變、聚變、裂變、衰變的定義有深入認(rèn)識(shí)，根據(jù)各種定義可知：a是原子核的人工轉(zhuǎn)變的反應(yīng)方程式；b是聚變的核反應(yīng)方程式；c并不是衰變，而是人工轉(zhuǎn)變，衰變是自發(fā)進(jìn)行的，不受外界因素的影響；d是裂變的核反應(yīng)方程式故a、b、d正確針對(duì)訓(xùn)練1在下列四個(gè)核反應(yīng)方程式中，x表示中子的是_，屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變的是_a.nheoxb.alhepxc.hhhexd.uxsrxe10x答案bcdab解析在核反應(yīng)中，不管是什么類型的核反應(yīng)，都遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，對(duì)a，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為144171，其電荷數(shù)為7281，即未知粒子是質(zhì)子(h)；對(duì)b，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為274301，其電荷數(shù)為132150，所以x是中子(n)；對(duì)c，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為2341，電荷數(shù)為：1120，x也是中子(n)；對(duì)d，未知粒子質(zhì)量數(shù)為90136102351，電荷數(shù)為3854920，x也是中子(n)，故方程中x是中子的核反應(yīng)為b、c、d，其中a、b為原子核的人工轉(zhuǎn)變二、半衰期及衰變次數(shù)的計(jì)算1半衰期：大量放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間計(jì)算公式：n余n原()n或m余m原()n，其中n，為半衰期2確定衰變次數(shù)的方法(1)xynheme根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得aa4nzz2nm兩式聯(lián)立求解得衰變次數(shù)n和衰變次數(shù)m.(2)根據(jù)衰變和衰變(衰變質(zhì)量數(shù)不變)直接求解例2(多選)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是()a若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將變長(zhǎng)b衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)產(chǎn)生的c在、這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng)d鈾核(u)衰變?yōu)殂U核(pb)的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變答案cd解析半衰期的時(shí)間與元素的物理狀態(tài)無(wú)關(guān)，若使某放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期不變，故a錯(cuò)誤；衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，故b錯(cuò)誤；在、這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng)，故c正確；鈾核(u)衰變?yōu)殂U核(pb)的過(guò)程中，每經(jīng)過(guò)一次衰變質(zhì)子數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4；而每經(jīng)過(guò)一次衰變質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變；由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可知要經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變，故d正確針對(duì)訓(xùn)練2放射性元素u衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成bi，而bi可以經(jīng)一次衰變變成x(x代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成tl，x和tl最后都變成pb，衰變路徑如圖1所示則()圖1aa82，b211b.bix是衰變，bitl是衰變c.bix是衰變，bitl是衰變d.tl經(jīng)過(guò)一次衰變變成pb答案b解析由bix，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明發(fā)生的是衰變，同時(shí)知a84.由bitl，核電荷數(shù)減2，說(shuō)明發(fā)生的是衰變，同時(shí)知b206，故tlpb發(fā)生了一次衰變故選b.三、核能的計(jì)算1利用質(zhì)能方程來(lái)計(jì)算核能(1)根據(jù)核反應(yīng)方程，計(jì)算核反應(yīng)前與核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損m.(2)根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程emc2或emc2計(jì)算核能方程emc2中若m的單位用“kg”、c的單位用“m/s”，則e的單位為“j”；若m的單位用“u”，可直接用質(zhì)量與能量的關(guān)系式推算e，此時(shí)e的單位為“兆電子伏(mev)”，即1 u1.661027 kg，相當(dāng)于931.5 mev，即原子質(zhì)量單位1 u對(duì)應(yīng)的能量為931.5 mev，這個(gè)結(jié)論可在計(jì)算中直接應(yīng)用2利用平均結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能原子核的結(jié)合能核子的平均結(jié)合能核子數(shù)核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該次核反應(yīng)所釋放(或吸收)的核能例3已知氘核的平均結(jié)合能為1.1 mev，氦核的平均結(jié)合能為7.1 mev，則兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)()a釋放出4.9 mev的能量b釋放出6.0 mev的能量c釋放出24.0 mev的能量d吸收4.9 mev的能量答案c解析依據(jù)題意可寫(xiě)出兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核的核反應(yīng)方程為hhhe，因氘核的平均結(jié)合能為1.1 mev，氦核的平均結(jié)合能為7.1 mev，故釋放的核能為e47.1 mev221.1 mev24.0 mev，故選c.例4用中子轟擊鋰核(li)發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核(h)和粒子，并放出4.8 mev的能量已知1 u相當(dāng)于931.5 mev的能量(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程；(2)求出質(zhì)量虧損；(3)若中子和鋰核是以等大反向的動(dòng)量相碰，且核反應(yīng)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新生核的動(dòng)能，則氚核和粒子的動(dòng)能比是多少？答案(1)linhhe4.8 mev(2)0.005 2 u(3)43解析(