高考一輪復(fù)習(xí)原子核

1、答案答案B原子核的組成原子核的衰變半衰期放射性同原子核的組成原子核的衰變半衰期放射性同位素位素(考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)】【思維驅(qū)動(dòng)】第第4講講原子核原子核1原子核的組成原子核的組成：原子核是由：原子核是由_和中子組成的，和中子組成的， 統(tǒng)稱為核子。統(tǒng)稱為核子。2 2原子核中的三個(gè)整數(shù)原子核中的三個(gè)整數(shù): : (1)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。叫核子數(shù)。 (2)電荷數(shù)電荷數(shù)(z):原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷量的整原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍，用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷數(shù)。（數(shù)倍，用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷數(shù)。（是原子核是原子核的電荷量嗎？的電荷量嗎？） (3)

2、質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)(A):原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量和原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量和, 而質(zhì)子與中子的質(zhì)量幾乎相等，所以而質(zhì)子與中子的質(zhì)量幾乎相等，所以原子核的質(zhì)量幾原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍,這個(gè)整數(shù)這個(gè)整數(shù),叫質(zhì)量數(shù)。叫質(zhì)量數(shù)。 核電荷數(shù)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=元素的原子序數(shù)元素的原子序數(shù)=荷外電子數(shù)荷外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)中子數(shù)【知識(shí)存盤】【知識(shí)存盤】質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子和中子質(zhì)子和中子3 3原子核的表示原子核的表示X X表示表示元素符號(hào)元素符號(hào))2(, 4,242個(gè)中子即有質(zhì)量數(shù)為個(gè)質(zhì)子有表示氦原子核He)143(

3、,235,9223592個(gè)中子即有質(zhì)量數(shù)為個(gè)質(zhì)子有表示鈾原子核UXAzA A表示表示質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)Z Z表示表示電荷數(shù)電荷數(shù)4 4同位素同位素: :質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同, ,（質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同），在元素周期表中（質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同），在元素周期表中處于同一位置處于同一位置則互為同位素。同位素具則互為同位素。同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)有相同的化學(xué)性質(zhì))(11氫H)(21重氫H)(31氚H自發(fā)自發(fā)原子核原子核放射性放射性放射性放射性(3)三種射線三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是_、_、_射線射線射線射線射線射線最弱最弱最強(qiáng)最強(qiáng)c

4、 c 光子光子較弱較弱較弱較弱接近接近c(diǎn) c電離本領(lǐng)電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)速率速率組成物質(zhì)組成物質(zhì) 射線射線 射線射線 射線射線射線種類射線種類氦核氦核He42電子電子e01最強(qiáng)最強(qiáng)最弱最弱c1015 5天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象(1)(1)天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象 元素元素_地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(2)放射性和放射性元素放射性和放射性元素 物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫_.具有放射性具有放射性的元素叫的元素叫_元素元素(3)(3)原

5、子核衰變規(guī)律：原子核衰變規(guī)律：衰變類型衰變類型衰變衰變衰變衰變衰變方程衰變方程衰變實(shí)質(zhì)衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子電子衰變規(guī)律衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒6原子核的衰變?cè)雍说乃プ?1)(1)衰變衰變: :原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化. .可可分為分為衰變、衰變、衰變，并伴隨著衰變，并伴隨著射線放出射線放出. .(2)(2)半衰期半衰期: :放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間間.

6、.(4)(4)確定衰變次數(shù)的方法確定衰變次數(shù)的方法(1)(1)設(shè)放射性元素設(shè)放射性元素 經(jīng)過經(jīng)過n n次次衰變和衰變和m m次次衰變后，變成衰變后，變成穩(wěn)定的新元素穩(wěn)定的新元素 則表示該核反應(yīng)的方程為：則表示該核反應(yīng)的方程為： 根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程： A AA A4 4n n， Z ZZ Z2 2n nm m. . 解方程可得解方程可得m m、n n. .(2)(2)因?yàn)橐驗(yàn)樗プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變對(duì)質(zhì)量數(shù)無影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)衰變的次數(shù)Am

7、7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案答案Btmm)21(0余放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：tNN)21(0余衰變時(shí)間衰變時(shí)間半衰期半衰期衰變前質(zhì)量衰變前質(zhì)量衰變后剩衰變后剩余質(zhì)量余質(zhì)量衰變前原子數(shù)衰變前原子數(shù)衰變后剩衰變后剩余原子數(shù)余原子數(shù)(5)(5)影響半衰期的因素影響半衰期的因素 放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)跟原子所處的物理狀態(tài)( (如溫度、壓強(qiáng)如溫度、壓強(qiáng)) )或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)( (如單如單質(zhì)、化合物質(zhì)、化合物) )無關(guān)無關(guān) (1)半

8、衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，個(gè)別原子核經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間衰變無法預(yù)測(cè)，對(duì)個(gè)規(guī)律，個(gè)別原子核經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間衰變無法預(yù)測(cè)，對(duì)個(gè)別或極少數(shù)原子核，無半衰期可言別或極少數(shù)原子核，無半衰期可言(2)原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒，但并非質(zhì)量守恒，核原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒，但并非質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程前、后質(zhì)量發(fā)生變化反應(yīng)過程前、后質(zhì)量發(fā)生變化(質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損)而釋放出核而釋放出核能，質(zhì)量與能量相聯(lián)系能，質(zhì)量與能量相聯(lián)系解析解析衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)守恒，但是會(huì)出現(xiàn)質(zhì)衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)守恒，但是會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，則選項(xiàng)量虧損，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；給釷加熱，釷的半衰期不變，錯(cuò)誤；給釷加熱，釷

9、的半衰期不變，故選項(xiàng)故選項(xiàng)C錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案答案BD7.7.放射性同位素及其應(yīng)用和防護(hù)放射性同位素及其應(yīng)用和防護(hù)(1)放射性同位素：放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素位素(2)人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)： (1)放射強(qiáng)度容易控制；放射強(qiáng)度容易控制； (2)可可以制成各種所需的形狀；以制成各種所需的形狀； (3)半衰期很短，廢料容易處理半衰期很短，廢料容易處理(3)應(yīng)用應(yīng)用(1)工業(yè)部門使用射線測(cè)厚度工業(yè)部門使用射線測(cè)厚度利用利用射線的穿透特性；射線的穿透特性；(2)煙霧報(bào)警器的使用煙霧報(bào)警器的使用利用射線的電離作用，增加煙霧利用

10、射線的電離作用，增加煙霧導(dǎo)電離子濃度；導(dǎo)電離子濃度；(3)農(nóng)業(yè)應(yīng)用農(nóng)業(yè)應(yīng)用 射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死腐敗細(xì)菌、抑制發(fā)芽等；腐敗細(xì)菌、抑制發(fā)芽等；(4)做示蹤原子做示蹤原子利用放射性同位素與非放射性同位素有利用放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)相同的化學(xué)性質(zhì)(4)放射性污染與防護(hù)放射性污染與防護(hù)污染與污染與防護(hù)防護(hù)舉例與舉例與措施措施說明說明污染污染核爆炸核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強(qiáng)烈的強(qiáng)烈的射線和中子流，長(zhǎng)期存在放射性射線和中子流，長(zhǎng)期存在放射性污染污染核泄漏核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用

11、放射性核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用放射性原材料，一旦泄露就會(huì)造成嚴(yán)重污染原材料，一旦泄露就會(huì)造成嚴(yán)重污染醫(yī)療照射醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會(huì)導(dǎo)醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會(huì)導(dǎo)致病人受到損害，甚至造成病人的死亡致病人受到損害，甚至造成病人的死亡污染與污染與防護(hù)防護(hù)舉例與舉例與措施措施說明說明防護(hù)防護(hù)密封防護(hù)密封防護(hù)把放射源密封在特殊的包殼里，或者把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊的方法覆蓋，以防止射線泄漏用特殊的方法覆蓋，以防止射線泄漏距離防護(hù)距離防護(hù)距放射源越遠(yuǎn)，人體吸收的劑量就越距放射源越遠(yuǎn)，人體吸收的劑量就越少，受到的危害就越輕少，受到的危害就越輕時(shí)間防護(hù)時(shí)間防護(hù)盡量減少

12、受輻射的時(shí)間盡量減少受輻射的時(shí)間屏蔽防護(hù)屏蔽防護(hù)在放射源與人體之間加屏蔽物能起到在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護(hù)作用防護(hù)作用.鉛的屏蔽作用最好鉛的屏蔽作用最好(單選單選)太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少太陽每秒鐘輻射出的能量約為減少太陽每秒鐘輻射出的能量約為41026J，根據(jù)愛因，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近 ()A1036 kg B1018 kg C1013 kg D109 kg核力與結(jié)合能、質(zhì)量虧損核力與結(jié)合能、質(zhì)量虧損(考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)】【思維驅(qū)動(dòng)】答案

13、答案D1核力核力核子間的作用力核力是核子間的作用力核力是_強(qiáng)引力，作用范圍在強(qiáng)引力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)，只在之內(nèi)，只在_的核子間發(fā)生作用的核子間發(fā)生作用2核能核能 _結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量，叫做原子核的能量，叫做原子核的_能，亦稱核能能，亦稱核能3比結(jié)合能比結(jié)合能 定義：原子核的定義：原子核的 與與 之比稱做比結(jié)合能，之比稱做比結(jié)合能， 也也叫平均結(jié)合能叫平均結(jié)合能 性質(zhì)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的性質(zhì)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能比結(jié)合能越大，越大，表示原子核中核子結(jié)合得越表

14、示原子核中核子結(jié)合得越 ，原子核越穩(wěn)定。，原子核越穩(wěn)定。【知識(shí)存盤】【知識(shí)存盤】短程短程相鄰相鄰核子核子結(jié)合結(jié)合結(jié)合能結(jié)合能核子數(shù)核子數(shù)牢固牢固4.質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即量和它的質(zhì)量成正比，即Emc2.方程的含義是：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的方程的含義是：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，物體的能量增大，質(zhì)量也增大；物體的能量減少，正比關(guān)系，物體的能量增大，質(zhì)量也增大；物體的能量減少，質(zhì)量也減少質(zhì)量也減少5.質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之質(zhì)量虧損：原子核

15、的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損m，其能量也，其能量也要相應(yīng)減少，即要相應(yīng)減少，即Emc2；原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加增加m，吸收的能量為，吸收的能量為Emc2.由圖可知：中等大小的核最穩(wěn)定，由圖可知：中等大小的核最穩(wěn)定，因?yàn)檫@些核的因?yàn)檫@些核的比結(jié)合能最大，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最大。比結(jié)合能最大，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最大。OZABCDEFFe核子平均質(zhì)量：原子核的質(zhì)量核子數(shù) 使使較重的核分裂較重的核分裂成中等大

16、小的核，或者把成中等大小的核，或者把較較小的核合并小的核合并成中等質(zhì)量的核；成中等質(zhì)量的核； 因?yàn)槭馆^重的核分裂成中等大小的核，或者把因?yàn)槭馆^重的核分裂成中等大小的核，或者把較小的核合并成中等大小的核，較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能核子的比結(jié)合能都會(huì)增加，即核子將發(fā)生新的質(zhì)量虧損，釋放新都會(huì)增加，即核子將發(fā)生新的質(zhì)量虧損，釋放新的核能。的核能。6.6.若要釋放結(jié)合能，我們可以怎么做？為什么？若要釋放結(jié)合能，我們可以怎么做？為什么？(多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是 ()核反應(yīng)方程重核裂變、核聚變核反應(yīng)方程重核裂變、核聚變(考綱要求考綱要求)【思維驅(qū)動(dòng)】【思維驅(qū)動(dòng)】解析解析

17、核反應(yīng)類型分四種，方程特點(diǎn)各有不同，衰變方程的左邊只核反應(yīng)類型分四種，方程特點(diǎn)各有不同，衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核，右邊出現(xiàn)有一個(gè)原子核，右邊出現(xiàn)或或粒子聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反粒子聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng)，右邊是中等原子核裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊應(yīng)，右邊是中等原子核裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等原子核人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核是中等原子核人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核，由此可知反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核，由此可知B、D兩選項(xiàng)正確兩選項(xiàng)正確答案答案BD1重核裂變和核聚變重核裂變和核聚變(1)重核裂

18、變重核裂變：是重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過：是重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程如：程如：【知識(shí)存盤】【知識(shí)存盤】3由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)能持續(xù)地進(jìn)行的過程稱為鏈由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)能持續(xù)地進(jìn)行的過程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是：裂變物質(zhì)的體積式反應(yīng)，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是：裂變物質(zhì)的體積_臨臨界體積界體積裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆(2)核聚變核聚變：聚變是兩個(gè)輕核結(jié)合成：聚變是兩個(gè)輕核結(jié)合成_的核的反應(yīng)過的核的反應(yīng)過程如：程如：大于等于大于等于質(zhì)量較大質(zhì)量較大熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)2核反應(yīng)的四種類型核反應(yīng)的四種類型 (1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆

19、的，所以核反應(yīng)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來守恒規(guī)律杜撰出生成物來(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒(1)方程中的方程中的“X”核符號(hào)為核符號(hào)為_；(2)钚核的質(zhì)量為钚核的質(zhì)量為239.052 2 u，鈾核的質(zhì)量為，鈾核的質(zhì)量為235.043 9 u，X核的質(zhì)量為核的質(zhì)量為4.002 6 u，已知，已知1 u相當(dāng)于相當(dāng)于931 MeV，則該衰變過，則該衰變過程放出的能量是程放出的能量是_MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放的能