高考物理總復(fù)習(xí)時(shí)原子核核反應(yīng)與核能

1、第2課時(shí)原子核核反應(yīng)與核能 【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.掌握原子核的組成、放射性、半衰期、放射性同位素的應(yīng)用等基本問題.2.會(huì)書寫核反應(yīng)方程，能區(qū)分核反應(yīng)的種類和根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問題.3.了解裂變反應(yīng)、聚變反應(yīng)的特點(diǎn)與應(yīng)用，射線的危害與應(yīng)用 一、天然放射現(xiàn)象、原子核的組成 基礎(chǔ)導(dǎo)引 1用符號(hào)表示以下原子核：(1)鈾238；(2)有6個(gè)中子的碳原子核；(3)質(zhì)量數(shù)為14的碳原子核；(4)電荷數(shù)為8、質(zhì)量數(shù)為17的氧原子核；(5)粒子 知識(shí)梳理 1天然放射現(xiàn)象 (1)天然放射現(xiàn)象 元素_地放出射線的現(xiàn)象，首先由_發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_還具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) (2)放射性和放射性元素 物質(zhì)放射出射線的性

2、質(zhì)叫_ 具有放射性的元素叫_自發(fā)貝克勒爾原子核放射性放射性元素中子質(zhì)子核子質(zhì)子中子數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)位置化學(xué) 知識(shí)梳理 1衰變 一種元素經(jīng)放射過程變成另一種元素的現(xiàn)象，稱為原子核的_放射性元素衰變時(shí)放出的射線共有三種：_射線，_射線和_射線衰變 (1)按照衰變時(shí)放出粒子的不同又分為衰變和衰變 (2)射線：射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生的其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子 (3)半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它表示放射性元素衰變的快慢3鏈?zhǔn)椒磻?yīng)大于等于質(zhì)量較大熱核反應(yīng) 知識(shí)梳理 1核力：

3、核子間的作用力核力是短程強(qiáng)引力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)，只在_的核子間發(fā)生作用 2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)吸收的能量，叫作原子核的_能，亦稱核能 3質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損 愛因斯坦質(zhì)能方程E_，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能E_.相鄰核子結(jié)合mc2mc2考點(diǎn)一原子核的衰變、半衰期及三種射線的性質(zhì) 【考點(diǎn)解讀】 核反應(yīng)的四種類型考點(diǎn)二核反應(yīng)方程及反應(yīng)類型 特別提醒1.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 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)守

4、恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程 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 【答案】AC 【解析】A項(xiàng)表示衰變，C項(xiàng)表示輕核聚變，D項(xiàng)不是重核裂變，選項(xiàng)A、C正確，D錯(cuò)誤；B項(xiàng)中核反應(yīng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤 【考點(diǎn)解讀】 1核力 (1)含義：原子核里的核子間存在互相作用的核力，核力把核子緊緊束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核 (2)特點(diǎn)：核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)； 核力是短程力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)因此每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用 2核能 (1)質(zhì)量虧損：組成原子核的核子質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差考點(diǎn)三核力與核能的計(jì)算 (2)質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相

5、聯(lián)系，物體的總能量和它的質(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 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)量增加m，吸收的能量為Emc2. 方法提煉 1核能的計(jì)算方法 (1)根據(jù)Emc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E的單位是“J” (2)根據(jù)Em931 MeV計(jì)算因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)m的單位是“u”，E的單位是“MeV” (3)根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能

6、原子核的結(jié)合能核子比結(jié)合能核子數(shù) 2利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時(shí)，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算考點(diǎn)四核能與動(dòng)量守恒的綜合性問題 方法提煉 1先求質(zhì)量虧損 2用Emc2計(jì)算釋放的核能 3注意核衰變后，新核不只是能量守恒，動(dòng)量也守恒 跟蹤訓(xùn)練3(2014濟(jì)南調(diào)研)如圖1所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子核發(fā)生某種衰變后，釋放出來的粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以判斷() A原子核發(fā)生衰變 B原子核發(fā)生衰變C大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡D大圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 【答案】AC20.對(duì)衰變及衰變規(guī)律的理解不準(zhǔn)確造成失誤 方法提煉對(duì)于衰變，要記住以下三點(diǎn)：(1)三

7、種射線的產(chǎn)生、本質(zhì)和特性；(2)半衰期只對(duì)大量原子核才有意義；(3)衰變次數(shù)的計(jì)算順序是先算衰變后算衰變. (2)射線：射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生的其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子 (3)半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它表示放射性元素衰變的快慢 【答案】AC 【解析】A項(xiàng)表示衰變，C項(xiàng)表示輕核聚變，D項(xiàng)不是重核裂變，選項(xiàng)A、C正確，D錯(cuò)誤；B項(xiàng)中核反應(yīng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤 方法提煉 1先求質(zhì)量虧損 2用Emc2計(jì)算釋放的核能 3注意核衰變后，新核不只是能量守恒，動(dòng)量也守恒 跟蹤訓(xùn)練3(2014濟(jì)南調(diào)研)如圖1所示，兩個(gè)相切的圓