高中物理原子與原子核知識點及高中物理原子與原子核知識點總結選修3-5

高中物理原子與原子核知識點總結(必修三) 原子、原子核

這一章雖然不是重點,但是高考選擇題也會涉及到,其實只要記住模型和方程式,就不會在做題上出錯,下面的一些總結希望對大家有所幫助.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子的核式結構學說,玻爾把量子說引入到核式結構模型之中,建立了以下三個假說為主要內(nèi)容的玻爾理論.認識原子核的結構是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應是認識原子核結構的突破點.裂變和聚變是獲取核能的兩個重要途徑.裂變和聚變過程中釋放的能量符合愛因斯坦質(zhì)能方程。整個知識體系，可歸結為：兩模型(原子的核式結構模型、波爾原子模型)；六子(電子、質(zhì)子、中子、正電子、粒子、光子)；四變(衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變)；兩方程(核反應方程、質(zhì)能方程)。4條守恒定律(電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、能量守恒、動量守恒)貫串全章。1.湯姆生模型(棗糕模型)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，使人們認識到原子有復雜結構。從而打開原子的大門.2.盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)盧瑟福α粒子散射實驗裝置,現(xiàn)象,從而總結出核式結構學說α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔，實驗現(xiàn)象：結果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10-15m。而核式結構又與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生矛盾：①原子是否穩(wěn)定,②其發(fā)出的光譜是否連續(xù)3.玻爾模型(引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù))玻爾補充三條假設⑴定態(tài)--原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)(稱為定態(tài)),電子雖然繞核運轉(zhuǎn),但不會向外輻射能量。(本假設是針對原子穩(wěn)定性提出的)⑵躍遷--原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設針對線狀譜提出)()輻射(吸收)光子的能量為hf＝E初-E末氫原子躍遷的光譜線問題[一群氫原子可能輻射的光譜線條數(shù)為]。

[(大量)處于n激發(fā)態(tài)原子躍遷到基態(tài)時的所有輻射方式]⑶能量和軌道量子化定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)

(針對原子核式模型提出，是能級假設的補充)氫原子的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量(最小)與核外電子軌道半徑間的關系是:【說明】氫原子躍遷①軌道量子化rn=n2r1(n＝1,2.3…)

r1=0.53×10-10m

能量量子化：

E1=－13.6eV②

En，Ep，r，nEk，v吸收光子時增大減小放出光子時減小增大③氫原子躍遷時應明確：一個氫原子

直接躍遷

向高能級躍遷，吸收光子

一般光子

某一頻率光子

一群氫原子

各種可能躍遷

向低能級躍遷

放出光子

可見光子

一系列頻率光子④氫原子吸收光子時——要么全部吸收光子能量，要么不吸收光子1光子能量大于電子躍遷到無窮遠處(電離)需要的能量時，該光子可被吸收。(即：光子和原于作用而使原子電離)2光子能量小于電子躍遷到無窮遠處(電離)需要的能量時,則只有能量等于兩個能級差的光子才能被吸收。(受躍遷條件限：只適用于光于和原于作用使原于在各定態(tài)之間躍遷的情況)。⑤氫原子吸收外來電子能量時——可以部分吸收外來碰撞電子的能量（實物粒子作用而使原子激發(fā)）。因此，能量大于某兩個能級差的電子均可被氫原子吸收，從而使氫原子躍遷。E51=13.06

E41=12.75

E31=12.09

E21=10.2；

(有規(guī)律可依)E52=2.86

E42=2.55

E32=1.89；

E53=0.97

E43=0.66；

E54=0.31⑶玻爾理論的局限性。由于引進了量子理論（軌道量子化和能量量子化），玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律。但由于它保留了過多的經(jīng)典物理理論（牛頓第二定律、向心力、庫侖力等），所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難。氫原子在n能級的動能、勢能，總能量的關系是：EP=－2EK，E=EK+EP=－EK。(類似于衛(wèi)星模型)由高能級到低能級時，動能增加，勢能降低，且勢能的降低量是動能增加量的2倍，故總能量(負值)降低。量子數(shù)

1.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核也有復雜結構。核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始衰變(用電磁場研究)：2.各種放射線的性質(zhì)比較種

類本

質(zhì)電離性貫穿性α射線氦核4+20.1最強最弱，紙能擋住β射線電子1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強，穿幾cm鉛版三種射線在勻強磁場、勻強電場、正交電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況比較：四種核反應類型(衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)⑴衰變：α衰變：(實質(zhì)：核內(nèi))α衰變形成外切(同方向旋)，

β衰變：(實質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子)β衰變形成內(nèi)切(相反方向旋)，且大圓為α、β粒子徑跡。

+β衰變：（核內(nèi)）

γ衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。⑵人工轉(zhuǎn)變：(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應)(盧瑟福)用α粒子轟擊氮核,并預言中子的存在

(發(fā)現(xiàn)中子的核反應)(查德威克)釙產(chǎn)生的α射線轟擊鈹

(人工制造放射性同位素)正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)α粒子轟擊鋁箔⑶重核的裂變：

在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應會連續(xù)不斷地進行下去，這就是鏈式反應。⑷輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應）所有核反應的反應前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）

核能計算方法有三：①由(△m單位為“kg”)計算；②由△E=931.5△m(△m單位為“u”)計算；③借助動量守恒和能量守恒計算。2.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。（對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律）計算式為：N表示核的個數(shù)，此式也可以演變成

或，式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量，n表示單位時間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。以上各式左邊的量都表示時間t后的剩余量。半衰期(由核內(nèi)部本身的因素決定,與物理和化學狀態(tài)無關)、

同位素等重要概念

放射性標志3.放射性同位素的應用⑴利用其射線：α射線電離性強,用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強,可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程，基因工程。⑵作為示蹤原子。用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理?？芍瞥筛鞣N形狀，強度容易控制）。

高考對本章的考查：以α粒子散射實驗、原子光譜為實驗基礎的盧瑟福原子核式結構學說和玻爾原子理論，各種核變化和與之相關的核反應方程、核能計算等。在核反應中遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，在微觀世界中動量守恒定律同樣適用。高中物理原子與原子核知識點總結(選修3－5) 原子、原子核

這一章雖然不是重點,但是高考選擇題也會涉及到,其實只要記住模型和方程式,就不會在做題上出錯,下面的一些總結希望對同學們有所幫助.一波粒二象性1光電效應的研究思路(1)兩條線索：h為普朗克常數(shù)h=6.63×J·Sν為光子頻率2．三個關系(1)愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0。(2)光電子的最大初動能Ek可以利用光電管實驗的方法測得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓。(3)光電效應方程中的W0為逸出功，它與極限頻率νc的關系是W0＝hνc。3波粒二象性波動性和粒子性的對立與統(tǒng)一(1)大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性。(2)波長長(頻率低)的光波動性強，而波長短(頻率高)的光粒子性強。(3)光子說并未否定波動說，E＝hν＝eq\f(hc,λ)中，ν（頻率）和λ就是波的概念。光速C=λν(4)波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的，而在微觀世界卻是統(tǒng)一的。3．物質(zhì)波(1)定義：任何運動著的物體都有一種波與之對應，這種波叫做物質(zhì)波，也叫德布羅意波。(2)物質(zhì)波的波長：λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)，h是普朗克常量。二原子結構與原子核（1）盧瑟福的核式結構模型盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子的核式結構學說,玻爾把量子說引入到核式結構模型之中,建立了以下三個假說為主要內(nèi)容的玻爾理論.認識原子核的結構是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應是認識原子核結構的突破點.裂變和聚變是獲取核能的兩個重要途徑.裂變和聚變過程中釋放的能量符合愛因斯坦質(zhì)能方程。整個知識體系，可歸結為：兩模型(原子的核式結構模型、波爾原子模型)；六子(電子、質(zhì)子、中子、正電子、粒子、光子)；四變(衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變)；兩方程(核反應方程、質(zhì)能方程)。4條守恒定律(電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、能量守恒、動量守恒)貫串全章。1.(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。電子的發(fā)現(xiàn)證明了原子是可再分的。(2)湯姆孫原子模型：原子里面帶正電荷的物質(zhì)均勻分布在整個原子球體中，而帶負電的電子鑲嵌在球內(nèi)。2.盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)盧瑟福α粒子散射實驗裝置,現(xiàn)象,從而總結出核式結構學說α粒子散射實驗是用α粒子轟擊金箔，實驗現(xiàn)象：結果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10-15m。而核式結構又與經(jīng)典的電磁理論發(fā)生矛盾：①原子是否穩(wěn)定,②其發(fā)出的光譜是否連續(xù)3.玻爾模型(引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù))玻爾補充三條假設⑴定態(tài)--原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)(稱為定態(tài)),電子雖然繞核運轉(zhuǎn),但不會向外輻射能量。(本假設是針對原子穩(wěn)定性提出的)⑵躍遷--原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài),要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態(tài)的能量差決定)(本假設針對線狀譜提出)()輻射(吸收)光子的能量為hf＝E初-E末或（hν＝Em－En）氫原子躍遷的光譜線問題[一群氫原子可能輻射的光譜線條數(shù)為]。

[(大量)處于n激發(fā)態(tài)原子躍遷到基態(tài)時的所有輻射方式]能級圖中相關量意義的說明：相關量意義能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)——定態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3…”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“－13.6，－3.4…”表示氫原子的能量相鄰橫線間的距離表示相鄰的能量差，量子數(shù)越大相鄰的能量差越小，距離越小帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷的條件為hν＝Em－En2．兩類能級躍遷(1)自發(fā)躍遷：高能級→低能級，釋放能量，發(fā)出光子。光子的頻率ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(E高－E低,h)。(2)受激躍遷：低能級→高能級，吸收能量。①光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級差hν＝ΔE。②碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，E外≥ΔE。③大于電離能的光子被吸收，將原子電離。3．譜線條數(shù)的確定方法(1)一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n－1)。(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。①用數(shù)學中的組合知識求解：N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2)。②利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加。

1，2，3，…n為量子數(shù)1處能量最低，能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他處（如2，3，…n）狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。量子數(shù)：原子處在定態(tài)的能量用En表示，此時電子以的軌道半徑繞核運動，n稱為量子數(shù)。（注）

E1=－13.6eV這個負號是我們?nèi)藶橐?guī)定的.設無限遠處電子的電勢能為零,在有限遠的位置電子的電勢能都是負值.在最近軌道運轉(zhuǎn)的電子的勢能就是負13.6eV⑶能量和軌道量子化定態(tài)不連續(xù),能量和軌道也不連續(xù);(即原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道分布也是不連續(xù)的)(針對原子核式模型提出，是能級假設的補充)（4）躍遷要求從一個電子能級到另一個能級,電子仍然可以受原子核束縛.

電離指電子從某一能級到第無窮個能級（該能級能量為0）（雖然能級數(shù)是無窮大,但是所需要能量是有限的）,這時電子可以認為不受原子核束縛,完全脫離原子.

電離可以看做是特殊的躍遷電離是電子完全脫離了原子核束縛，躍遷是電子從低能級遷移到高能級例：1995年科學家“制成”了反氫原子，它是由一個反質(zhì)子和一個圍繞它運動的正電子組成，反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷。反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示，則下列說法中正確的是()A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B．基態(tài)反氫原子的電離能為13.6eVC．基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子而發(fā)生躍遷D．大量處于n＝4能級的反氫原子向低能級躍遷時，從n＝2能級躍遷到基態(tài)輻射的光子的波長最短解析：選B反氫原子和氫原子有相同的能級分布，故反氫原子光譜與氫原子光譜相同，A錯；基態(tài)反氫原子的電離能為13.6eV，只有大于等于13.6eV的能量的光子才可以使反氫原子電離，B對；基態(tài)反氫原子發(fā)生躍遷時，只能吸收能量等于兩個能級的能量差的光子，C錯；在反氫原子譜線中，從n＝4能級躍遷到基態(tài)輻射的光子的能量最大，頻率最大，波長最短，D錯。氫原子的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量(最小)與核外電子軌道半徑間的關系是:【說明】氫原子躍遷①軌道量子化rn=n2r1(n＝1,2.3…)

r1=0.53×10-10m

能量量子化：

E1=－13.6eV②

En，Ep，r，nEk，v吸收光子時增大減小放出光子時減小增大③氫原子躍遷時應明確：一個氫原子

直接躍遷

向高能級躍遷，吸收光子

一般光子

某一頻率光子

一群氫原子

各種可能躍遷

向低能級躍遷

放出光子

可見光子

一系列頻率光子④氫原子吸收光子時——要么全部吸收光子能量，要么不吸收光子1光子能量大于電子躍遷到無窮遠處(電離)需要的能量時，該光子可被吸收。(即：光子和原于作用而使原子電離)2光子能量小于電子躍遷到無窮遠處(電離)需要的能量時,則只有能量等于兩個能級差的光子才能被吸收。(受躍遷條件限：只適用于光于和原于作用使原于在各定態(tài)之間躍遷的情況)。⑤氫原子吸收外來電子能量時——可以部分吸收外來碰撞電子的能量（實物粒子作用而使原子激發(fā)）。因此，能量大于某兩個能級差的電子均可被氫原子吸收，從而使氫原子躍遷。E51=13.06

E41=12.75

E31=12.09

E21=10.2；

(有規(guī)律可依)E52=2.86

E42=2.55

E32=1.89；

E53=0.97

E43=0.66；

E54=0.31⑶玻爾理論的局限性。由于引進了量子理論（軌道量子化和能量量子化），玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律。但由于它保留了過多的經(jīng)典物理理論（牛頓第二定律、向心力、庫侖力等），所以在解釋其他原子的光譜上都遇到很大的困難。氫原子在n能級的動能、勢能，總能量的關系是：EP=－2EK，E=EK+EP=－EK。(類似于衛(wèi)星模型)由高能級到低能級時，動能增加，勢能降低，且勢能的降低量是動能增加量的2倍，故總能量(負值)降低。三原子的衰變1.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核也有復雜結構。核變化從貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始衰變(用電磁場研究)：2．三種射線的比較種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e－e0質(zhì)量4mp，mp＝1.67×10－27kgeq\f(mp,1836)靜止質(zhì)量為零速度0.1c0.99cc(光速)在電磁場中偏轉(zhuǎn)與α射線反向偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領最弱，用紙能擋住較強，能穿透幾毫米厚的鋁板最強，能穿透幾厘米厚的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱3．α衰變、β衰變的比較衰變類型α衰變β衰變衰變方程eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結合成一個整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒4.衰變次數(shù)的確定方法方法一：確定衰變次數(shù)的方法是依據(jù)兩個守恒規(guī)律，設放射性元素eq\o\al(A,Z)X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素eq\o\al(A′,Z′)Y，則表示該核反應的方程為eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A′,Z′)Y＋neq\o\al(4,2)He＋meq\o\al(0,－1)e。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程A＝A′＋4nZ＝Z′＋2n－m由以上兩式聯(lián)立解得n＝eq\f(A－A′,4)，m＝eq\f(A－A′,2)＋Z′－Z由此可見確定衰變次數(shù)可歸結為求解一個二元一次方程組。方法二：因為β衰變對質(zhì)量數(shù)無影響，可先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。5.對半衰期的理解放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。是對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律。(1)半衰期公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)，m余＝m原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)。(2)半衰期的物理意義：半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量，同一放射性元素的衰變速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差別很大。(3)半衰期的適用條件：半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變。三種射線在勻強磁場、勻強電場、正交電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況比較：四種核反應類型(衰變,人工核轉(zhuǎn)變,重核裂變,輕核驟變)⑴衰變：α（Ｈe核）衰變：(實質(zhì)：核內(nèi))α衰變形成外切(同方向旋)，

β（電子）衰變：(實質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成了質(zhì)子和中子)β衰變形成內(nèi)切(相反方向旋)，且大圓為α、β粒子徑跡。

+β衰變：（核內(nèi)）

Γ（光子）衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。⑵人工轉(zhuǎn)變：(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應)(盧瑟福)用α粒子轟擊氮核,并預言中子的存在

(發(fā)現(xiàn)中子的核反應)(查德威克)釙產(chǎn)生的α射線轟擊鈹

(人工制造放射性同位素)正電子的發(fā)現(xiàn)(約里奧居里和伊麗芙居里夫婦)α粒子轟擊鋁箔⑶重核的裂變：

在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應會連續(xù)不斷地進行下去，這就是鏈式反應。⑷輕核的聚變：（需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應）所有核反應的反應前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）(四)核反應方程與核能計算

1．核反應的四種類型類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發(fā)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heβ衰變自發(fā)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芿q\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→1eq\o\al(7,8)O＋eq\o\al(1,1)H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→1eq\o\al(2,6)C＋eq\o\al(1,0)n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n(約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性)eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e重核裂變比較容易進行人工控制eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)eq\o\al(144,)56Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)neq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n輕核聚變很難控制eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n2．核反應方程式的書寫(1)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應方程的基礎。如質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)、中子(eq\o\al(1,0)n)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、β粒子(eq\o\al(0,－1)e)、正電子(eq\o\al(0,1)e)、氘核(eq\o\al(2,1)H)、氚核(eq\o\al(3,1)H)等。(2)掌握核反應方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應方程或判斷某個核反應方程是否正確的依據(jù)，由于核反應不可逆，所以書寫核反應方程式時只能用“→”表示反應方向。(3)核反應過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。3．對質(zhì)能方程的理解(1)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E＝mc2。方程的含義：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡單的正比關系，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。(2)核子在結合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其能量也要相應減少，即ΔE＝Δmc2。(3)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2。4．核能的計算方法(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計算時，Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”。(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV計算時，Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”。(3)根據(jù)核子比結合能來計算核能：原子核的結合能＝核子比結合能×核子數(shù)。[典例](2015·江蘇高考)(1)核電站利用原子核鏈式反應放出的巨大能量進行發(fā)電，eq\o\al(235,92)U是核電站常用的核燃料。eq\o\al(235,92)U受一個中子轟擊后裂變成eq\o\al(144,56)Ba和eq\o\al(89,36)Kr兩部分，并產(chǎn)生______