高中物理 第四章 原子核章末复习课学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第四章原子核章末复习课【知识体系】[答案填写]①质子②γ射线③X→Y＋He④X→Y＋e⑤质量数⑥电荷数⑦核本身性质⑧重核裂变主题1对核反应方程及类型的理解1．核反应．常见核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型．(1)衰变．α衰变：U→Th＋He(核内2H＋2n→He)．β衰变：Th→Pa＋e(核内n→H＋e)．γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级．衰变反应的特点：衰变是原子核自发地转变成另一种原子核，反应物只有一个放射性核，生成物中除有一个新核外，还有α粒子或β粒子．(2)人工转变．N＋He→O＋H(发现质子的核反应)．Be＋He→C＋n(发现中子的核反应)．人工转变特点：以高能微观粒子轰击原子核为标志，反应物中除有一个原子核外，还有一个入射粒子，如α粒子、质子、中子等．(3)裂变．U＋n→Ba＋Kr＋3n.裂变特点：质量较大的重核捕获中子分裂成两个以上中等质量的核，并放出几个中子．(4)聚变．H＋H→He＋n聚变特点：反应物中为n个质量较小的轻核，生成物包含一个质量较大的核．2．核反应方程的书写．(1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律，有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律．(2)核反应方程中的箭头(→)表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号．(3)写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地编造．(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号．【典例1】(2016·上海卷)放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A．1位B．2位C．3位D．4位解析：原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，所以经过2次α衰变后电荷数减小4；同时，经过一次β衰变，电荷数增加1；所以元素A经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3，则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正确，A、B、D错误．答案：C针对训练1．(2017·全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U→Th＋He.下列说法正确的是()A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析：根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向，故B正确；根据Ek＝可知，衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，故A错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个α粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故C错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故D错误．答案：B主题2核能的计算核能的计算是原子核物理中的热点问题，在重核的裂变、轻核的聚变、放射性衰变以及某些人工转变的核反应中，都伴随着巨大的核能释放，根据不同的题设条件和不同的核反应特征，归纳以下几种计算方法：(1)根据质量亏损计算(E＝mc2或ΔE＝Δmc2)．①根据核反应方程，计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能．③计算过程中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．(2)利用原子单位u和电子伏特计算(ΔE＝Δm×931.5MeV)．①明确原子单位u和电子伏特间的关系．因1u＝1.6606×10－27kg，则E＝mc2＝1.6606×10－27×(3.0×108)2J＝1.494×10－10J.又1eV＝1.6×10－19J，则E＝1.494×10－10J＝931.5MeV.②根据1原子质量单位(u)相当于931.5MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5MeV.③上式中，Δm单位是u，ΔE的单位是MeV.(3)利用平均结合能来计算核能．原子核的结合能＝核子的平均结合能×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，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．(4)根据能量守恒和动量守恒...