物理-第十三章--第三课时-原子核PPT课件.ppt
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1、20152015年五羊高考物理复习年五羊高考物理复习 第第3 3课时课时 原子核原子核 1、四大核变(1)原子核的衰变:一种元素经放射性过程变成另一种元素的现象,是一种自发的过程;该现象由科学家_首次发现。(2)原子核的人工转变:用人工的方法使原子核发生转变的过程,有以下几个类型第一次发现质子;由科学家_首先发现。第一次发现中子:由科学家_首先发现。放射性同位素的发现:由科学家_首先发现。(3)原子核的裂变:核裂变是_分裂为两个或更多_、并在分裂时发出多个中子并释放巨大能量的过程。如:课前自主解读课前自主解读贝克勒尔贝克勒尔卢瑟福卢瑟福查德威克查德威克居里夫妇居里夫妇重原子核重原子核较轻原子核
2、较轻原子核(4)原子核的聚变是:_结合_时,放出大量能量的过程。核聚变只能在物质高温下才能发生,故核聚变也称为热核反应。2原子核的衰变规律(1)天然放射现象:元素自发放射出射线的现象;(2)原子核发生自发衰变的类型:有释放_的称为a衰变,有释放_的称为衰变,衰变一般是伴随着a衰变和衰变的发生而发出射线;其中,在每次衰变中,核内一个_变成一个_的同时,释放一个电子。(3)原子核的组成:原子核由_和_组成,质子和中子统称为_;(4)半衰期:原子核数目因衰变减少到原来的一半所经过的时间;课前自主解读课前自主解读轻原子核(氘、氚)轻原子核(氘、氚)较重原子核较重原子核中子中子质子质子质子质子中子中子核
3、子核子a粒子粒子粒子粒子(5)衰变规律:T为元素的半衰期;(6)核反应方程:原子核发生自发衰变或用人工的方法发生和转变的过程,遵循_和_守恒,可以利用这两个守恒判断核反应过程中产生新核的质量数和电子数。3、核的结合能(1)核力:组成原子核的_之间有很强的相互作用力,使核子能够克服库仑力而紧密结合在一起的力,核力是一种短程力;(2)结合能:核子结合成原子时_或者是核分解为核子时_;4、核能的释放(1)重核与轻核:在元素周期变中,排在周期表中比较_位置的元素,排在比较_位移的元素对应的原子核叫轻核;(2)质量亏损:原子核的核反应前后的质量之差;课前自主解读课前自主解读核质量数核质量数核电荷数核电荷
4、数靠前靠前吸收的能量吸收的能量释放的能量释放的能量核子核子靠后靠后(3)质能方程:E=mc2,E=mc2;核子在结合成原子核时总质量减小,相应总能量也要_。根据能量守恒,减少的这部分能量不会消失,它在核子结合过程中释放出去。反之将原子核分裂成核子要_能量。物质质量减小,其能量也减少,即释放能量,但不可认为质量与能量发生了转化。(4)利用重核的裂变和轻核的聚变,均可以释放原子的核能课前自主解读课前自主解读减少减少增加增加课堂主题互动课堂主题互动1.原子核发生原子核发生衰变、衰变、衰变的特征衰变的特征2.射线、射线、射线及射线及射线的特性及应用射线的特性及应用3.各种核变特征的类比各种核变特征的类
5、比4.爱因斯坦质能方程的理解爱因斯坦质能方程的理解5.核能的利用原理核能的利用原理主题一、主题一、原子核发生原子核发生衰变、衰变、衰变的特征衰变的特征例题例题例题例题1 1放射性元素发生放射性元素发生放射性元素发生放射性元素发生 衰变时放出一个电子,关于这衰变时放出一个电子,关于这衰变时放出一个电子,关于这衰变时放出一个电子,关于这个电子,下列说法正确的是个电子,下列说法正确的是个电子,下列说法正确的是个电子,下列说法正确的是()AA是由核外电子发生电离时放出来的是由核外电子发生电离时放出来的是由核外电子发生电离时放出来的是由核外电子发生电离时放出来的BB原子核内本身的电子受激发后由核内射出的
6、原子核内本身的电子受激发后由核内射出的原子核内本身的电子受激发后由核内射出的原子核内本身的电子受激发后由核内射出的C C由核内的质子转化为中子时放出来的由核内的质子转化为中子时放出来的由核内的质子转化为中子时放出来的由核内的质子转化为中子时放出来的DD由核内的中子转化为质子时放出来的由核内的中子转化为质子时放出来的由核内的中子转化为质子时放出来的由核内的中子转化为质子时放出来的D启示:放射性元素发生衰变时,释放出来的电子不是核内本身存在的电子,电子不是原子核的组成部分。变式变式变式变式1 1(双选)(双选)(双选)(双选)(2007(2007,广州,广州,广州,广州“一模一模一模一模”)原子序
7、数大于原子序数大于原子序数大于原子序数大于9292的所的所的所的所有元素,都能自发地放出射线,下列说法中正确的是有元素,都能自发地放出射线,下列说法中正确的是有元素,都能自发地放出射线,下列说法中正确的是有元素,都能自发地放出射线,下列说法中正确的是()AA原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个 粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少4 4BB原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个 粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少2 2C C原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出
8、一个原子核每放出一个 粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少粒子,原子序数减少1 1DD原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个原子核每放出一个 粒子,原子序数增加粒子,原子序数增加粒子,原子序数增加粒子,原子序数增加1 1主题一、主题一、原子核发生原子核发生衰变、衰变、衰变的特征衰变的特征BD启示:原子核内没有电子,原子核内放出的电子来源于核内中子和质子间的转化,不能错误理解这些电子是原子的核外电子。解析:原子核每放出一个粒子,原子核就减少了两个质子和两个中子,因此,原子序数减少2;原子核每放出一个粒子,原子核内将有一个中子转化为一个质子,因此原子核增加了一个质子,原
9、子序数增加1.例题2铀裂变得产物之一氪是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆,这些衰变包括()A.1次a衰变,6次衰变B.4次,衰变C.2次a衰变D.2次a衰变,2次,衰变主题一、主题一、原子核发生原子核发生衰变、衰变、衰变的特征衰变的特征A变式变式2 2(单选单选)原子核原子核经放射性衰变经放射性衰变变为原子核变为原子核,继而经放射性衰,继而经放射性衰变变变为原子核变为原子核,再经放射性衰变,再经放射性衰变变为原子核变为原子核。放射性衰变放射性衰变、和和依次为依次为()A A、衰变、衰变、衰变和衰变和 衰变衰变B B、衰变、衰变、衰变和衰变和 衰变衰变C C、衰变、衰变、衰变和衰变和
10、衰变衰变DD、衰变、衰变、衰变和衰变和 衰变衰变主题一、主题一、原子核发生原子核发生衰变、衰变、衰变的特征衰变的特征A主题二、主题二、射线、射线、射线及射线及射线的特性及应用射线的特性及应用 例题例题例题例题3 3人们利用示踪原子来研究物质组成的规律,人们利用示踪原子来研究物质组成的规律,人们利用示踪原子来研究物质组成的规律,人们利用示踪原子来研究物质组成的规律,包括对人体组织的研究,对人体疾病研究时所用的包括对人体组织的研究,对人体疾病研究时所用的包括对人体组织的研究,对人体疾病研究时所用的包括对人体组织的研究,对人体疾病研究时所用的示踪原子应当选用示踪原子应当选用示踪原子应当选用示踪原子应
11、当选用()AA半衰期长的放射性同位素半衰期长的放射性同位素半衰期长的放射性同位素半衰期长的放射性同位素BB半衰期短的放射性同位素半衰期短的放射性同位素半衰期短的放射性同位素半衰期短的放射性同位素C C放射性强的天然放射性元素放射性强的天然放射性元素放射性强的天然放射性元素放射性强的天然放射性元素DD不发生衰变的同位素不发生衰变的同位素不发生衰变的同位素不发生衰变的同位素B解析:过量的放射性对人体有害,显然选用放射性太强的元素不安全;当然也不能选用无放射性;若选用半衰期太长的则人体受放射性辐射影响长,会对人体产生危害。因此,本题正确答案是B。变式变式3 3(单选)(单选)镅镅是一种放射性元素,在
12、其分裂过程中,会是一种放射性元素,在其分裂过程中,会释放出一种新的粒子,变成镎释放出一种新的粒子,变成镎,由于放出的这种粒子很容易,由于放出的这种粒子很容易被空气阻隔,因此不会对人体构成任何的危害,火警的报警系统就被空气阻隔,因此不会对人体构成任何的危害,火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具,这种粒子是是利用这种粒子作为报警的重要工具,这种粒子是()()A A、粒子粒子B B、质子、质子C C、中子、中子DD、正电子、正电子主题二、主题二、射线、射线、射线及射线及射线的特性及应用射线的特性及应用A变式变式变式变式4 4如图如图如图如图(甲甲甲甲)是是是是、三种射线穿透能力的三种射线
13、穿透能力的三种射线穿透能力的三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图。请问图属内部的伤痕的示意图。请问图属内部的伤痕的示意图。请问图属内部的伤痕的示意图。请问图(乙乙乙乙)中的检查利用中的检查利用中的检查利用中的检查利用的射线是的射线是的射线是的射线是()AA 射线射线射线射线BB 射线射线射线射线C C 射线射线射线射线DD三种射线都可以三种射线都可以三种射线都可以三种射线都可以主题二、主题二、射线、射线、射线及射线及射
14、线的特性及应用射线的特性及应用C解析:射线无法穿透一张纸,射线无法穿透铝板,故能探伤的只能是射线例题例题44下列说法正确的是下列说法正确的是()()A A、是是 衰变方程衰变方程B B、是核聚变反应方程是核聚变反应方程C C、是核裂变反应方程是核裂变反应方程DD、是原子核的人工转变方程是原子核的人工转变方程主题三、各种核变特征的类比主题三、各种核变特征的类比BD主题三、各种核变特征的类比主题三、各种核变特征的类比AD例题例题55以下核变属于重核裂变的是以下核变属于重核裂变的是()()变式变式变式变式5 5(双选)两个核反应方程:(双选)两个核反应方程:(双选)两个核反应方程:(双选)两个核反应
15、方程:其中其中其中其中x1x1、x2x2各表示某种粒子则各表示某种粒子则各表示某种粒子则各表示某种粒子则 ()()AA、是聚变反应是聚变反应是聚变反应是聚变反应BB、是裂变反应是裂变反应是裂变反应是裂变反应C C、DD、主题三、各种核变特征的类比主题三、各种核变特征的类比AD变式变式变式变式6 6 (2011(2011(2011(2011,“五羊高考五羊高考五羊高考五羊高考”原创原创原创原创)3 3 3 3月月月月11111111日,日本特大日,日本特大日,日本特大日,日本特大地震,福岛第一核电站机组核反应堆核反应失去控地震,福岛第一核电站机组核反应堆核反应失去控地震,福岛第一核电站机组核反应
16、堆核反应失去控地震,福岛第一核电站机组核反应堆核反应失去控制控制棒镉棒在核反应堆中的作用是制控制棒镉棒在核反应堆中的作用是制控制棒镉棒在核反应堆中的作用是制控制棒镉棒在核反应堆中的作用是()A A A A使快中子变慢中子使快中子变慢中子使快中子变慢中子使快中子变慢中子B B B B使慢中子变快中子使慢中子变快中子使慢中子变快中子使慢中子变快中子C C C C使反应速率加快使反应速率加快使反应速率加快使反应速率加快D D D D控制反应速率,调节反应速率快慢控制反应速率,调节反应速率快慢控制反应速率,调节反应速率快慢控制反应速率,调节反应速率快慢主题三、各种核变特征的类比主题三、各种核变特征的类
17、比D主题四、爱因斯坦质能方程的理解主题四、爱因斯坦质能方程的理解例题例题例题例题6 6对于爱因斯坦提出的质能方程对于爱因斯坦提出的质能方程对于爱因斯坦提出的质能方程对于爱因斯坦提出的质能方程E Emcmc2 2,下列,下列,下列,下列说法中不正确的是说法中不正确的是说法中不正确的是说法中不正确的是()AAE Emcmc2 2表明物体具有的能量与其质量成正比表明物体具有的能量与其质量成正比表明物体具有的能量与其质量成正比表明物体具有的能量与其质量成正比BB根据根据根据根据EEmcmc2 2可计算核反应的能量可计算核反应的能量可计算核反应的能量可计算核反应的能量C C一个质子和一个中子结合成一个氘
18、核时释放能量,一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,表明此过程出现了质量亏损表明此过程出现了质量亏损表明此过程出现了质量亏损表明此过程出现了质量亏损DDE Emcmc2 2中的中的中的中的E E是发生核反应中释放的核能是发生核反应中释放的核能是发生核反应中释放的核能是发生核反应中释放的核能D变式变式7 7(双选)(双选)20082008年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术,年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术,太阳的能量来源于氢核的聚变,每次聚变反应可以看作是太阳的能量来源于氢核的聚变,每次聚变反
19、应可以看作是44个氢核个氢核结合成结合成1 1个氦核个氦核,同时放出正电子,同时放出正电子,已知氢核,已知氢核的质量为的质量为mm1 1,氦核的质量为,氦核的质量为mm2 2,正电子的质量为,正电子的质量为mm3 3,真空中光速,真空中光速为为c.c.下列关于氢核聚变的说法正确的是下列关于氢核聚变的说法正确的是()()A A、核反应方程为、核反应方程为B B、核反应方程为、核反应方程为C C、每次核反应所释放的能量为、每次核反应所释放的能量为DD、每次核反应所释放的能量为、每次核反应所释放的能量为主题四、爱因斯坦质能方程的理解主题四、爱因斯坦质能方程的理解AC-变式变式变式变式8 8 首次用实
20、验验证爱因斯坦质能方程的核反应方首次用实验验证爱因斯坦质能方程的核反应方首次用实验验证爱因斯坦质能方程的核反应方首次用实验验证爱因斯坦质能方程的核反应方程式程式程式程式 ,已知,已知,已知,已知mmLiLi=7.0160u=7.0160u,mmHH=1.0078u=1.0078u,mmHeHe=4.0026u=4.0026u,则该反应方程中,则该反应方程中,则该反应方程中,则该反应方程中的的的的k k值和质量亏损分别是值和质量亏损分别是值和质量亏损分别是值和质量亏损分别是()()AA、1 1和和和和4.0212u4.0212uBB、1 1和和和和2.0056u2.0056uC C、2 2和和和
21、和0.0186u0.0186uDD、2 2和和和和1.9970u1.9970uC主题四、爱因斯坦质能方程的理解主题四、爱因斯坦质能方程的理解例题例题77科学家发现在月球上含有丰富的科学家发现在月球上含有丰富的(氦氦3).3).它是一种高效、它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为关于关于聚变下列表述正确的是(聚变下列表述正确的是()A A、聚变反应不会释放能量、聚变反应不会释放能量B B、聚变反应产生了新的原子核、聚变反应产生了新的原子核C C、聚变反应没有质量亏损、聚变反应没有质量亏损DD、目前核电站都采用
22、聚变反应发电、目前核电站都采用聚变反应发电主题五、核能的利用原理主题五、核能的利用原理B变式变式变式变式9 9 9 9已建成的广东大亚湾核电站利用的是已建成的广东大亚湾核电站利用的是已建成的广东大亚湾核电站利用的是已建成的广东大亚湾核电站利用的是()A A A A重核裂变放出的能量重核裂变放出的能量重核裂变放出的能量重核裂变放出的能量B B B B热核反应放出的能量热核反应放出的能量热核反应放出的能量热核反应放出的能量C C C C放射性元素发生放射性元素发生放射性元素发生放射性元素发生衰变放出的能量衰变放出的能量衰变放出的能量衰变放出的能量D D D D放射性元素发生放射性元素发生放射性元素
23、发生放射性元素发生衰变放出的能量衰变放出的能量衰变放出的能量衰变放出的能量主题五、核能的利用原理主题五、核能的利用原理A变式变式1010(双选)核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇,(双选)核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇,有一种核裂变方程为:有一种核裂变方程为:下列说法正确的是下列说法正确的是()A A、裂变反应中亏损的质量变成了能量、裂变反应中亏损的质量变成了能量B B、裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒、裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒C C、X X原子核中有原子核中有5454个质子个质子DD、X X原子核比铀核的平均结合能大原子核比铀核的平均结合能大主题五、核能的利用原理主题五、
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