高中物理第四章原子核章末总结同步备课省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

,第四章,章末总结,1/33,内容索引,知识网络,题型探究,达标检测,2/33,知识网络,3/33,原子核,原子核组成,核子,衰变,核反应类型,质子,(),中子,(),三种射线：,射线、,射线、,射线,两种衰变：,衰变、,衰变,半衰期,人工,转变,质子发觉：,中子发觉：,正电子发觉：,重核裂变：,轻核聚变：,核能,爱因斯坦质能方程：,或,_,核能利用：核电站、核武器,E,mc,2,E,mc,2,4/33,题型探究,5/33,一、对核反应方程及类型了解,1.,四类核反应方程比较,名称,核反应方程,时间,其它,衰,变,衰变,1896,年,贝克勒尔,衰变,裂变,1938,年,原子弹原理,聚变,氢弹原理,6/33,人,工,转,变,正电子,1934,年,约里奥,居里夫妇,发觉质子,19,卢瑟福,发觉中子,1932,年,查德威克,7/33,2.,解题时注意事项,(1),熟记一些粒子符号,(2),注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒；在解相关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒,.,8/33,例,1,(,多项选择,),能源是社会发展基础，发展核能是处理能源问题路径之一,.,以下释放核能反应方程中，表述正确是,解析,答案,9/33,解析,我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变定义作深入认识，依据各种定义可知：,A,是原子核人工转变反应方程式；,B,是聚变核反应方程式；,C,并不是,衰变，而是人工转变，衰变是自发进行，不受外界原因影响；,D,是裂变核反应方程式,.,故,A,、,B,、,D,正确,.,10/33,针对训练,1,在以下四个核反应方程式中，,X,表示中子是,_,，属于原子核人工转变是,_.,解析,答案,BCD,AB,11/33,解析,在核反应中，不论是什么类型核反应，都恪守电荷数守恒和质量数守恒，据此，能够判断未知粒子属于什么粒子，对,A,，未知粒子质量数：,14,4,17,x,，,x,1,，其电荷数：,7,2,8,y,，,y,1,，即未知粒子是质子,(),；,对,B,，未知粒子质量数：,27,4,30,x,，,x,1,，其电荷数：,13,2,15,y,，,y,0,，所以,X,是中子,(),；,对,C,，未知粒子质量数为：,2,3,4,x,，,x,1,，电荷数为：,1,1,2,y,，,y,0,，,X,也是中子,(),；,对,D,，未知粒子质量数为,235,x,90,136,10,x,，,x,1,，电荷数为：,92,y,38,54,10,y,，,y,0,，,X,也是中子,(),，故方程中,X,是中子核反应为,B,、,C,、,D,，其中,A,、,B,为原子核人工转变,.,12/33,二、半衰期及衰变次数计算,例,2,(,多项选择,),关于原子核相关知识，以下说法正确是,A.,天然放射性射线中,射线实际就是电子流，它来自原子核内,B.,放射性原子经过,、,衰变致使新原子核处于较高能级，所以不稳定,从而产生,射线,C.,氡,222,经过衰变变成钋,218,半衰期为,3.8,天，一个氡,222,原子核四天后,一定衰变为钋,218,D.,平均结合能越大，原子越轻易发生衰变,解析,答案,13/33,解析,因为半衰期是统计规律，对单个原子核没有意义，所以,C,项错；,平均结合能描述原子核稳定性，平均结合能越大，原子核越稳定，越不轻易发生衰变，所以,D,项错,.,14/33,解析,答案,图,1,15/33,16/33,三、核能计算,1.,利用质能方程来计算核能,(1),依据核反应方程，计算核反应前与核反应后质量亏损,m,.,(2),依据爱因斯坦质能方程,E,mc,2,或,E,mc,2,计算核能,.,方程,E,mc,2,中若,m,单位用,“,kg,”,、,c,单位用,“,m/s,”,，则,E,单位为,“,J,”,；若,m,单位用,“,u,”,，可直接用质量与能量关系式推算,E,，此时,E,单位为,“,兆电子伏,(MeV),”,，即,1 u,1.66,10,27,kg,，相当于,931.5 MeV,，即原子质量单位,1 u,对应能量为,931.5 MeV,，这个结论可在计算中直接应用,.,17/33,2.,利用平均结合能来计算核能,原子核结合能核子平均结合能,核子数,.,核反应中反应前系统内全部原子核总结合能与反应后生成全部新核总结合能之差，就是该次核反应所释放,(,或吸收,),核能,.,18/33,例,3,已知氘核平均结合能为,1.1 MeV,，氦核平均结合能为,7.1 MeV,，则两个氘核结合成一个氦核时,A.,释放出,4.9 MeV,能量,B.,释放出,6.0 MeV,能量,C.,释放出,24.0 MeV,能量,D.,吸收,4.9 MeV,能量,解析,答案,19/33,解析,依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核核反应方程为,，因氘核平均结合能为,1.1 MeV,，氦核平均结合能为,7.1 MeV,，故结合前氘核能量为,E,1,2,1.1 MeV,，结合后氦核能量,E,2,4,7.1 MeV,，可知吸收能量为,E,2,E,1,E,2,24.0 MeV,，式中负号表示释放核能，故选,C.,20/33,例,4,用中子轰击锂核,(),发生核反应，生成氚核,(),和,粒子，并放出,4.8 MeV,能量,.,已知,1 u,相当于,931.5 MeV,能量,.,(1),写出核反应方程；,解析,答案,21/33,(2),求出质量亏损；,解析,答案,答案,0.005 2 u,22/33,解析,答案,(3),若中子和锂核是以等大反向动量相碰，且核反应释放能量全部转化为新生核动能，则氚核和,粒子动能比是多少？,答案,4,3,23/33,解析,答案,(4),在问题,(3),条件下，,粒子动能是多大？,答案,2.06 MeV,24/33,达标检测,25/33,1.,氪,90(),是不稳定，它经过一系列衰变最终成为稳定锆,90(),，这些衰变是,A.1,次,衰变，,6,次,衰变,B.4,次,衰变,C.2,次,衰变,D.2,次,衰变，,2,次,衰变,解析,答案,1,2,3,4,26/33,解析,解法一推理计算法,依据衰变规律，,衰变不影响核质量数，发生一次,衰变，核电荷数增加,1,；发生一次,衰变，质量数降低,4,，核电荷数降低,2,，,衰变为,，质量数不变，故未发生,衰变；核电荷数增加,4,，一定是发生了,4,次,衰变,.,1,2,3,4,由质量数守恒得,90,90,4,x,由电荷数守恒得,36,40,2,x,y,解得,x,0,，,y,4,，即只经过了,4,次,衰变，选项,B,正确,.,27/33,2.,恒星向外辐射能量来自于其内部发生各种热核反应，当温度到达,10,8,K,时，能够发生,“,氦燃烧,”.,(1),完成,“,氦燃烧,”,核反应方程：,答案,1,2,3,4,28/33,答案,解析,1,2,3,4,29/33,3.,在以下描述核反应过程方程中，属于,衰变是,_,，属于,衰变是,_,，属于裂变是,_,，属于聚变是,_.(,填正确答案标号,),答案,1,2,3,4,F,C,AB,E,30/33,(1),此核反应中放出能量,E,为,_.,答案,解析,1,2,3,4,解析,此核反应中质量亏损和放出能量分别为：,m,(2,2.013 6,3.015 6,1.007 3)u,0.004 3 u,，,E,mc,2,0.004 3,931.5 MeV,4.005 MeV.,4.005 MeV,31/33,(2),若放出能量全部变为新生核动能，则新生氚核含有动能是,_.,答案,解析,1,2,3,4,1.001 MeV,32/33,1,2,3,4,解析,因碰前两氘核动能相同，相向正碰，故碰前总动量为零,.,因核反应中动量守恒，故碰后氚核和质子总动量也为零,.,设其动量分别为,p,1,、,p,2,，必有,p,1,p,2,.,设碰后氚核和质子动能分别为,E,k1,和,E,k2,，,故新生氚核含有动能为,33/33,