2022届高考物理一轮复习 第22章 原子核课件 人教大纲版2

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第九第页九,页编,辑编于辑星期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
1.两种衰变对照表
衰变类型 衰变方程
α衰变Βιβλιοθήκη 衰变实质2个质子和2个中子结合 成一个整体射出
β衰变 中子转化为质子和电子
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒
第第十十页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
三年考情 要求 2007年 2008年 2009年
热点考向


Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ
广东物 理
(T15·填 空)
江苏物 理
(T2·选择 )
上海物 理
(T6·选择 )
北京理 综
(T14·选 择)
全国理 综Ⅰ (T18·选 择)
全国理 综Ⅱ (T20·选 择)
北京理 综
(T14·选 择)
重庆理 综
(T14·选 择)
第第十十九九页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
2.爱因斯坦质能方程的理解 (1)物体具有的能量和它的质量之间存在简单的正比关系.物体的能量增大了, 质量也增大;能量减少了,质量也减小. (2)质量和能量是物体的两种属性,质能方程揭示了质量和能量的不可分割性, 建立了两个属性在数值上的关系,但决不能认为质量和能量可以相互转化或质 量就是能量.
二、核能的产生 1.获得核能的途径
(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程.重 核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式 反应,铀块的体积应大于它的临界体积. (2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核 能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反 应又叫热核反应.
二、原子核的组成 1.原子核由 质子 和 中子 组成,质子和中子统称为 核子 . 2.原子核的核电荷数= 质子 数,原子核的质量数= 质子数 + 中子数 . 3.同位素:具有相同的 质子数 和不同的 中子数 的同一类原子.
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含量明显高于煤制气,所以对于使用天然气的居民来说,如果没有专用的排放
废气的设备,氡对室内的污染与危害不容忽视.一静止的
核衰变为
核时,放出一个α粒子.当氡被吸入人体后,将继续发生α衰变,放出射线形成“内放
射”.根据上述材料,你认为下列说法正确的是( )
第二第十二四十页,四编页辑,于星编期辑一于:十星三期点四五:十四二分十。点 三十二分。
第六第页六,页编辑,于编星辑期一于:星十期三点四五:十二四分十。点 三十二分。
解析:α粒子散射实验的结果是,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向
前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.因此,荧光屏和显微镜一起分别放在图
中的A、B、C、D四个位置时,在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、
答案:D
第二第十二六十页,六编页辑,于星编期辑一于:十星三期点四五:十四二分十。点 三十二分。
【例2】太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个α粒子,同时发射两个正电 子和两个没有静止质量的中微子.已知α粒子的质量为mα,质子的质量为mp,电子 的质量为me,用NA表示阿佛加德罗常数,用c表示光速,则太阳上2 kg的氢核聚变成α粒 子时所放出的能量为( )
C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D.原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量
答案:C
第十第四十页四,页编,辑编于星辑期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
1.核反应:原子核在 其他粒子 的轰击下产生新原子核的过程. 2.核能
(1)核能是 原子核 中放出的能量. (2)质量亏损:组成原子核的 质量 与 核子质量 之差. (3)爱因斯坦质能方程:E= mc2 ,m是物质的质量,c是真空中的光速. (4)获得核能的两种途径:重核 裂变 、轻核 聚变 .
第二第十五二页十,编五辑页于星,期一编:辑十三于点星五十期四四分。:二十点 三十二分。
解析:根据核反应中质量数守恒、核电荷数守恒,知A项错误;核内质子数与中子 数之差为136-86=50,B项不正确,D项正确.半衰期是对大量原子核在衰变时的 统计规律,只适用于大量原子核的衰变,对少数原子核此规律不成立,C项错误.
2.(2009·北京,14)下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A.α粒子散射现象
B.天然放射现象
C.光电效应现象
D.原子发光现象
解析:只有天然放射现象是原子核发生了变化.所以正确选项为B.
答案:B
第第十十三三页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
3.下列说法正确的是( ) A.α射线与γ射线都是电磁波 B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
第二第十二页十,页编,辑编于星辑期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
4.(山东理综)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的

.(1 MeV=1.6×10-13 J)
①上述核反应方程为________.
②质量亏损为________kg.
答案:
②3.1×10-29
A=A′+4n

Z=Z′+2n-m

由以上①②式联立方程求得m和n.
第二第十三二页十,编三辑页于星,期一编:辑十三于点星五十期四四分。:二十点 三十二分。
1-1 氡是一种惰性气体,它广泛存在于人类生活和工作环境中,是一种由天然
放射性元素(铀、镭)衰变形成的放射性气体,在自然界可通过岩石裂缝、土壤
间隙、地下水源(包括温泉)不断向大气中转移和释放.据测定,天然气中的氡
少数、极少数,故A、D正确. 答案:AD
第第七七页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
1.1896年,法国物理学家 贝克勒尔 发现天然放射现象.
2.三种射线:
(1)α射线:高速α粒子流,α粒子实际上就是
氦,原符子号核为 .
He
(2)β射线:高速 电子流,符号为 . e
A.125(4mp-mα-2me)NAc2 C.500(4mp-mα-2me)NAc2
B.250(4mp-mα-2me)NAc2 D.1 000(4mp-mα-2me)NAc2
第二第十二七十页,七编页辑,于星编期辑一于:十星三期点四五:十四二分十。点 三十二分。
解析:四个质子聚变成α粒子的核反应方程为4H→He+2e,2 kg的氢核含有的氢核 的摩尔数为2 000 mol,共有氢核的个数为2 000 NA,每4个氢核进行一次聚变反应,共 亏损的质量为(4mp-mα-2me),因此2 000 NA氢核聚变共亏损的质量为500 NA(4mp-mα -2me),根据爱因斯坦的质能方程可求得释放的能量为500 NA(4mp-mα-2me)c2,
重庆卷 (T16·选择)
安徽卷 (T14·选择)
浙江卷 (T15·选择)
北京卷 (T14·选择)
广东卷 (T2·选择) 天津卷 (T6·选择)
多数以选择题的形式出现, 以下几个方面是高考的热 点: 1.能判断各种核反应的 种类,并掌握其核反应的 书写规律和核反应过程中 遵守的物理规律. 2.应用爱因斯坦质能方 程进行核能的计算. 3.衰变规律与电磁学综 合. 4.随着高考的不断深入 ,以联系生产、生活和高 科技为背景的题目会越来 越多.
(3)γ射线:不带电、能量很高、波长很短的
.电磁波
第八第页八,页编,辑编于辑星期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
3.衰变和半衰期 (1)定义:原子核自发地放出 α粒子 或 β粒子 后,就变成新的原子核. (2)规律:原子核衰变时, 电荷数 和 质量数 都守恒. (3)半衰期:放射性元素的原子核有 半数 发生衰变所需的时间.由原子核内部本 身的因素决定,与原子所处的 物理或化学 状态无关.
3.α粒子散射实验: (1)实验装置如图17-1所示.
(2)实验现象:绝大多数α粒子沿原方向前进,少数α粒子发生
4.核式结构模型:原子中心有一个很小的核,原子的全部
在原子核里,带负电的电子在核外的空间运动.
. 较大偏转
和几乎全部质量都集中
正电荷
第三第页三,页编,辑编于辑星期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。

第一第页一,页编,辑编于辑星期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
一、原子的核式结构模型
1.1897年, 汤姆生发现了电子. 2.1909~1911年,英国物理学家 卢瑟福进行了α粒子散射实验,提出了原子的核式结
构模型.
第二第页,二编页辑于,星编期一辑:十于三星点 五期十四四分:。二十点 三十二分。
γ衰变是伴随着α衰变和β衰变同时发生的,γ衰变不改变原子核的电荷数和质量
数.
第第十十一一页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
2.三种射线的本质和特性
种类 组成 带电荷量
质量
速度
α射线 高速氦核流
2e 4mp mp=1.67×10
-27 kg 0.1c
在电磁场中
偏转
第十第五十页五,页编,辑编于星辑期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
一、核反应方程的书写 1.熟记常见基本粒子的符号,是正确书写核反应方程的基础.如质子 2.理解质量数守恒和电荷数守恒定律,是正确书写核反应方程和判断某个
核反应方程正误的依据.
第第十十六六页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
贯穿本领
对空气的 电离作用 在空气中的径迹 通过胶片
最弱,用纸 能挡住
很强
粗、短、直 感光
β射线 高速电子流
-e
γ射线 光子流(高频电磁波)
0
静止质量为零
0.99c
与α射线 反向偏转
较强,穿透 几毫米的铝板
c(光速)
不偏转
最强,穿透 几厘米的铅板
较弱
很弱
细、较长、曲折 感光
最长 感光
第十第二页十,二编辑页于,星期编一:辑十于三点星五期十四四分:。 二十点 三十二分。
1.如图17-2为卢瑟福和他的同事们做α粒子
散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜
分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,
下述对观察到现象的说法中正确的是( )
图17-2
A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些
C.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光 D.放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少
第二第十二一十页一,页编,辑编于星辑期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
【例1】 放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为
,其中( )
A.Z=221,x=3
B.Z=221,x=2
C.Z=220,x=2
D.Z=220,x=1
解析:β衰变不改变质量数,氡核的质量数Z=232-3×4=220;由电荷数守恒可确
第十七章 原子核
考纲要求
考点
α粒子散射实验、原子的 核式结构
原子核的组成、天然放射 现象、α射线、β射线,γ 射线、衰变、半衰期
原子核的人工转变、核反 应方程、放射性同位素及 其应用
放射性污染和保护
核能、质量亏损、爱因斯 坦的质能方程
重核的裂变、链式反应、 核反应堆
轻核的聚变 可控热核反 应
人类对物质结构的认识
核式结构模型对α粒子散射实验的解释 1.因为原子核很小,原子的大部分空间是空的,大部分α粒子穿过金箔时离核很远,受
到的库仑力很小,运动几乎不受影响,因而,大部分α粒子穿过金箔后,运动方向几乎
不改变.
2.只有少数α粒子从原子核附近飞过,受到原子核的库仑力较大,才发生较大角度 的偏转.
第第五五页页,,编编辑辑于于星星期期一四::十二三十点点五三十十四二分分。。
定出β衰变的次数,因α衰变导致电荷数减少3×2=6,故发生β衰变的次数x=86+6-90
=2.
答案:C
第二第十二二十页二,页编,辑编于星辑期于一星:期十四三:点二五十十点四分三。十二分。
衰变次数的确定
设放射性元素 经过n次α衰变和m次β衰变后变为稳定的新元素
应的方程为:
,则核反
根据电荷数守恒和质量数守恒可得方程:
3.熟悉核反应的四种基本类型,可以帮助我们很快写出正确的核反应方程.
第十第七十页七,编页辑,于编星期辑一于:星十三期点四五:十四二分十。点 三十二分。
核反应方程一般都不是可逆的,所以核反应方程只能用单向箭头表示反 应方向,不能用等号连接.
第十第八页十,八编辑页于,星期编一:辑十于三点星五期十四四分:。 二十点 三十二分。
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