高考物理一轮复习 第16章第2讲 放射性元素的衰变 核能课件 鲁科
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【解析】 α衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；β衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故B错；C项是轻核的聚变，D项是β衰变现象，故C对，D错． 【答案】 A、C
【案例2】 (2010·福建理综)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是________．(填选项前的字母)
【解析】 根据核反应方程遵循的基本规律，正确书写方程，还要注意衰变、人工转变、裂变、聚变的区别． (1)由电荷数守恒和质量数守恒，可以判定X质量数为140，电荷数为54.所以，中子数为：140－54＝86.故选C. (2)衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变．裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变；聚变是几个轻核结合成较大质量的核的反应，A是聚变．故选D. 【答案】 (1)C (2)D
中等质量
质量较大
考点一 核反应的4种类型
【技巧提示】 书写原子核的衰变方程时应注意： (1)核反应过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． (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程． (3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能． (4)核反应遵循电荷数守恒． (5)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有的不发生衰变， 同时伴随着辐射．
氦核流
弱
很强
电子流
很强
较弱
光子流
最强
很弱
子核反应遵守 和 守恒． 3．原子核的衰变 (1)原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．有α衰变、β衰变和γ衰变．
质量数
电荷数
(2)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的 或 无关． 4．核能 (1)核力： 核子之间的作用力． (2)核能：由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体．要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功．反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的能量． 单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子，放出或吸收的能量叫做原子核的 ．
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Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut 。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
1．天然放射现象 (1)天然放射现象： 发现天然放射现象．揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对无数放射现象的研究，人们发现：原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也有放射性，它们放射出来的射线共有3种．
贝可勒尔
(2)3种射线： ①α射线：速度为光速1/10的 ，贯穿作用 ，电离作用 ． ②β射线：速度约为光速99%的 ，贯穿作用 ，电离作用 ． ③γ射线：速度为光速的 (波长极短的电磁波)，贯穿作用 ，电离作用 ．
2．获得方式 核能的重核裂变和轻核聚变． 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍．
【解析】 核反应遵循的是质量数守恒而不是质量守恒，A、B错；由ΔE＝Δmc2和Δm＝m1＋m2－m3－m4可知C对；热核实验反应是聚变反应，而核电站所使用核装置是利用核裂变，D错．故选C. 【答案】 C
考点三 核能 1．质能方程 一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2. 方程的含义是：物体具有的能量与它的质量存在简单的正比关系：物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减小． (1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2. (2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.
物理状态
化学状态
相邻
结合能
(3)质能方程： ①质量亏损：组成原子核的核子的质量和与原子核的质量之差叫质量亏损． ②质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的能量和它的质量成正比，即 (4)核能的计算：根据1原子质量单位(u)相当于 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931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.注意：该式中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.
E＝mc2
931.5 MeV
(5)核能的利用途径： ①重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个) 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，如 ②轻核聚变：某些轻核结合成 的核，同时释放出大量核能的反应过程．要想使氘核和氘核结合成氦核，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，如：
(1)B项反应中X的质量数和中子数分别为__________________________________________________． A．135 90 B．138 86 C．140 86 D．142 90 (2)以上五个核反应的反应类型分别为________． A．聚变 裂变 人工转变 α衰变 β衰变 B．裂变 裂变 α衰变 β衰变 人工转变 C．人工转变 聚变 α衰变 β衰变 聚变 D．聚变 裂变 β衰变 α衰变 人工转变
【解析】 本题意在考查衰变规律、半衰期等知识点，意在考查学生的图象表达能力.14C衰变过程中每经过一个半衰期，质量减少为原来的一半，故其质量减少得越来越慢，且衰变是时刻都在发生的，故C项正确． 【答案】 C
【即时巩固2】 某放射性元素原为8 g，经6天时间已有6 g发生了衰变，此后再衰变1 g还需要________天． A．1天 B．2天 C．3天 D．6天
【案例2】 (2010·福建理综)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是________．(填选项前的字母)
【解析】 根据核反应方程遵循的基本规律，正确书写方程，还要注意衰变、人工转变、裂变、聚变的区别． (1)由电荷数守恒和质量数守恒，可以判定X质量数为140，电荷数为54.所以，中子数为：140－54＝86.故选C. (2)衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变．裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变；聚变是几个轻核结合成较大质量的核的反应，A是聚变．故选D. 【答案】 (1)C (2)D
中等质量
质量较大
考点一 核反应的4种类型
【技巧提示】 书写原子核的衰变方程时应注意： (1)核反应过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． (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程． (3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能． (4)核反应遵循电荷数守恒． (5)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有的不发生衰变， 同时伴随着辐射．
氦核流
弱
很强
电子流
很强
较弱
光子流
最强
很弱
子核反应遵守 和 守恒． 3．原子核的衰变 (1)原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．有α衰变、β衰变和γ衰变．
质量数
电荷数
(2)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的 或 无关． 4．核能 (1)核力： 核子之间的作用力． (2)核能：由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体．要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功．反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的能量． 单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子，放出或吸收的能量叫做原子核的 ．
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1．天然放射现象 (1)天然放射现象： 发现天然放射现象．揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对无数放射现象的研究，人们发现：原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也有放射性，它们放射出来的射线共有3种．
贝可勒尔
(2)3种射线： ①α射线：速度为光速1/10的 ，贯穿作用 ，电离作用 ． ②β射线：速度约为光速99%的 ，贯穿作用 ，电离作用 ． ③γ射线：速度为光速的 (波长极短的电磁波)，贯穿作用 ，电离作用 ．
2．获得方式 核能的重核裂变和轻核聚变． 聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍．
【解析】 核反应遵循的是质量数守恒而不是质量守恒，A、B错；由ΔE＝Δmc2和Δm＝m1＋m2－m3－m4可知C对；热核实验反应是聚变反应，而核电站所使用核装置是利用核裂变，D错．故选C. 【答案】 C
考点三 核能 1．质能方程 一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2. 方程的含义是：物体具有的能量与它的质量存在简单的正比关系：物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减小． (1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2. (2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.
物理状态
化学状态
相邻
结合能
(3)质能方程： ①质量亏损：组成原子核的核子的质量和与原子核的质量之差叫质量亏损． ②质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的能量和它的质量成正比，即 (4)核能的计算：根据1原子质量单位(u)相当于 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931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.注意：该式中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.
E＝mc2
931.5 MeV
(5)核能的利用途径： ①重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个) 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，如 ②轻核聚变：某些轻核结合成 的核，同时释放出大量核能的反应过程．要想使氘核和氘核结合成氦核，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，如：
(1)B项反应中X的质量数和中子数分别为__________________________________________________． A．135 90 B．138 86 C．140 86 D．142 90 (2)以上五个核反应的反应类型分别为________． A．聚变 裂变 人工转变 α衰变 β衰变 B．裂变 裂变 α衰变 β衰变 人工转变 C．人工转变 聚变 α衰变 β衰变 聚变 D．聚变 裂变 β衰变 α衰变 人工转变
【解析】 本题意在考查衰变规律、半衰期等知识点，意在考查学生的图象表达能力.14C衰变过程中每经过一个半衰期，质量减少为原来的一半，故其质量减少得越来越慢，且衰变是时刻都在发生的，故C项正确． 【答案】 C
【即时巩固2】 某放射性元素原为8 g，经6天时间已有6 g发生了衰变，此后再衰变1 g还需要________天． A．1天 B．2天 C．3天 D．6天