2015届一轮课件核反应和核能

式中 p 代表质子，n 代表中子，X 代表核反应产生的新 核．由反应式可知，新核 X 的质子数为__________，中子数 为________．
【审题指导】 根据核反应前后电荷数和质量数守恒确
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定新核 X 的质子数和中子数．
1 Z 【解析】 p 为1 H ， n 为 n ，则 1 0 AX 中 A＝1＋13－0＝14，
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菜
单
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(2)放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的射线的性质叫 放射性．具有放射 性的元素叫 放射性 元素．
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(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别 是 α 射线 、 β 射线 、 γ 射线 ．
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天然放射现象和衰变 1．天然放射现象
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(1)天然放射现象 元素 自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天 然放射现象的发现，说明 原子核 具有复杂的结构．
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Z＝27＋1－1＝27，则中子数为 Z－A＝27－14＝13.
【答案】 14 13
菜 单
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1核反应过程一般都是不可逆的，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，不能凭空只依 据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.,
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2.对半衰期的理解 (1)根据半衰期的概念，可总结出公式
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1 t/τ 1 t/ τ N 余＝N 原( ) ，m 余＝m 原( ) 2 2 式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质 量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子
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(2013· 新课标全国卷Ⅰ)一质子束入射到静止靶
27 核27 13Al 上，产生如下核反应：p＋13Al→X＋n
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C． 放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定， 与 外部条件无关 D． 放射性同位素的半衰期长短与地震、 风力等外部环境 有关
菜 单
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【解析】 核反应堆发生的是重核裂变反应，选项 A 错 误，B 正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决 定，与外部条件无关，选项 C 正确，D 错误．
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2．原子核的衰变
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(1)原子核放出 α 粒子或 β 粒子，变成另一种原子核 的变 化称为 原子核 的衰变． (2)分类
4 A－4 α 衰变：A X → Y ＋ 2He － Z Z 2
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个新核，其半衰期为 5 730 年．试写出此核反应方程． (2)若测得一古生物遗骸中的14 6C 含量只有活体中的 25%， 则此遗骸距今约有多少年？
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1 14 1 【解析】 (1)核反应方程：14 7N＋0n→ 6C＋1H
14 14 6C→ 7N
＋0 1e
14 (2)活体中的14 C 含量不变，生物死亡后，遗骸中的 6 6C 按 14 其半衰期变化，设活体中14 6C 的含量为 N0，遗骸中的 6C 含量
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为 N，由半衰期的定义得： 1t 1t t N＝( ) N0 即(0.25 ) 所以 ＝“2”t＝2T＝11 460 年． 2τ 2τ τ
【答案】 (1)见解析 (2)11 460 年
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衰变和半衰期
1.原子核衰变规律 α 衰变 β 衰变 A A－4 4 A 0 X → Y ＋ He A X → Y ＋ －1e Z Z－ 2 2 Z Z＋1 2 个质子和 2 个中子 中子转化为质子 结合成一个整体抛 衰变实质 和电子 射出 1 4 1 1 0 21 H ＋ 2 n → He n → H ＋ － 1 0 2 0 1 1e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒 衰变类型 衰变方程
210 210 中的一种可能是238 U 先衰变成 Bi ， 再经一次衰变变成 92 83 a X(X 210 b 代表某种元素)，或再经一次衰变变成b Ti ， X 和 81 a 81Ti 最后都
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衰变成206 82Pb ，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四
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个过程中________是 α 衰变；________是 β 衰变．
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【解析】 ②③放出的粒子质量数减少 4，是 α 衰变； ①④放出的粒子质量数不变，是 β 衰变．
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【答案】 ②③ ①④
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2 求出释放的核能 ΔE＝ Δmc .
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1．(多选)(2014· 甘肃省五市联考)关于核电站和核辐射， 下列说法中正确的是( )
A．核反应堆发生的是轻核聚变反应 B．核反应堆发生的是重核裂变反应
4 1 ＋3 H → He ＋ 1 2 0n
B． 原子弹是根据重核的裂变原理， 基本核反应方程式235 92
90 136 1 U＋1 n → Sr ＋ Xe ＋ 10 0 38 54 0n
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3 C．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式2 H ＋ 1 1 1 H→4 2He ＋0n
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(1)________是发现中子的核反应方程，________是研究 原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反 应方程． (2)求 B 中 X 的质量数和中子数．
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【答案】 BC
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2．(多选)“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了 中国人的威风， 下列有关原子弹和氢弹的说法正确的是(
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)
A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式 2 1H
原子核的过
程中，发生 α 衰变的次数为(238－206)÷ 4＝8 次，发生 β 衰变 的次数为 2×8－(92－82)＝6 次，选项 A 正确．
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【答案】 A
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【迁移应用】 1．(多选)关于天然放射现象，以下叙述正确的是(
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)
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 B. β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时 产生的 C．在 α、β、 γ 这三种射线中， γ 射线的穿透能力最强， α 射线的电离能力最强 D．铀核(
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D． 氢弹是根据重核的裂变原理， 基本核反应方程式235 92 U
90 135 1 ＋1 n → Sr ＋ Xe ＋ 10 0 38 54 0n
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【解析】 本题考查的是对原子弹和氢弹的原理的认识，
1 原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式235 92 U ＋ 0 136 1 n→90 Sr ＋ Xe ＋ 10 38 54 0n；氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反
A β 衰变：A Z X→Z＋1Y＋
－1
0
e
(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． 半衰期由原子核内部的因素决定， 跟原子所处的 物理 、
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化学状态无关．
菜
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核反应和核能 1．核反应 在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新
238 206 U) 衰变为铅核 ( 92 82Pb)的过ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中，要经过
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8次
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α 衰变和 10 次 β 衰变
【答案】 BC
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核反应方程的书写
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第 3 讲 核反应和核能
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3核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数 守恒.
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【迁移应用】 2．现有四个核反应：
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3 4 1 A.2 H ＋ H → He ＋ 1 1 2 0n 1 89 1 B.235 U ＋ n → X ＋ Kr ＋ 3 92 0 36 0n 24 0 C.11 Na→24 12Mg＋－1e 9 12 1 D.4 He ＋ Be → C ＋ 2 4 6 0n
206 82Pb
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原子核的过程中，发生 β 衰变的次数为( B．10 次 D．32 次
)
A．6 次 C．22 次
【审题指导】 在发生核反应时，质量数守恒，电荷数 守恒．
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【解析】
一个238 92U
原子核衰变为一个206 82Pb
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4． 放射性同位素 C 被考古学家称为“碳钟”， 它可以用
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来判定古生物体的年代，此项研究获得 1960 年诺贝尔化学 奖． (1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会 形成很不稳定的14 6C，它很容易发生衰变，放出 β 射线变成一
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核数和质量，t 表示衰变时间，τ 表示半衰期． (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因 素决定的， 跟原子所处的物理状态(如温度、 压强)或化学状态 (如单质、化合物)无关．
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(2013· 上海高考)在一个238 92U 原子核衰变为一个
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3 4 1 应方程式2 H ＋ H → He ＋ 1 1 2 0n；B、C 正确，A、D 错误．
【答案】 BC
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3．(2013· 江苏四校联考)238 92U 发生衰变有多种可能性．其
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原子核 的过程．在核反应中， 质量数 守恒，电荷数守恒．
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2．核能 核子结合为原子核时 释放 的能量或原子核分解为核子 时 吸收 的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．
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3．质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程 E＝ mc2 ，原子核的质量必然比组成 它的核子的质量和要小 Δm， 这就是质量亏损．由质量亏损可