第二十二章 原子核复习2（期末复习）

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1、范水高级中学高二物理（下）期末复习一体化学案第二十二章原子核（期末复习一）班级姓名学号夏正中2005/5/9一、本章知识结构：二、重点难点简析：1．α粒子散射实验及其解释（1）α粒子散射现象①绝大多数的α粒子几乎不发生偏转；②少数α粒子则发生了较大的偏转；③极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过900，有的甚至达到1800）。（2）α粒子散射现象的简单解释首先，由于质量的悬殊便可判定：α粒子的偏转不会是因为电子的影响，而只能是因为原子中除电子外的带正电的物质的作用而引起的；其次，原子中除电子外的带正电的物质不应是均匀分布的（否则对所有的α粒子来说散射

2、情况应该是一样的），而“绝大多数”、“少数”和“极少数”α粒子的行为的差异，充分地说明这部分带正电的物质只能高度地集中在一个很小的区域内；另外，从这三部分行为不同的α粒子数量的差别的统计，不难理解卢瑟福为什么能估算出这个小区域的直径：10—15m。2．卢瑟福的“原子核式结构”（1）实验基础原子的核式结构以α粒子散射现象作为坚实的实验基础。（2）核式结构①原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量均集中在核内；②带负电的电子在核外绕核旋转。（3）关于核式结构讨论应该指出的是：“原子有一个正电荷和质量高度集中的核”，这是以α范水高级中学高二物理

3、（下）期末复习一体化学案粒子散射现象为坚实的实验基础的，而“带负电的电子绕核旋转”则只是卢瑟福的一种无可奈何的安排——电子如不绕核旋转把库仑力充作向心力，很难设想带正电的核为什么不会把带负电的电子吸过去而保持着原子的相对稳定性。卢瑟福的这种安排，实际上也正是他的经典的物质观念的一种反映。3．天然放射现象中的三种射线射线α射线β射线γ射线物质微粒氦核He电子e光子带电情况带正电（2e）带负电（－e）不带电速度约为C接近CC贯穿本领小（空气中飞行几厘米）中（穿透几毫米铝板）大（穿透几厘米铅板）电离作用强次弱4．天然衰变中核变化规律在核的天然衰变中，核变化的最

4、基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。（1）α衰变随着α衰变，新核在元素周期表中位置向前移2倍X－→Y+He（2）β衰变随着β衰变，新核在元素周期表中位置向后移1倍X－→Y+e（3）衰变随着衰变，变化的不是核的种类，而是核的能量状态。但一般情况下，衰变总是伴随着α衰变或β衰变进行的。5．关于半衰期（1）定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。（2）意义反映了核的衰变过程进行的快慢程度。（3）特征只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态和化学状态无关。（4）两种典型的错误认识第一，N0个某种放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变了一半，再经过

5、一个半衰期T，全部衰变完了；第二，8个某种放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变了4个，再经过一个半衰期T，又衰变了2个。事实上，N0（大量）个某种放射性元素的核，经过时间t后剩下的这种核的个数为N=N0而对于少量的核，无法确定其衰变所需的时间。6．核的人工转变，核组成，核能，裂变与聚变（1）核的人工转变①意义发现新粒子，搞清核结构；②几种著名的核转变范水高级中学高二物理（下）期末复习一体化学案意义方程首次完成者发现质子N+He→O+H卢瑟福发现中子Be+He→C+查德威克发现正电子Al+He→P+9+e（2）核组成①核=质子+中子（质子、中子统称核子）

6、②质子数=原子序数=核电荷数中子数=质量数－原子序数③同位素质子数相同而中子数不同的核互称同位素；很多核的同位素具有放射性；放射性同位素通常应用其射线或用作示踪原子。（3）核能及相关问题①核力核子能集中于10—15米范围内而不致因质子间库仑力的作用而散开，充分证明核子间存在着核力；核力具备“短距”作用的特征。②核能由于核力的存在，因此在拆散核的过程中需克服核力做功，由此判断具有能——核能（结合能）。③质能关系爱因斯坦质能方程E=mc2④质量亏损从质能关系出发帮助计算核变化过程中核能的转移（化）而引入的物理量，与核反应中释放的核能关系为△E=△mc2在特定

7、的单位制下，有1u=931.5MeV。（4）核裂变与核聚变重核的裂变与轻核的聚变都是获取大量核能的有效途径。三、典型例题分析：例1．下列关于天然放射线的各种说法中正确的是（）A．在电场中射线不发生偏转，则必为r射线；B．在磁场中射线方向不发生偏转，则必为γ射线；C．电离作用最强的是α射线；D．贯穿本领最强的是γ射线.分析：要求熟悉三种天然射线的各种特性，并对粒子流在电、磁场中运动时的受力情况有所了解。范水高级中学高二物理（下）期末复习一体化学案解：例2．有甲、乙两种放射性元素，其半衰期分别为10天和20天，若经40天后两种元素剩余质量相同，则原来两种元素

8、的质量之比为多少？分析：明确半衰期的物理意义不难得到N=N0或m=m0由此即可求