原子核教学建议

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1、原子核教学建议一、教法建议抛砖引玉本章双基学习目标1.了解天然放射观象、原子核的人工转变和原子核的组成，会写核反应方程。2.了解放射性同位素及其应用3.了解质量亏损，会利用质能方程计算核反应中释放的能量4.知道释放核能的两种途径指点迷津本章重点内容点拨贝克勒耳发现天然放射现象，揭开了人们对原子核研究的序幕，用电场和磁场研究了放射线性质及原子核衰变规律。以卢瑟福发现质子，查德威克发现中子的实验事实，推证原子核内部的结构，研究了原子核变化的规律。以爱因斯坦质能方程为依据，阐述了原子核能的释放和应用。二、学海导航学法指要本章理论、原理明晰（一）天然放射现象1.放射线的性质原子序数大于83的所有天然存

2、在的元素及一些原子序数小于83的天然存在的元素，能自发发出射线的现象叫天然放射现象，发出的射线有α、β、γ三种射线α射线：速度约为光速的氦核流（He），贯穿作用很弱（一张薄铝箔或薄纸能挡住），电离作用很强（使空气电离，照相底片感光）。β射线：接近光速的电子流（约为光速的），贯穿作用很强（穿透几毫米厚的铝板），电流作用较弱。γ射线：波长极短的电磁波，贯穿作用最强（穿透几厘米厚的铅板），电离作用很弱。2.衰变规律单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com原子核自发放出某种粒子而转变为新核的变化叫衰变。α衰变：β衰变：注意：对一个原子核来说，发生α衰变和β衰变

3、是有先后的，对大量原子核可同时放出α、β、γ三种射线。1.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，由核内部因素决定，与外界环境和原子所处状态无关，适用于大量原子核衰变。N定义知：N余=N原其中N余——剩余原子核个数；N原——原有原子核个数，t衰变时间，T——半衰期。2.衰变次数确定设放射性元素X经n次α衰变，m次β衰变变成稳定原子核Y。衰变方程为满足电荷数守恒Z=2n-m+Z′质量数守恒A=4n+A′联立解得n=注意：衰变方程中的箭头不能写成等号。（一）原子核的人工转变，原子核的组成1.原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程。卢瑟福发现质子的核反应方程（1819年

4、）查德威克发现中子的核的核反应方程(1932年)2.原子核的组成原子核是由质子()和中子()组成的,质子和中子统称核子.原子核的电荷数等于质子数；质量数等于质子数和中子数之和。核子大小为0.8×10-15m，核子可相互转化核力：把核子紧紧结合在一起的力叫核力，质子与质子间，中子与中子间，质子与中单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com子间都存在核力。特点：①强力；②短程力（2×10-15m距离内作用）只在相邻核子间存在；③核力与核子的电荷无关。（一）放射性同位素1.同位素具有相同质子数和不同中子数的原子互称同位素，具有相同的质子数、核外电子数、原子序数

5、和化学性质。2.发现放射性同位素约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇发现放射同位素和正电子的核反应方程为：（1934年）是用人工方法获得的放射性同位素，天然存在的同位素只有40多种，人工方法获得的已达1000多种。另外，发生电子衰变，正电子不是核内存在的，是核子转变放出的。3.放射性同位素的应用（1）利用它的射线进行金属探伤，清除静电，使种子发生变异、杀菌、治疗肿瘤疾病等。（2）作示踪原子。（二）核能及核能释放1.原子核的结合能核子之间通过巨大核力组成原子核，要把原子核拆成单个核子需克服核力作功，吸收巨大能量；反之，使核子结合成原子核会放出相应能量，这个能量称为原子核的结合能简称核能，换言之，与核力

6、相对应的能叫核能。2.质量亏损组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫质量亏损。核反应中的质量亏损不是质量的消灭，并不破坏质量守恒，因为核反应释放能量以γ射线形式出现，γ光子无静质量，有动质量，它的动质量与反应前后的质量亏损相当。3.质能方程爱因斯坦质能方程为E=mc2表明：物体具有的能量和它的质量成正比，质量和能量是物质同时存在的两个基本属单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com性，不能理解为能量就是质量或质量就是能量。核能的计算ΔE=Δmc2（Δm为质量亏损）列出核反应方程，找出反应前后质量亏损Δm代入上式可算出释放能量。例如：亏损1原子质量单位

7、的质量（1u=1.660566×10-27kg）释放能量。可证明为931.5MeV的能量。核反应过程不违背能量守恒。据质能方程，若反应过程总质量减少相应的总能也减少，减少的能量在反应过程中释放，若核反应过程中总质量增加相应的总能量也增加，增加的能量从外界吸收。1.重核裂变重核俘获一个中子后分裂成两个或我个中等质量核的反应过程叫重核裂变。例如：，裂变过程释放大量能量，重核裂变是获得核能的重要途径。目