2019年高中物理第4章章末小结与测评学案鲁科版

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1、章末小结与测评核反应的四种常见类型某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应，常见的核反应可分为衰变、人工转变、核裂变和核聚变。对于这四种反应类型，我们比较如下：衰变人工转变核裂变核聚变概念原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程，也叫天然放射现象人工用高速粒子轰击原子核，产生另一种新核的过程重核分裂成中等质量的原子核，并释放出核能的过程轻核聚合成质量较大的原子核，并释放出核能的过程发现者或重要贡献者贝可勒尔卢瑟福、查德威克、居里夫妇等——典型反应方程U―→Th＋HeTh―→Pa＋eN＋He―→O＋HBe＋He―→C＋nU＋n

2、―→Ba＋Kr＋3nH＋H―→He＋n　　产生条件所有原子序数大于82的元素及个别小于83的元素自发进行需要人工用高速粒子进行诱发需要中子的轰击和一定的临界体积需要极高的温度意义揭开了人类研究原子核结构的序幕通过原子核的人工转变发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素人类获得新能源的一种重要途径应用举例利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等得到人工放射性同位素、作示踪原子核电站、核潜艇、原子弹等氢弹、热核反应说明衰变与其他核反应最主要的区别为前者自发进行，不需要其他粒子诱发，生成α、β或γ粒子；后三种都是原子核的人工转变，

3、重核裂变和轻核聚变与其他人工转变不同的是有巨大能量释放，裂变最显著的特征是重核分成中等质量的核，聚变则为轻核结合成质量较大的原子核1．(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是_______，属于聚变的是_______。(填正确答案标号)A.C―→N＋eB.P―→S＋eC.U―→Th＋HeD.N＋He―→O＋HE.U＋n―→Xe＋Sr＋2nF.H＋H―→He＋n解析：α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象，选项C为α衰变；β衰变为衰变过程中释

4、放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变；重核裂变是质量较大的核变成中等质量的核的过程，选项E是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程。答案：C　AB　E　F核反应中的守恒量在各种核反应中，存在着一些“守恒量”，这些“守恒量”为我们提供了解决核反应中电荷、质量、能量、动量变化问题的方法和依据。概括为“五个守恒”：(1)质量数守恒；(2)电荷数守恒；(3)质能守恒(“亏损质量”与释放或吸收的“核能”相当)；(4)能量守恒；(5)动量守恒。2．已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，H

5、e核的质量为3.0150u。(1u相当于931.5MeV)(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程。(2)计算上述核反应中释放的核能。(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少？解析：(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒，不难写出核反应方程为H＋H―→He＋n。(2)由题给条件可求出质量亏损为Δm＝[2.0136×2－(3.0150＋1.0087)]u＝0.0035u所以释放的核能ΔE＝931.5×0.0035MeV＝3.26MeV。(3)因为

6、该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为He核和中子的动能，若设He核和中子的质量分别为m1、m2，动量分别为p1、p2，动能分别为Ek1、Ek2，氘核的动能为Ek0，则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得p1－p2＝0①Ek1＋Ek2＝2Ek0＋ΔE②由Ek＝得＝＝③联合①②③解得：Ek1＝(2Ek0＋ΔE)＝0.99MeV，Ek2＝(2Ek0＋ΔE)＝2.97MeV。答案：(1)H＋H―→He＋n　(2)3.26MeV　(3)0.99MeV　2.97MeV(时间：60分钟　满分：100分)一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分)1

7、．重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子能的两种主要方法，下列关于裂变和聚变的说法正确的是(　　)A．裂变和聚变过程都有质量亏损B．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C．聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加D．裂变和聚变过程质量都有所增加解析：选A　重核裂变和轻核聚变的过程中都释放大量核能，都有质量亏损，故A正确。2．我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1946年发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献，这是将中子打入铀核后所发生的核反应，它属于(　　)A．人工核转变　　　　　B．重核的裂变C．铀核的衰变D．以上

8、说法都不对解析：选B　铀核裂变的产物是多样的，所以我国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的三分裂和四分裂。3.(2017·天津高考)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上