2019-2020年高中物理第四章原子核章末总结同步备课教学案粤教版选修3-5

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1、2019-2020年高中物理第四章原子核章末总结同步备课教学案粤教版选修3-5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、对核反应方程及类型的理解1．四类核反应方程的比较名称核反应方程时间其它衰变α衰变U→Th＋He1896年贝克勒尔β衰变Th→Pa＋e裂变U＋n→Sr＋Xe＋10n1938年原子弹原理　聚变H＋H→He＋n＋17.6MeV氢弹原理人工转变正电子Al＋He→P＋nP→Si＋e1934年约里奥—居里夫妇发现质子N＋He→8O＋H1919年卢瑟福发现中子Be＋He→C＋n1932年查德威克2.解题时注意事项(1)熟记一些粒子的符号α粒子(He

2、)、质子(H)、中子(n)、电子(　0－1e)、氘核(H)、氚核(H)(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．例1　(多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程中，表述正确的是(　　)A.He＋Al―→P＋n是原子核的人工转变B.H＋H―→He＋γ是核聚变反应C.F＋H―→O＋He是α衰变D.U＋n―→Sr＋Xe＋10n是裂变反应答案　ABD解析　我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变的定义作深入认识，根据各种定义可知：A是原子核的人工转变的反应方程式；B是

3、聚变的核反应方程式；C并不是α衰变，而是人工转变，衰变是自发进行的，不受外界因素的影响；D是裂变的核反应方程式．故A、B、D正确．针对训练1　在下列四个核反应方程式中，X表示中子的是______，属于原子核的人工转变的是________．A.N＋He―→O＋XB.Al＋He―→P＋XC.H＋H―→He＋XD.U＋X―→Sr＋Xe＋10X答案　BCD　AB解析　在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，对A，未知粒子的质量数：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒

4、子是质子(H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数：13＋2＝15＋y，y＝0，所以X是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，X也是中子(n)；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，X也是中子(n)，故方程中X是中子的核反应为B、C、D，其中A、B为原子核的人工转变．二、半衰期及衰变次数的计算例2　(多选)关于原子核的有关知识，下列说法正确的是(　　)A．天然放射性射线中β射线实际就是电子流，它来

5、自原子核内B．放射性原子经过α、β衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定从而产生γ射线C．氡222经过衰变变成钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后一定衰变为钋218D．平均结合能越大，原子越容易发生衰变答案　AB解析　因为半衰期是统计规律，对单个原子核没有意义，所以C项错；平均结合能描述原子核的稳定性，平均结合能越大，原子核越稳定，越不容易发生衰变，所以D项错．针对训练2　放射性元素U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Tl，X和Tl最后都变成Pb，衰变路径

6、如图1所示．则(　　)图1A．a＝82，b＝211B.Bi→X是β衰变，Bi→Tl是α衰变C.Bi→X是α衰变，Bi→Tl是β衰变D.Tl经过一次α衰变变成Pb答案　B解析　由Bi→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a＝84.由Bi→Tl，核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b＝206，由Tl→Pb发生了一次β衰变，故选B.三、核能的计算1．利用质能方程来计算核能(1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损Δm.(2)根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能．方程ΔE＝Δmc2中若Δm的单位用“kg”、c的单位用“m

7、/s”，则ΔE的单位为“J”；若Δm的单位用“u”，可直接用质量与能量的关系式推算ΔE，此时ΔE的单位为“兆电子伏(MeV)”，即1u＝1.66×10－27kg，相当于931.5MeV，即原子质量单位1u对应的能量为931.5MeV，这个结论可在计算中直接应用．2．利用平均结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．例3　已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，则两个氘核结合成一个氦核时(　　)A

8、．释放出4.9MeV的能量B．释放出6.0MeV的能量C．释放出24.0MeV的能量D．吸收4