2015高中物理-第三章-原子核-章末总结-课件(教科版选修3-5).ppt

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1、第三章原子核章末总结网络构建区原子核原子核的组成——核子质子()中子()核变化衰变三种射线：α射线、β射线、γ射线三种衰变：α衰变、β衰变、γ衰变半衰期人工转变质子的发现：中子的发现：网络构建区核裂变：原子核核变化核聚变：核能爱因斯坦质能方程：E＝mc2或ΔE＝核能的利用：核电站、核武器Δmc2专题整合区一、对核反应方程及类型的理解二、半衰期及衰变次数的计算三、核能的计算方法四、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题一、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式时间其它衰变α衰变1896年贝克勒尔发现β衰变裂变1938年原子弹原理聚变氢弹原理人工转变发现质子1919年卢

2、瑟福发现中子1932年查德威克2.解题注意：(1)熟记一些粒子的符号α粒子(He)、质子(H)、中子(n)、电子(e)、氘核(H)、氚核(H)(2)注意在核反应方程式中，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现有三个核反应：下列说法正确的是()A.①是裂变，②是β衰变，③是聚变B.①是聚变，②是裂变，③是β衰变C.①是β衰变，②是裂变，③是聚变D.①是β衰变，②是聚变，③是裂变解析原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变.衰变是指原子核放出α粒子和β粒子后，变成新的原子核的变化，像本题中的核反应①；原子核的人工转变是指在其它粒子的轰击下变成新的原子

3、核的变化；裂变是重核分裂成质量较小的核，像核反应②；聚变是轻核结合成质量较大的核，像核反应③；综上所述，C项正确.答案C返回二、半衰期及衰变次数的计算1.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间.计算公式：N＝N0()n或m＝m0()n，其中n＝，τ为半衰期.2.确定衰变次数的方法(1)根据质量数、电荷数守恒得Z＝Z′＋2n－mA＝A′＋4n二式联立求解得α衰变次数n，β衰变次数m.(2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解.例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

4、变成Pb，衰变路径如图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是核电荷数减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.答案B例32008年度十大考古新发现揭晓，陕西高陵杨官寨居首，尤其令考古工作者兴奋的是，在其中一处壕沟内出土了一件极为罕见的人面彩陶.有考古专家推测，这里可能是当时的一处中心聚落，可能为5500年前的原始城市.人们由此可以看见“城镇”的雏形，这在中国文明形

5、成过程中有着重要的作用.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体死亡至今的年代.(1)宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成C，写出它的核反应方程.答案核反应方程：(2)C很不稳定，容易发生β衰变，其半衰期为5730年，写出它发生衰变的核反应方程.答案衰变方程：(3)C生成和衰变通常是平衡的，即空气中生物活体的C含量是不变的.当机体死亡后，机体内的C含量将会不断减少.若测得高陵杨官寨出土的一具古生物遗骸中C含量只有活体中的50%，则这具遗骸死亡距今应有多少年？解析据半衰期公式：N＝N0()，代入数据：50%＝()，解得t＝5730年.答案见解析返回三、核能的计

6、算方法1.根据质量亏损计算核能(1)用ΔE＝Δm·c2计算核能公式中的各物理量必须用国际单位制中的单位来表示，所以，当原子核及核子的质量用“kg”作单位时，用该式计算核能较为方便.(2)用1u的质量相当于931.5MeV的能量来计算核能.2.根据结合能计算核能利用结合能计算核能时要采用“先拆散，再结合”的方法.例4假设两个氘核在一条直线上相碰发生聚变反应生成氦核的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136u，中子的质量是1.0087u，氦核同位素的质量是3.0150u，则聚变的核反应方程是____________，在聚变反应中释放出的能量为______MeV(保留两位有效数字).解析根据题中

7、条件，可知核反应方程为核反应过程中的质量亏损Δm＝2mH－(mHe＋mn)＝2×2.0136u－(3.0150＋1.0087)u＝3.5×10－3u由于1u的质量与931.5MeV的能量相对应，所以氘核聚变反应时放出的能量为ΔE＝3.5×10－3×931.5MeV≈3.3MeV.答案返回四、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题1.核反应过程中满足四个守恒：质量数守恒；电荷数守恒；动量守恒；能量守恒.2.核反