《高考风向标》物理第章原子物理第讲天然放射现象衰变核能附第讲参考 .docx
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1、精品名师归纳总结第 2 讲 自然放射现象 衰变 核能一、考情直播1. 考纲解读考纲内容才能要求考向定位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 氢原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期2. 放射性同位素3. 核力、核反应方程4. 结合能、质量亏损5. 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆6. 放射性的防护2. 考点整合1. 知道原子核的组成,三种射线及性质,衰变规律2. 明白放辐射性同位素及应用3. 知道书写核反应方程时要留意质量数守恒、核电荷数守恒4. 知道爱因斯坦质能联系方程,会运算核能5. 知道释放核能的两种方式:聚变与裂变6. 明白放射性防护考纲对这一部分学问均是级要 求本部
2、分高考的 热 点 是 核 反 应 方程,三种射线的比 较,质子、中子以 及正电子的发觉, 爱因斯坦质能联系 方程,高考中以选 择题的形式显现可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考点一:自然放射现象及三种放射线的比较1、 自然放射现象的发觉1896 年,在铀矿石中发觉未知的射线,把这些射线称为射线、 射线、 射线,这就是自然放射现象的发觉.自然放射现象的发觉,说明原子核.2、 三种射线的比较名产生本质电离作用穿透才能称射线 射线 射线 射线的作用:工业探伤、 刀、除静电、消毒杀菌、育种保鲜等3、三种射线在匀强电场和匀强磁场中的偏转(在射线旁写明射线的种类)三种射线在电场中偏转图 7三
3、种射线在磁场中偏转可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结特殊提示三种射线均来自原子核内部,说明原子核具有复杂结构 射线是氦的原子核, 射线是电子流, 射线是光子4.自然放射现象的发觉说明原子核具有复杂结构自然放射现象中的三种射线均来自于,这就充分说明白原子核具有复杂结构. 例题 1 如图 8 所示, x 为一未知放射源,P 为薄铝箔,当 x 放射源稳固时,计数器的计数率(单位时间内接受射线的次数)稳固. 现在将磁场移开,发觉计数器的计数率没有什么变化,然后抽走 P,就计数器的计数率大幅上升,说明x 为A. 纯 粒子放射源B. 纯 粒子放射源C. 粒子和 粒子的混合放射源图 8D. 粒
4、子和 粒子的混合放射源答案: D解读: 薄铝箔完全可以阻挡 粒子,所以能进入计数器的肯定没有 粒子。 粒子和 粒子都可以穿透薄铝箔,但由于 粒子是电子,在磁场的作用下会发生偏转,将磁场移开,发觉计数器的计数率没有什么变化,说明肯定没有 粒子。抽走 P,就计数器的计数率大幅上升,说明肯定有其它的粒子进入了计数器,而这种粒子肯定不是 粒子,只能是 粒子,所以 D 正确【规律总结】 粒子穿透本事最弱, 粒子穿透本事最强 粒子、 粒子在磁场中会受到洛伦兹力作用而发生偏转, 粒子是光子,无论在电场中仍是在磁场中,都不会发生偏转考点二:原子核的半衰期1. 半衰期: .2. 半衰期由放射性元素的原子核内部因
5、素打算,与原子核所处的无关.3. 衰变公式为特殊提示:半衰期与原子核多少无关,半衰期是一个统计性的概念,只有对大量的原子核才成立,对少量的或是几个原子核谈半衰期无意义.【例题2】如元素的半衰期为天,元素的半衰期为天,就相同质量的和,经过天后,剩下两元素的质量之比m:m 为.30: 31 .31:20.: .: 答案: C【解读】依据半衰期公式,易得A 经受 5 个半衰期, B 经受 4 个半衰期,所以剩余质量之比为 1:2, C 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【规律总结】 放射性元素的半衰期运算公式为mm0ttN01T 或 N1T22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
6、师归纳总结考点三:、衰变规律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 衰变规律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结衰变方程:238U92234 Th 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结90衰变规律:2.衰变规律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结衰变方程:234Th90234 Pa 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结91衰变规律:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.正电子衰变规律15正电子衰变方程: 30P1430Si 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结正电子衰变规律:特殊提示:书写核反应方程要留意质
7、量数守恒和核电荷数守恒。衰变方程的特点是反应前只有一个核,是释放核能的核反应 例题 3 下面对某原子核衰变的描述,哪个是不对的? . 放出一个 粒子后,原子核的中子数减,原子序数少 . 放出一个 粒子后,原子核的质量数少,核电荷数少 . 放出一个 粒子后,原子核的质量数不变,核电荷数加可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结88. 226 Ra经过次 衰变和次 衰变后变成206Pb82可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案: BCD【解读】衰变衰变规律为核电荷数增加1,质量数不变, A 错 C 正确。衰变规律:核可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结88电荷数削
8、减 2,质量数削减 4, B 正确。226 Ra经过次 衰变和次 衰变后,质量数减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结82少 20,核电荷数先削减10 在增加 4,一共增加 6,变为206 Pb, D 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【规律总结 】发生 衰变无中子缺失,每发生一次 衰变将有一个中子转化为一个质子, 这一点是解决选项D 的关键 .考点四:原子核的人工转变与核反应方程1. 质子的发觉可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N7卢瑟福用粒子轰击 7 号元素 14,发觉了 .可编辑资料 - - -
9、欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N7核反应方程为:144He17 C 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结282. 中子的发觉4查德威克用粒子轰击 4 号元素269 Be,发觉了可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4核反应方程为:9 Be4He12C 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 放射性同位素的人工合成13伊丽芙居里和约里奥居里用粒子轰击 13 号元素27 Al ,人工合成了可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
10、师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Al27核反应方程为:134He 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2n04. 放辐射性同位素的应用特殊提示 :无论是质子的发觉仍是中子的发觉,这一类方程都属于核的人工转变,是吸取能量的在核反应中质量数和电荷数都守恒【例题 4】用中子( 1 n )轰击铝 27 27 Al ,产生钠 24( 24 Na )和 X ,钠 24 具有放射性0131112它衰变后变成镁 24( 24 Mg )和 Y.就 X 和 Y 分别是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 粒子和电子B 粒子和正电子C电子和 粒子D质子和正电答案
11、: A【解读】写出核反应方程:27 Al1n24Na4He 和 24 Na24Mg0e,明显 X 是粒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结子, Y 是电子 .A 正确 .13011211121可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【规律总结】娴熟的写出核反应方程是关键,当然也要记忆一些常见的粒子的名称和书写,在核反应中质量数和电荷数都守恒.【例题 5】在以下四个核反应中,X 表示了质子的是哪些可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N14A 713B 27 Al4He17X2OP8HeX 。430215可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1H21C 2
12、 H34HeX 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结92X38D 235U90136SrXe5410 1n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0答案: A【解读】 依据核反应中质量数和电荷数都守恒,A 中是质子。 B、C、D 中均为中子 .【规律总结】核反应中质量数和电荷数都守恒,从而确定粒子的种类.考点五:核力与核能1. 核力与核能核力:相邻的间有强大的核力作用,是一种短程力,其作用距离不超过10-15m.核能:核反应中称为核能.特殊提示:将一个原子核分别成核子,需要克服核力做功,吸取能量。核子结合成原子核,核力做正功,释放核能.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
13、名师归纳总结2. 爱因斯坦质能联系方程3. 核能质量亏损:叫质量亏损.在衰变、裂变和聚变中存在质量亏损.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结特殊提示:运算质量亏损的方法:mm反应前m反应后可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22对质能联系方程的懂得:并不是指质量的消逝,只是在核反应的过程中以辐射能量的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结形式表达了相应部分的质量。Emc 不能懂得为质量为m 的物质可以转化为mc 的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能量,这只是反应了质量与能量间的亲密联系,在运算核能
14、时应用Emc 2 来运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 结合能结合能:,叫做原子核的结合能.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结特殊提示:对结合能的懂得质量 m 与能量 E 符合爱因斯坦的质能方程Emc2 ,这里 c 是真空中的光速 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据质能方程,当能量增加了E,那么它的质量也相应的增加m,反过来也一样.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结E 和 m 间符合下述质能方程Emc 2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结核子结合成原子核时放出结合能,因此核的质量和组成它的核子的质量比较起来
15、就要小些,这叫做核的质量亏损,知道了核的质量亏损,就可以依据质能方程求出原子核的结合能 .用核子数去除原子核的结合能,就得到每个核子的平均结合能.质量数为 50 60 的原子核平均结合能最大,约为8.6MeV ,质量数较小的轻核和质量数较大的重核,平均结合能都比较小.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例题 6232U92(原子量为232.0372)衰变为228Th (原子量为228.0287)时,释放出 粒子可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结902( 4 He 的原子量为 4.0026),写出核反应方程,并求出衰变过程中释放出多少能量.可编辑资料 - - - 欢迎下
16、载精品名师归纳总结答案:232U 228 Th+ 4 He。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结929025.5MeV.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【解读】232U 228 Th+ 4 He可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结92902衰变过程中的质量亏损m=232.0372u-228.0787u+4.0026u=0.0059u衰变过程中释放的能量= m C =0.0059 931.5MeV=5.5MeV可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【规律总结】 用 Emc2 运算核能时有两种方法:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1
17、.在公式Emc2 中均取国际单位 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.在公式 = m 931.5 中 m 的单位是 u,的单位是 eV , 1u相当于 931.5MeV .二、高考热点探究一 、 衰变与带电粒子在磁场中的运动静止的原子核发生 、 衰变时,动量守恒、能量守恒,同时存在质量亏损,释放核能.在电场、磁场中 、 粒子由于带电而发生偏转或是做圆周运动.【真题】( 2021 年广东高考)( 1)放射性物质 210 Po和 60 Co 的核衰变方程为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Co84Po2108427Pb2068260X1 , 2760NiX282
18、方程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中的 X 1 代表的是, X 2 代表的是.如下列图,铅盒内装有能释放、 和 射线的放射性物质,在靠近铅盒的顶部加上电场 E 或磁场 B,在图 17a、b中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画的轨迹上须标明是 、 和 中的哪种射线)【解读 】( 1)第一个核反应方程为衰变,图( a)图( b) 图 17可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2所以 X 1 代表4 He 。其次个核反应方程为 衰变, X 2 代表0 e。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1( 2)在图(
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