物理全程复习方略配套沪科选修放射性元素的衰变核能学习教案.pptx

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1、会计学1物理全程复习物理全程复习(fx)方略配套沪科选修放方略配套沪科选修放射性元素的衰变射性元素的衰变 核能核能第一页，共50页。(2)放射性和放射性元素放射性和放射性元素.物质发射物质发射(fsh)某种看不见的射线的性质叫某种看不见的射线的性质叫_.具有放射性的元具有放射性的元素叫素叫_ 元素元素.(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是_、_、_.(4)放射性同位素的应用与防护放射性同位素的应用与防护.放射性同位素：有放射性同位素：有_ 放射性同位素和放射性同位素和_ 放射性同位素放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同两

2、类，放射性同位素的化学性质相同.应用：消除静电、工业探伤、作应用：消除静电、工业探伤、作_ 等等.防护：防止放射性对人体组织的伤害防护：防止放射性对人体组织的伤害.放射性放射性放射性放射性射线射线(shxin)射线射线(shxin)射线射线天然天然人工人工示踪原子示踪原子第2页/共50页第二页，共50页。2.原子核的衰变原子核的衰变(1)原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为_的衰变的衰变.(2)分类分类.衰变：衰变：_衰变：衰变：_(3)半衰期：放射性元素的原子核有半衰期：放射性元素的原子核有_ 发生衰变所需的时间发生衰变所需的时间(shji

3、n).半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的_无关无关.原子核原子核一半一半(ybn)的核的核物理物理(wl)、化学状、化学状态态第3页/共50页第三页，共50页。1.三种三种(sn zhn)射线的比较射线的比较射线射线(shxin)名称名称比较比较(bjio)项项目目 射线射线 射线射线 射线射线 组成组成 高速氦核流高速氦核流 高速电子流高速电子流 光子流（高频电磁波）光子流（高频电磁波）带电量带电量 2e-e 0 质量质量 4mp 静止质量为零静止质量为零 符号符号 第4页/共50页第四页，共50页。射线射线(shxin)名名称称比较比较(b

4、jio)项项目目 射线射线(shxin)射线射线 射线射线 速度速度 可达可达0.1c 可达可达0.99c c 垂直进入电场垂直进入电场或磁场的偏转或磁场的偏转情况情况偏转偏转 偏转偏转 不偏转不偏转 贯穿本领贯穿本领 最弱最弱 较强较强 最强最强 对空气的对空气的电离作用电离作用 很强很强 较弱较弱 很弱很弱 第5页/共50页第五页，共50页。2.衰变衰变(shuibin)、衰变衰变(shuibin)的比较的比较衰变衰变(shuibin)类类型型 衰变衰变(shuibin)衰变衰变 衰变方程衰变方程 衰变实质衰变实质 2个质子和个质子和2个中子结合成个中子结合成一个整体射出一个整体射出 1个

5、中子转化为个中子转化为1个质子和个质子和1个电子个电子 匀强磁场中匀强磁场中轨迹形状轨迹形状衰变规律衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒第6页/共50页第六页，共50页。3.对半衰期的两点说明对半衰期的两点说明(1)根据根据(gnj)半衰期的概念半衰期的概念,可总结出公式可总结出公式.式中式中N原、原、m原表示衰变前的放射性原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，元素的原子数和质量，N余、余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，表示衰变时间，T表示半衰期表示半衰期.(2)

6、影响因素影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的的,跟原子所处的物理状态跟原子所处的物理状态(如温度、压强如温度、压强)或化学状态或化学状态(如单如单质、化合物质、化合物)无关无关.第7页/共50页第七页，共50页。考点考点2 核反应的四种核反应的四种(s zhn)类型类型核反应的四种核反应的四种(s zhn)类型比较类型比较类型类型(lixng)可控性可控性 核反应方程典例核反应方程典例 衰变衰变 衰变衰变 自发自发衰变衰变 自发自发人工转变人工转变 人工人工控制控制（约里奥（约里奥居里夫妇发现放射居里夫妇发现放射性同位素及正电子）性同

7、位素及正电子）第8页/共50页第八页，共50页。重核裂变重核裂变 比较比较(bjio)容容易易进行人工进行人工控制控制轻核聚变轻核聚变 除氢弹除氢弹(qngdn)外外无法控制无法控制 类型类型(lixng)可控性可控性 核反应方程典例核反应方程典例 第9页/共50页第九页，共50页。关于核反应的三点说明关于核反应的三点说明(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接箭头表示反应方向，不能用等号连接.(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空

8、只依据两个守恒守恒(shu hn)规律杜撰出生成物来写核反应方程规律杜撰出生成物来写核反应方程.(3)核反应遵循质量数守恒核反应遵循质量数守恒(shu hn)而不是质量守恒而不是质量守恒(shu hn)；遵循电荷数守恒；遵循电荷数守恒(shu hn).第10页/共50页第十页，共50页。考点考点(ko din)3 核能核能1.核力核力核子间的作用力核子间的作用力.核力是核力是_ 力，作用范围在力，作用范围在1.510-15 m 之之内，只在相邻的核子间发生作用内，只在相邻的核子间发生作用.2.核能核能核子结合为原子核时核子结合为原子核时_ 的能量的能量(nngling)或原子核分解为核子时或原

9、子核分解为核子时_的能量的能量(nngling)，叫做原子核的结合能，亦称核能，叫做原子核的结合能，亦称核能.短程短程(dun chn)释放释放吸收吸收第11页/共50页第十一页，共50页。3.质能方程、质量亏损质能方程、质量亏损(ku sn)爱因斯坦质能方程爱因斯坦质能方程E=_，原子核的质量必然比组成它的核子，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小的质量和要小m,这就是质量亏损这就是质量亏损(ku sn).由质量亏损由质量亏损(ku sn)可求出释放的核可求出释放的核能能E=_.mc2mc2第12页/共50页第十二页，共50页。1.对核力的三点说明对核力的三点说明(1)核力是强相互作用

10、的一种核力是强相互作用的一种(y zhn)表现；表现；(2)核力是短程力，作用范围在核力是短程力，作用范围在1.510-15 m之内；之内；(3)每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用.第13页/共50页第十三页，共50页。2.结合能与比结合能结合能与比结合能(1)结合能：核子结合成原子核时放出的能量结合能：核子结合成原子核时放出的能量(nngling)或原子核分解成核或原子核分解成核子时吸收的能量子时吸收的能量(nngling).(2)比结合能：比结合能：定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能定义：原子核的结合能与核子数之比，称做

11、比结合能，也叫平均结合能.特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定.第14页/共50页第十四页，共50页。3.获得核能的途径获得核能的途径(1)重核裂变重核裂变.定义定义:质量数较大的原子核受到高能粒子质量数较大的原子核受到高能粒子(lz)的轰击而分裂成几个的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程质量数较小的原子核的过程.特点特点.a.裂变过程中能够放出巨大的能量裂变过程中能够放出巨大的能量;b.裂变的同时能够放出裂变的同时能够放出23(或更

12、多或更多)个中子个中子;c.裂变的产物不是惟一的裂变的产物不是惟一的.对于铀核裂变有二对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式分裂、三分裂和四分裂形式,但三分裂和四分裂概率比较小但三分裂和四分裂概率比较小.典型的分裂方程典型的分裂方程:第15页/共50页第十五页，共50页。(2)轻核聚变轻核聚变.定义定义(dngy)：某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程：某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程.特点特点:a.聚变过程放出大量的能量聚变过程放出大量的能量,平均每个核子放出的能量平均每个核子放出的能量,比裂变反应中每个核子放出的能量大比裂变反应中每个核子放出的能量大3至至4倍倍.b.聚变

13、反应比裂变反应更剧烈聚变反应比裂变反应更剧烈.c.对环境污染较少对环境污染较少.d.自然界中聚变反应原料丰富自然界中聚变反应原料丰富.典型的聚变方程典型的聚变方程:第16页/共50页第十六页，共50页。衰变与其射线衰变与其射线【例证【例证1】(2011重庆高考重庆高考)核电站核泄漏的污染物中含有碘核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯和铯137.碘碘131的半衰期约为的半衰期约为8天，会释放天，会释放射线；铯射线；铯137是是铯铯133的同位素，半衰期约为的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会年，发生衰变时会(sh hu)辐射辐射射线射线.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.碘碘131释

14、放的释放的射线由氦核组成射线由氦核组成B.铯铯137衰变时辐射出的衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量光子能量小于可见光光子能量C.与铯与铯137相比，碘相比，碘131衰变更慢衰变更慢D.铯铯133和铯和铯137含有相同的质子数含有相同的质子数第17页/共50页第十七页，共50页。【解题指南】解答本题时要把握以下三点：【解题指南】解答本题时要把握以下三点：(1)(1)半衰期的长短代半衰期的长短代表了衰变的快慢表了衰变的快慢.(2).(2)光子能量大小由频率高低决定光子能量大小由频率高低决定.(3).(3)同位素同位素的核电荷数相同的核电荷数相同.【自主【自主(zzh)(zzh)解答】选解答

15、】选D.D.射线是高速运动的电子流，不是氦原子射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，核，A A错误；错误；射线的频率大于可见光的频率，根据射线的频率大于可见光的频率，根据E=hvE=hv可可知，知，射线光子能量大于可见光光子能量，射线光子能量大于可见光光子能量，B B错误；半衰期越错误；半衰期越短，衰变越快，短，衰变越快，C C错误；铯错误；铯133133和铯和铯137137都是铯元素，是质子数相都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以同而中子数不同的同位素，所以D D正确正确.第18页/共50页第十八页，共50页。【总结提升】解答本题关键在于搞清三种射线的性质，以及半【总结提升】解

16、答本题关键在于搞清三种射线的性质，以及半衰期及同位素的概念衰期及同位素的概念.对易错选项及错误对易错选项及错误(cuw)(cuw)原因具体分析如下：原因具体分析如下：易错角度易错角度错误原因错误原因易错选易错选A A分不清分不清、射线的性质，实际上射线的性质，实际上射线为高速氦核流，射线为高速氦核流，射线为高速电子流，射线为高速电子流，射线为光子流射线为光子流易错选易错选B B误认为误认为射线的频率小于可见光的频率，射线的频率小于可见光的频率，而实际上而实际上射线的频率大于可见光的频率射线的频率大于可见光的频率第19页/共50页第十九页，共50页。核反应类型与核反应方程核反应类型与核反应方程【

17、例证【例证2】(2011北京高考北京高考(o ko)表示放射性元素碘表示放射性元素碘 衰变的衰变的方程是方程是()A.B.C.D.【解题指南】解答本题时要把握以下两点：【解题指南】解答本题时要把握以下两点：(1)在原子核衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒在原子核衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒.(2)衰变是原子核放出高速电子流衰变是原子核放出高速电子流.第20页/共50页第二十页，共50页。【自主解答】选【自主解答】选B.B.碘碘 的原子核内一个中子放出一个电的原子核内一个中子放出一个电子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加(zn

18、gji)1(zngji)1，所以生成所以生成5454号元素号元素 放出一个电子放出一个电子.B.B选项正确选项正确.第21页/共50页第二十一页，共50页。【总结提升】核反应方程的书写方法【总结提升】核反应方程的书写方法(1)(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础.如质子如质子 中子中子 粒子粒子 粒子粒子 正电子正电子氘核氘核 氚核氚核 等等.(2)(2)掌握核反应方程遵守掌握核反应方程遵守(znshu)(znshu)的规律，是正确书写核反应方程或判断的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，所以要理解

19、并应用好质量数某个核反应方程是否正确的依据，所以要理解并应用好质量数守恒和电荷数守恒的规律守恒和电荷数守恒的规律.(3)(3)熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们理清思路，很快熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们理清思路，很快写出正确的核反应方程写出正确的核反应方程.第22页/共50页第二十二页，共50页。与核能相关的综合问题与核能相关的综合问题【例证【例证3】(12分分)钚的放射性同位素钚的放射性同位素 静止时衰变为铀核激静止时衰变为铀核激发态发态 粒子粒子,而铀核激发态而铀核激发态 立即衰变为铀核立即衰变为铀核 并放并放出能量为出能量为0.097 MeV的的光子光子.已知已知:和和粒子

20、的质量粒子的质量分别为分别为mPu=239.052 1 u、mU=235.043 9 u和和m=4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c2.(1)写出衰变方程写出衰变方程;(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略已知衰变放出的光子的动量可忽略(hl),求求粒子的动能粒子的动能.第23页/共50页第二十三页，共50页。【解题指南】解答本题时可按以下思路【解题指南】解答本题时可按以下思路(sl)(sl)分析分析:计算计算(j sun)(j sun)质质量亏损量亏损 计算计算(j sun)(j sun)核能核能E=mc2 E=mc2 由动量守恒、能量由动量守恒、能量守恒求氦核动能守恒求氦核动能

21、第24页/共50页第二十四页，共50页。【规范解答】【规范解答】(1)(1)衰变方程为衰变方程为 (1 (1分分)(1 (1分分)或合起来有或合起来有 (2)(2)上述衰变过程的质量亏损为上述衰变过程的质量亏损为m=mPu-mU-m (1m=mPu-mU-m (1分分)放出的能量为放出的能量为E=mc2 (1E=mc2 (1分分)EE是铀核是铀核 的动能的动能EUEU、粒子粒子(lz)(lz)的动能的动能EE和和光子的能量光子的能量EE之和，之和，E=EU+E+E (1E=EU+E+E (1分分)可得可得EU+E=(mPu-mU-m)c2-E (1EU+E=(mPu-mU-m)c2-E (1分

22、分)第25页/共50页第二十五页，共50页。设衰变后的铀核和设衰变后的铀核和粒子的速度分别为粒子的速度分别为vUvU和和v,v,则由动量则由动量(dngling)(dngling)守恒有守恒有mUvU=mv (1mUvU=mv (1分分)又由动能的定义知又由动能的定义知 (2 (2分分)由由式得式得 (1 (1分分)由由式得式得代入题给数据得代入题给数据得E=5.034 MeV (2E=5.034 MeV (2分分)第26页/共50页第二十六页，共50页。【总结提升】计算核能的几种方法【总结提升】计算核能的几种方法(1)(1)根据根据E=mc2E=mc2计算，计算时计算，计算时mm的单位是的单

23、位是“kg”,c“kg”,c的单位是的单位是“m/s”“m/s”，EE的单位是的单位是“J”.“J”.(2)(2)根据根据E=m931.5 MeVE=m931.5 MeV计算计算.因因1 1原子质量单位原子质量单位(u)(u)相当于相当于931.5 MeV931.5 MeV的能量，所以计算时的能量，所以计算时mm的单位是的单位是“u”“u”，EE的单位的单位是是“MeV”.“MeV”.(3)(3)根据平均结合能来计算核能根据平均结合能来计算核能原子核的结合能平均结合能原子核的结合能平均结合能核子数核子数.(4)(4)有时可结合动量守恒和能量守恒进行分析有时可结合动量守恒和能量守恒进行分析(fn

24、x)(fnx)计算，此时应注意计算，此时应注意动量、动能关系式动量、动能关系式p2=2mEkp2=2mEk的应用的应用.第27页/共50页第二十七页，共50页。1.(2011浙江高考浙江高考)关于天然放射现象，下列说法正确的是关于天然放射现象，下列说法正确的是()A.射线是由氦原子核衰变产生射线是由氦原子核衰变产生(chnshng)B.射线是由原子核外电子电离产生射线是由原子核外电子电离产生(chnshng)C.射线是由原子核外的内层电子跃迁产生射线是由原子核外的内层电子跃迁产生(chnshng)D.通过化学反应不能改变物质的放射性通过化学反应不能改变物质的放射性第28页/共50页第二十八页，

25、共50页。【解题指南】解答本题时应注意理解：【解题指南】解答本题时应注意理解：(1)(1)天然放射现象中三种射线的产生机理天然放射现象中三种射线的产生机理.(2)(2)影响天然放射现象的因素影响天然放射现象的因素.【解析】选【解析】选D.D.射线是在射线是在衰变中产生的，本质是氦核，衰变中产生的，本质是氦核，A A错错误；误；射线是在射线是在衰变中产生的，本质是高速电子束，衰变中产生的，本质是高速电子束，B B错错误；误；射线是发生射线是发生衰变和衰变和衰变时原子核发生能级跃迁而产衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波，生的电磁波，C C错误错误(cuw)(cuw)；物质的放射性由原子核内部自

26、身的因素决；物质的放射性由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关定，与原子所处的化学状态和外部条件无关,D,D正确正确.第29页/共50页第二十九页，共50页。2.(2011上海高考上海高考)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力(nngl)实验结果如图所示，由此可推知实验结果如图所示，由此可推知()A.来自于原子核外的电子来自于原子核外的电子B.的电离作用最强，是一种电磁波的电离作用最强，是一种电磁波C.的电离作用较强，是一种电磁波的电离作用较强，是一种电磁波D.的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子的电离作用最弱，属于原子核内释放

27、的光子第30页/共50页第三十页，共50页。【解析】选【解析】选D.D.从穿透能力上看，从穿透能力上看，能穿透铝板进入铅板，能穿透铝板进入铅板，必必然是然是射线，射线，射线是原子核内发出的高频光子，属于电磁射线是原子核内发出的高频光子，属于电磁波，电离作用弱，故波，电离作用弱，故D D正确正确(zhngqu)(zhngqu)，C C错误；错误；能穿透纸板进入铝板，能穿透纸板进入铝板，必然是必然是射线，是原子核内发射出的电子流，射线，是原子核内发射出的电子流，A A错误；纸板能错误；纸板能够挡住够挡住，则，则是是射线，它的电离作用最强，但它是氦原子射线，它的电离作用最强，但它是氦原子核，不是电磁

28、波，核，不是电磁波，B B错误错误.第31页/共50页第三十一页，共50页。3.14C测年法是利用测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法，衰变规律对古生物进行年代测定的方法，若以横坐标若以横坐标t表示时间，纵坐标表示时间，纵坐标m表示任意时刻表示任意时刻14C的质量，的质量，m0为为t=0时时14C的质量的质量.下面四幅图中能正确反映下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是衰变规律的是()【解析】选【解析】选C.由公式由公式 并结合并结合(jih)数学知识可知数学知识可知C正确正确.第32页/共50页第三十二页，共50页。4.原子核原子核 与氘核与氘核 反应生成一个反应生成一个粒

29、子和一个质子粒子和一个质子.由此可由此可知知()A.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2【解析】选【解析】选D.写出核反应方程：写出核反应方程：由质量数守由质量数守恒和电荷恒和电荷(dinh)数守恒，列方程：数守恒，列方程：A+2=4+1,Z+1=2+1,解得解得:A=3,Z=2,故故选项选项D正确正确.第33页/共50页第三十三页，共50页。5.(1)关于核衰变关于核衰变(shuibin)和核反应的类型，下列表述正确的有和核反应的类型，下列表述正确的有()A.是是衰变衰变(shuibin)B.是是衰变衰变(shuibin)C.是轻核聚变是轻核聚变D.是重核

30、裂变是重核裂变(2)现有四个核反应：现有四个核反应：A.B.C.D.第34页/共50页第三十四页，共50页。_ 是发现中子的核反应方程，是发现中子的核反应方程，_ 是研究原子弹的基是研究原子弹的基本核反应方程，本核反应方程，_ 是研究氢弹的基本核反应方程是研究氢弹的基本核反应方程.求求B中中X的质量数和中子数的质量数和中子数.【解题【解题(ji t)指南】弄清衰变、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记指南】弄清衰变、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记典型的核反应方程，在此基础上求解此题典型的核反应方程，在此基础上求解此题.第35页/共50页第三十五页，共50页。【解析】【解析】(1)(1)选选A A

31、、C.C.衰变是原子核自发地放出衰变是原子核自发地放出或或粒子的核粒子的核反应，衰变方程的特点是箭头的左边只有一个原子核，箭头的反应，衰变方程的特点是箭头的左边只有一个原子核，箭头的右边出现右边出现或或粒子；聚变反应粒子；聚变反应(j bin fn yng)(j bin fn yng)的特点是箭头的左边是两个轻的特点是箭头的左边是两个轻核，箭头的右边是较大质量的原子核；裂变方程的特点是箭头核，箭头的右边是较大质量的原子核；裂变方程的特点是箭头的左边是重核与中子反应，箭头右边是中等质量的原子核的左边是重核与中子反应，箭头右边是中等质量的原子核.综上综上所述，所述，A A、C C正确正确.第36页

32、/共50页第三十六页，共50页。(2)(2)人工转变方程的特点是箭头的左边是氦核与常见元素的原人工转变方程的特点是箭头的左边是氦核与常见元素的原子核子核.箭头的右边也是常见元素的原子核箭头的右边也是常见元素的原子核.D.D是查德威克发现中子是查德威克发现中子的核反应方程，的核反应方程，B B是裂变反应，是研究原子弹的核反应方程是裂变反应，是研究原子弹的核反应方程.A.A是是聚变反应，是研究氢弹的核反应方程聚变反应，是研究氢弹的核反应方程.由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X X质量数为质量数为144144，电荷，电荷数为数为5656，所以中子数为，所以中子数为

33、144-56144-5688.88.答案答案(d n)(d n)：(1)A(1)A、C (2)D B A C (2)D B A 见解析见解析 第37页/共50页第三十七页，共50页。6.(1)(钍钍)经过经过(jnggu)一系列一系列衰变和衰变和衰变衰变,变成变成 (铅铅).以下以下说法正确的是说法正确的是()A.铅核比钍核少铅核比钍核少8个质子个质子B.铅核比钍核少铅核比钍核少16个中子个中子C.共经过共经过(jnggu)4次次衰变和衰变和6次次衰变衰变D.共经过共经过(jnggu)6次次衰变和衰变和4次次衰变衰变第38页/共50页第三十八页，共50页。(2)约里奥约里奥居里夫妇发现放射性元

34、居里夫妇发现放射性元素素 衰变成衰变成 的同时放出另一种的同时放出另一种粒子粒子(lz),这种粒子这种粒子(lz)是是_.是是 的同位素的同位素,被广泛应用于生物示踪技被广泛应用于生物示踪技术术,1 mg的的 随时间衰变的关系如随时间衰变的关系如图所示图所示,请估算请估算4 mg的的 经多少经多少天的衰变后还剩天的衰变后还剩0.25 mg?第39页/共50页第三十九页，共50页。【解析】【解析】(1)(1)选选A A、B B、D.D.设设衰变衰变(shuibin)(shuibin)次数为次数为x,x,衰变衰变(shuibin)(shuibin)次数为次数为y,y,由质由质量数守恒和电荷数守恒得

35、量数守恒和电荷数守恒得232=208+4x232=208+4x，90=82+2x-y,90=82+2x-y,解得解得x=6,x=6,y=4,Cy=4,C错错D D对对.铅核、钍核的质子数分别为铅核、钍核的质子数分别为8282、90,90,故故A A对对.铅核、钍核的中子数分别为铅核、钍核的中子数分别为126126、142,142,故故B B对对.(2)(2)写出衰变写出衰变(shuibin)(shuibin)方程为方程为 故这种粒子为故这种粒子为 (正电子正电子)由由m-tm-t图知图知 的半衰期为的半衰期为1414天天,由由 得得0.25 mg=0.25 mg=4 mg 4 mg 故故t=5

36、6t=56天天.答案：答案：(1)A(1)A、B B、D (2)D (2)正电子正电子 56 56天天第40页/共50页第四十页，共50页。【总结提升】衰变次数的确定方法【总结提升】衰变次数的确定方法方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素素 经过经过n n次次衰变和衰变和m m次次衰变后，变成稳定的新元素衰变后，变成稳定的新元素 ，则表示该核反应的方程为：则表示该核反应的方程为：根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A=A+4n Z=Z+2n-mA=A+4n Z=Z+2n-m由以上两式联立

37、解得由以上两式联立解得由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组.方法二：因为方法二：因为(yn wi)(yn wi)衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数衰变的次数.第41页/共50页第四十一页，共50页。7.(2011江苏高考江苏高考)(1)下列描绘两种温度下黑体辐射下列描绘两种温度下黑体辐射(fsh)强度与波长关系的图中，符合黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射(fsh)实验规律的是实验规律的是()第4

38、2页/共50页第四十二页，共50页。(2)按照按照(nzho)玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量能量_(选填选填“越大越大”或或“越小越小”).已知氢原子的基态能量为已知氢原子的基态能量为E1(E10)，电子质量为，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为，基态氢原子中的电子吸收一频率为v的的光子被电离后，电子速度大小为光子被电离后，电子速度大小为_(普朗克常量为普朗克常量为h).(3)有些核反应过程是吸收能量的有些核反应过程是吸收能量的.例如，在例如，在 中，中，核反应吸收的能量核反应吸收的能量Q(mO+mH)-(mX

39、+mN)c2.在该核反应方程中，在该核反应方程中，X表示什么粒子？表示什么粒子？X粒子以动能粒子以动能Ek轰击静止的轰击静止的 核，若核，若EkQ，则，则该核反应能否发生？请简要说明理由该核反应能否发生？请简要说明理由.第43页/共50页第四十三页，共50页。【解题指南】解答本题【解题指南】解答本题(bnt)(bnt)时注意理解以下三点：时注意理解以下三点：(1)(1)黑体辐射强度随温度变化的特点；黑体辐射强度随温度变化的特点；(2)(2)玻尔理论内容；玻尔理论内容；(3)(3)核反应的特点以及核能的计算核反应的特点以及核能的计算.【解析】【解析】(1)(1)选选A.A.随着温度的升高，辐射强

40、度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A A对对.(2)(2)根据玻尔理论，氢原子中电子离原子核越远，氢原子能量越大，根据能量守恒定律知道：根据玻尔理论，氢原子中电子离原子核越远，氢原子能量越大，根据能量守恒定律知道：所以电子速度为：所以电子速度为：第44页/共50页第四十四页，共50页。(3)(3)根据核反应的规律即质量数和电荷数守恒，根据核反应的规律即质量数和电荷数守恒，X X的电荷数是的电荷数是2 2，质，质量数是量数是4 4，X X表示表示 因为粒子碰撞为完全弹性碰撞因为粒子碰撞为完全弹性碰撞,应同时满足能

41、量守恒和动量守恒，应同时满足能量守恒和动量守恒，而而X X粒子以动能粒子以动能EkEk轰击静止的轰击静止的 核，若核，若Ek=QEk=Q，说明，说明(shumng)(shumng)碰后两个粒子碰后两个粒子的动量都变为零了，不能同时满足能量守恒和动量守恒的动量都变为零了，不能同时满足能量守恒和动量守恒.所以不能所以不能发生发生.答案：答案：(1)A (2)(1)A (2)越大越大 (3)(3)不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒第45页/共50页第四十五页，共50页。8.已知氘核质量为已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为，中子质量为1.

42、008 7 u,He核的质量核的质量为为3.015 0 u.(1)写出两个氘核聚变成写出两个氘核聚变成He核的反应方程；核的反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能计算上述核反应中释放的核能(hnng)；(3)若两氘核以相等的动能若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能应，且释放的核能(hnng)全部转化为机械能，则反应中生成的全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子核和中子的动能各是多少？的动能各是多少？第46页/共50页第四十六页，共50页。【解析】【解析】(1)(1)应用质量数守恒应用质量数守恒(shu hn)(shu

43、 hn)和核电荷数守恒和核电荷数守恒(shu hn)(shu hn)不难写出核反应方程不难写出核反应方程为：为：(2)(2)由题给条件可求出质量亏损为：由题给条件可求出质量亏损为：m=2.013 6 u2-(3.015 0+1.008 7)u=0.003 5 um=2.013 6 u2-(3.015 0+1.008 7)u=0.003 5 u所以释放的核能为所以释放的核能为EEmc2=931.50.003 5 MeV=3.26 MeV.mc2=931.50.003 5 MeV=3.26 MeV.(3)(3)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能因为该反应中释放的核能全部转化为机械能即转化为即转

44、化为HeHe核核和中子的动能和中子的动能.若设若设HeHe核和中子的质量分别为核和中子的质量分别为m1m1、m2,m2,速度分别为速度分别为v1v1、v2v2，第47页/共50页第四十七页，共50页。则由动量守恒则由动量守恒(shu hn)(shu hn)及能的转化和守恒及能的转化和守恒(shu hn)(shu hn)定律，得定律，得m1v1-m2v2=0m1v1-m2v2=0Ek1+Ek2=2Ek0+EEk1+Ek2=2Ek0+E解得：解得：答案：答案：(1)(1)(2)3.26MeV (3)0.99MeV 2.97MeV(2)3.26MeV (3)0.99MeV 2.97MeV第48页/共50页第四十八页，共50页。第49页/共50页第四十九页，共50页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第50页/共50页第五十页，共50页。