《2016年《状元桥》物理一轮复习课件16.2原子核》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年《状元桥》物理一轮复习课件16.2原子核（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 第 2 单元 原子核 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理一、光电效应 1 入射光的频率大于金属的 极限频率 . 2 ( 1 ) 极限频率 : 使金属发生光电效应所需光的 最小 频率 . ( 2 ) 光子的能量 =h ,其中 h 叫做 普朗克常 量 , h= 6 . 63 10- 34J s , 表示入射光的 频率 . ( 3 ) 逸出功 使电子脱离某种金属所做功的 最小值 . ( 4 ) 最大初动能 发生光电效应时 , 金属外层电子吸收光子后一部分能量是用来克服金属的束缚 , 若不再需要克服原子的其他束缚而做功 ,则剩下的表现为逸出
2、后电子的初动能 , 这个动能叫做光电子的 最大初动能 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理3 ( 1 ) 光电效应方程 : Ek=h - ( 2 ) 光电效应的发生几乎是瞬时的 ,一般不超过 10- 9s ; ( 3 ) 光照越强 , 饱和光电流的强度 越大 . 当入射光的频率小于某金属的极限频率时 , 不 论用多么强的光进行照射 , 都不会有光电子逸出 , 而当入射光的频率大于极限频率时 , 不论用多么微弱的光进行照射 , 总会有光电子逸出 , 只不过用较强光照射时 , 逸出的光电子个数会增多 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理二、原子核的衰变
3、1 . 天然放射现象 : 元素 自发 地发出射线的现象 , 首先由 贝克勒尔 发现 . 2 . 原子核的衰变 : 元素的原子核放出射线 ,自发 地转变成另一种新核 . 3 ( 1 ) 在核衰变中 , 所遵守的最基本的规律是 质量数 和 电荷数 守恒 . ( 2 ) 衰变 : 原子核释放一个 粒子 ( 即氦核 ) 变成一个新核的过程叫 衰变 ; 方程式 :X - 2 - 4Y +24 ( 3 ) 衰变 : 原子核释放一个 电子 ( 即 粒子 ) 变成一个新核的过程叫 衰变 ; 方程式 :X + 1Y +- 10e . ( 1 ) 衰变时变化的不是核的种类 , 而是核的能量状态 . 但一般情况下
4、, 衰变总是伴随着 衰变或 衰变进行的 . ( 2 ) 质量数和质量是两个不同的概念 , 核反应中质量数守恒 , 但质量不守恒 , 有亏损 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理三、半衰期 1 . 定义 : 半衰期是放射性元素的原子核总数的 一半 发生衰变需要的时间 . 它表示放射性元素衰变的快慢 . 2 . 决定因素 : 半衰期是 由 原子核本身的性质 决定的 , 与它所处的物理状态或化学状态无关 半衰期具有统计规律 , 适用于大量的原子核 , 对于少量的核 , 无法确定其衰变所需的时间 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理四、质能方程与质量亏损 1
5、 . 爱因斯坦质能方程 : E =m 2 . 质量亏损 : 核子在结合成原子核时放出核能 , 由质能方程可知 , 原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要 小 , 这就是质量亏损 . 五、裂变和聚变 1 . 重核分裂成两个或多个中等质量的原子核的反应过程称为 裂变 . 如 : 92235U +01n 541363 890 10 01n . 裂变过程 释放 核能 . 2 . 两个或多个轻核结合成质量较大的原子核的反应过程称为聚变 . 如 : 12H +13H 24H e + 01n . 聚变过程可释放更多的核能 高温 核反应 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 基础自主梳理热核反应跟裂
6、变反应相比 , 具有许多优越性 . 第一 , 热核反应释放的能量 , 就相同质量的核燃料来说 , 比裂变反应大 . 第二 , 裂变时产生的放射性物质 , 处理起来比较困难 , 而热核反应在这方面的问题就简单得多 . 第三 , 热核反应所用的燃料 氘 , 在地球 上的储量非常丰富 , 1L 海水中大约有 0 . 0 38 如果用来进行热核反应 , 放出的能量和燃烧 300 L 的汽油相当 . 因此 , 海水中的氘是异常丰富的能源 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 1 当动能达到足以克服原子核的引力时 ,便会飞出金属表面成为光电子 极限频率的实质 :电子吸收光子的能量是一
7、次性的 ,不能够累积 ,而光子的能量和频率有关 ,所以核外电子要成为光电子需要的能量是一定的 ,光子的能量要大于这个能量才能够发生光电效应 ,故每种金属都有一定的极限频率 最大初动能与入射光的频率存在如图所示的关系 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 某种金属的逸出功是 3 e V ,用波长为 5 0 0 n m 的绿光照射该金属能否发生光电效应 ? 用波长为 4 0 0 紫光照射能否发生光电效应 ? 电子的最大初动能是多少 ?思维导引 这种金属的极限频率是多少 ? 波长和频率有什么关系 ? 最大初动能和逸出功有什么关系 ?基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 解析 :
8、 W0=h 得 : =0=3 1 . 6 1 0- 196 . 63 1 0- 34H z = 1014波长 =3 . 0 1 087 . 24 1 014m = 10- 7m = 41 4 n m 由于波长越大 , 频率越小 , 所以波长为 500 绿光照射该金属不能发生光电效应 , 而用波长为 400 n m 的紫光照射能发生光电效应 . 电子的最大初动能为Ek=h- ( 6 . 63 10- 343 . 0 1 084 1 0- 7- 3 1 . 6 10- 19) J = 0. 17 10- 19J . 答案 : 不能 能 0 . 17 10- 19J 感悟提升 : 在发生光电效应的过
9、程中 , 并非所有光电子都具有最大初动能 , 只有从金属表面直接发出的光电子的初动能才最大 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 ( 2 0 1 4 广东卷 )在光电效应实验中 ， 用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A. 增大入射光的强度，光电流增大B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失C. 改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大解析 ： 增大入射光的强度 ， 单位时间内发射的光电子数增加 ， 则光电流增大 ， 选项 A 正确 ； 光电效应能否发生与照射光频率有关 ， 与照射光强度无
10、关 ， 选项 B 错误 ； 改用频率较小的光照射时 ， 如果光的频率仍大于极限频率 ， 则仍会发生光电效应 ， 否则 ， 不能发生光电效应 ， 选项 C 错误 ； 光电子的最大初动能 E k h - W 0 ， 故改用频率大于 的光照射 ， 光电子的最大初动能 变大，选项 D 正确 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 2 . 某光电管的阴极是用金属钾制成的 , 它的逸出功为 2 . 21e V ,用波长为2 . 5 10- 7m 的紫外线照射阴极 . 0 108m / s , 元电荷为1 . 6 10- 19C , 普朗克常量为 6 10- 34J s ,则钾的极限频率和该光电管发射的光
11、电子的最大初动能分别是 ( ) A . 5 . 3 1014 B . 5 . 3 1014 10- 19J C . 3 . 3 1033 D . 3 . 3 1033 10- 19J 解析 : 极限频率 =0=2 . 21 1 . 6 1 0- 196 . 63 1 0- 34H z = 1014最大初动能 Ek=h- ( 6 . 63 10- 343 . 0 1 082 . 5 1 0- 7- 2 . 21 1 . 6 10- 19) J = 10- 19J . 答案 : B 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 对衰变的进一步理解1 质 电性 电离本领 穿透本领 射线 电
12、 较强最弱 (空气中几厘米或一张薄纸 ) 射线 e 负电 较弱 很强 (几厘米的铝板 ) 射线 光子 不带电 最弱 最强 (几厘米的铅板 )基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 2 ( 1 ) 质量数守恒 : 反应后的质量数的总和等于反应前的质量数总和 . 参与核反应的最小单位就是核子 ,核反应既不能产生新的核子 ,也不能消灭已有的核子 但核子的总数不会改变 , 即反应后生成物的核子总数等于反应前反应物的核子总数 . ( 2 ) 质量守恒 : 生成物的总质量等于反应物的总质量 也包括光子 . 这和反应前后出现的质量亏损并不矛盾 ,因为依据质量亏损和质 能方程计算出的核反应能是
13、以 光子的生成物形式出现的 ,而 光子虽无静止质量 , 但它有动质量 则反应前后的总质量也是守恒的 . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 3 ( 1 ) 核反应方程一般都是不可逆的 ,所以核反应方程中的箭头表示核反应进行的方向 , 不能把箭头写成等号 . ( 2 ) 核反应的生成物一定要以实验为基础 , 决不能凭空只依据两个守恒规律杜撰生成物来写核反应方程 . ( 3 ) 必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律 例如裂变和聚变方程常常含能量项 ) . 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 ( 1 )90232 钍 ) 经过 一系列 衰变和 衰变 ,变成 82208 铅 ) . 以下说法正确的是 ( ) A. 铅核比钍核少 8 个质子 B. 铅核比钍核少 16 个中子 C. 共经过 4 次 衰变和 6 次 衰变 D. 共经过 6 次 衰变和 4 次 衰变 基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练 要点研析突破 ( 2 ) 约里奥 居里夫妇发现放射性元素 1530P 衰变成 1430同时放出另一种粒子 , 这种粒子是 1530P 的同位素 ,被广泛应用于生物示踪技术 , 1m g 的 1532P 随时间衰变的关系如图所示 , 请估算 4m g 的 1532P 经多少天的衰变后 还剩 0 . 25m
