《高考调研2014年高考物理一轮课件14-3原子核（44PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考调研2014年高考物理一轮课件14-3原子核（44PPT）（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 原 子 核 一、天然放射现象 1 放射性元素 _ 发出射线的现象，叫做天然放射现象， 1896 年由法国物理学家 _ 发现 2 物 理学家从 _ 开始，认识到原子核也是具有内部结构的 二、原子核的组成 1 1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮原子核，发现了 _ ，并猜想原子核内还存在 _ ， 1932 年，他的学生查德威克通过实验证实了 _ 的存在 2 原子核是由质子和中子组成的常用符号示， A 表示核的 _ ， Z 表示核的 _. 3 原子核的电荷数 _ 核内质子数，其质量数等于 _ 数与 _ _ 数之和 4 三种射线的比较 种类 射线 射线 射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流 (
2、高频电磁波 ) 带电量 2 e e 0 质量 4 4 0静止质量为零 符号 420 1 e 种类 射线 射线 射线 速度 0.1 c c c 在电磁场中 偏转 偏转 不偏转 贯穿本领 最弱 较强 最强 贯穿实例 用纸能挡住 能穿透几毫米的铝板 能穿透几厘米的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 三、原子核的衰变 1 放射性元素的原子核 _ 地放出某种粒子而转变为新核的变化 衰变类型 衰变 衰变 衰变方程 A 4Z 2Y 42 1Y 0 1 e 2 个 _ 和 2 个 _ 结合成一个整体射出 中子转化为 _ 衰变实质 211H 210n 4210n 11H 0 1 e 衰变规律 电荷数守恒
3、、质量数守恒 3. 半衰期 ( 1) 定义：放射性原子核有半数发生衰变所需的时间，反映放射性元素衰变的 _. ( 2) 根据半衰期的概念，可总结出公式 N 余 N 原 (12)t / ， m 余 m 原 (12)t / 式中 N 原 、 m 原 表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余 、 m 余 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量， t 表示衰变时间， 表示半衰期， t / 则为半衰期个数 ( 3 ) 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的，跟原子所处的物理状态 ( 如温度、压强 ) 或化学状态 ( 如单质、化合物 ) 无关 【重点提示】 半衰期是对大量的
4、放射性原子核用统计规律而得出的对少量的原子核半衰期无意义 四、放射性同位素及应用 1 同位素 具有相同 _ 而 _ 不同的一类原子核，在元素周期表中处于同一位置， 互称 _. 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素天然放射性同位素不过四十多种，而人工制造的放射性同位素已达 1 00 0多种 2 放射性同位素的应用 ( 1) 放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等 ( 2) 作示踪原子 五、核力与结合能 1 核力：原子核内核子与核子之间存在的很强的相互作用力 ( 引力 ) ，核力使核子束缚在一起，形成原子核 2 特点 ( 1) 核力是强相互作用的一种表现 ( 2) 核力是短程力，作
5、用范围在 10 15m 之内 ( 3) 每个核子只跟邻近的核子发生核力作用 3 结合能 ( 1) 定义：把组成原子核的核子分开所需要的能量叫原子核的结合能，而把核子结合成原子核时放出的能量也是原子核的结合能 ( 2) 比结合能 ( 平均结合能 ) ：结合能与核子数之比，叫比结合能，比结合能越大，原子核越稳定 【重点提示】 结合能是针对整个原子核而言的，而比结合能是针对一个核子的比结合能乘以核子数就是结合能 4 质量亏损 ( 1) 组成原子核的 _ 总质量与 21 _ 质量之差，叫质量亏损 ( 2) 爱因斯坦质能方程为 22 _ ，若核反应中的质量亏损为 m ，释放的核能 E 23 _. 六、重
6、核的裂变与轻核的聚变 1 裂变：重核分裂成质量较小的核的反应如： 2 3 59 2U 10n 1 3 65 49038 1010n. 2 聚变：两个轻核结合成质量较大的核的反应如： 21H 31H 4210n. 3 重核裂变和轻核聚变过程中都释放出 24 _. 自我校对 自发 贝克勒尔 天然放射现象 质子 中子 中子 质量数 电荷数 等于 质子 中子 自发 质子 中子 质子和电子 快慢 质子数 中子数 同位素 核子 21 原子核 22 E 23 24 结合能 一、原子核衰变规律、核反应方程的书写 规律方法 1 衰变规律：A 4Z 2Y 42 发生一次 衰变，新核的质量数减少 4 ，电荷数减少
7、2. 2 衰变 规律： 1Y 0 1 e. 发生一次 衰变，新核的质量数不变，电荷数增加 1. 若发生 衰变而放出正电子，则质量数不变，电荷数减少 1. 3 确定衰变次数的方法 ( 1) 设放射性元素过 n 次 衰变和 m 次 衰变后，变成稳定的新元素A Z Y ，则表示该核反应的方程为： A Z Y e. 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程： A A 4 n ， Z Z 2 n m . 解方程可得 m 、 n . ( 2) 因为 衰变对质量数无影响，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 4 核反应方程的书写应注意 ( 1) 不能臆造核反应，应根据给定的反应核，
8、生成的新核及粒子书写，放出的粒子要用规定的符号表示，如11H 、0 1 e 、10n 、42 ( 2) 各类核反应都应遵守电荷数守恒、质量数守恒规律 例 1 ( 20 12 大纲全国 )2 3 59 2 U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，变成2 0 78 2 则 ( ) A m 7 ， n 3 B m 7 ， n 4 C m 14 ， n 9 D m 14 ， n 18 【解析】 发生 m 次 衰变、 n 次 衰变由电荷数、质量数守恒以及 、 衰变规律列出以下方程 235 207 4 m 92 82 2 m n 解得 m 7 ， n 4. 即发生 7 次 衰变， 4 次 衰变 另法：因
9、衰变质量数不变，改变的质量数都是由于 衰变引起的，故先由质量数的减少确定 衰变次数，即 ( 235 207) 4 7 次再由电荷数计算 衰变次数： 7 次 衰变应使电荷数减少 2 7 14 ，但实际由 U 变为 荷数减少了 92 82 10. 所以应发生了 4 次 衰变 ( 每发生一次 衰变，电荷数增加 1) 【答案】 B 题后反思 ( 1) 应熟记 、 衰变的规律和机理 ( 即两种衰变是如何产生的以及两种 衰变过程中，电荷数和质量数如何变化 ) ( 2) 各种核变化都遵守电荷数守恒、质量数守恒，这一规律是判断或书写各种核变化方程的理论依据 ( 3) 几种常见核反应的区分： 衰变：由一种原子核
10、 ( 反应物 ) 转变成一个新核和 ( 或 )粒子 ( 生成物 ) 裂变：质量数很大的原子核被中子轰击，转变成两个或三个中等质量的核，同时放出 2 3 个中子 聚变：两个质量数很小的原子核 ( 反应物 ) 结合成一个质量数较大的原子核，可能还伴随某种粒子生成 人工转变 ( 核反应 ) ：原子核被某种粒子 ( 如11H 、10n 、42 轰击，变成一种新核类似裂变的事件，但裂变要产生 2 3 个中等质量的核 跟踪训练 1 ( 2012 广东深圳一模 ) 下列核反应方程及其表述完全正确的是 ( ) 21H 4211H 是聚变反应 89 2U 2 3 49 042人工转变 59 2U 10n 923
11、61 4 15 6 310n 是裂变反应 24120 1 e 是裂变反应 【解析】 选项 A 属于轻核聚变，选项 B 是 衰变，选项C 是重核裂变，选项 D 是 衰变 【答案】 二、 半衰期的理解与计算 规律方法 1 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间称为半衰期，表征原子核衰变的快慢，用公式表示为 N 余 N 原 (12)t / 、 m 余 m 原 (12)t / 上式中 t 表示衰变时间， 表示半衰期， t / 为半衰期个数 例 2 ( 1) 关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有( ) A 是原子核质量减少一半所需的时间 B 是原子核有半数发 生衰变所需的时间 C 把放射性元素放
12、在密封的容器中，可以减慢放射性元素的半衰期 D 可以用于测定地质年代、生物年代等 ( 2) 某考古队发现一古生物骸骨考古专家根据骸骨中146 知此骸骨中146 C 的含量为活着的生物体中146 C 的 1/4 ，146 C 的半衰期为 5 73 0 年该生物死亡时距今约 _ 年 【解析】 ( 1 ) 原子核衰变后变成新核，新核与未衰变的核在一起，故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，选项A 错，选项 B 对；衰变快慢由原子核内部因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，常用其测定地质年代、生物年代等，故选项 C 错，选项 D 对 ( 2) 根据公式 ( 其中 m 、 m 0 分别是现在与原来的质量， t 为距今的时间， 为半衰期 ) 得 (12) 3014所以 t 1 1 4 60 ( 年 ) 【答案】 ( 1 ) B D ( 2 ) 1 1 4 6 0 题后反思 在 m 余 m 原 (12)t / 中， m 余 、 m 原 分别指剩余的放射性原子核的质量和原来未衰变前放射性原子核的质量，不能理解为别的原子核的质量甚至是放射性样品的质量 跟踪训练 2 设镭 226 的半衰期为 1 103年，质量
