《2011年高考物理一轮复习 《原子核》 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011年高考物理一轮复习 《原子核》 新人教版选修3（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、原子核【学习目标】1、了解天然放射现象；知道三种射线的本质及特性。（重点）2、知道衰变现象；会写衰变方程；知道半衰期的统计意义。（重点与难点）3、了解质能方程；会用质能方程进行简单计算。知道裂变和聚变的特点。（重、难点）【知识要点】一、原子核的组成1天然放射现象（1）物质发射射线的性质称为。元素这种自发的放出射线的现象叫做具有放射性的元素称为（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于 的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性2三种射线的比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用射线高速氦核流0.1C最弱（用纸能挡住）很强射线高速电子流0.99C较强（穿
2、透几毫米的铝板）较弱射线光子流（高频电磁波）C最强（穿透几厘米的铅板和几十厘米厚的混凝土）很弱小结：实验发现：元素具有放射性是由原子核决定的，跟原子所处的物理或化学状态。不管该元素是以 的形式存在，还是以形式存在，或者对它施加，或者升高它的，它都具有放射性。三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核，这说明原子核内部也有复杂的结构。3原子核的组成1919年 用粒子轰击氮原子核，发现了 。质子带电荷，电荷量与一个电子所带电荷量，卢瑟福提出了在原子核内部存在 的设想，1932年 通过实验证实了这个猜想。中子不带，10-27kg数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为，组成。原子核的电荷
3、数= 数= 数= 序数原子核的质量数= 数= 数+ 数符号表示原子核，X： 符号；A：核的 数；Z： 数4同位素（1）定义：具有相同而不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。（2）性质：原子核的质子数决定了核外数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的性质，因而同种元素的同位素具有相同的性质。二、放射性元素的衰变1概念：原子核放出粒子或粒子，由于 变了，它在周期表中的 就变了，变成 原子核。我们把这种变化称为原子核的 。2衰变的种类衰变：铀238核放出一个粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-钍234核。那这种放出粒子的衰变叫做衰变。衰变方程： 普遍
4、方程： 衰变实质：2个质子和2个中子结合成一个整体射出衰变：钍234核也具有放射性，它能放出一个粒子而变成23491Pa（镤），它进行的是衰变，衰变方程： 普遍方程： 氡的衰变衰变实质：中子转化为 子和 子，方程为： 3射线的产生射线是由于原子核在发生衰变和衰变时原子核处于激发态而产生的光（能量）辐射，通常是 射线和射线而产生。射线的本质是能量。即射线的本质，不能单独发生。4半衰期（1）概念：放射性元素的原子核，有 发生衰变所需的时间，叫做这种元素的 （2）半衰期是表示放射性元素的衰变的 物理量。（3）半衰期描述的对象是 的原子核，不是 原子核，这是一个 规律（4）放射性元素衰变的快慢是由原子
5、核内部 的因素决定的，跟原子所处的 和 无关。一种放射性元素，不管它是以 形式存在，还是以 形式存在，或者对它施加 ，提高 ，都不能改变它的半衰期。三、放射性的应用与防护1核反应：原子核在其它粒子的 下产生 的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。 卢瑟福发现质子的核反应方程为： ；查德威克发现中子的核反应方程为： ；2人工放射性同位素（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。（2）人工放射性同位素居里夫妇用粒子轰击铝产生的核反应方程为 即为人工放射性同位素，它可以发生衰变放出正电子（），其衰变方程为： （3）人工放
6、射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素3放射性同位素的应用1、利用射线：（1）射线测厚装置（2）烟雾报警器（3）放射治疗（4）培育新品种，延长保质期2、作为示踪原子：（1）棉花对磷肥的吸收（2）甲状腺疾病的诊断四、核力与结合能1核力的特点（1）核力是 (强力)的一种表现。（2）核力是 ，作用范围在1.510-15 m之内。（3）核力存在于核子之间，每个核子只跟 的核子发生核力作用，这种性质称为核力的 。2四种基本相互作用力 （弱相互作用）：弱相互作用是引起原子核衰变的原因短程力 （强相互作用）：在原子核内，强力将核子
7、束缚在一起短程力 ：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原了结合成分子，使分子结合成液体和固体。长程力 ：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状。长程力 3结合能（1）概念：把原子核分开成核子要 能量，核子结合成原子核要 能量，这个能量叫做原子核的 。（2）原子核越大，它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比，称做 ，也叫 。比结合能 ，表示原子核中核子结合得越 ，原子核越 。4质量亏损科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等，例如精确计算表明：氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些，这
8、种现象叫做 ，质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来. （1）爱因斯坦质能方程： 爱因斯坦质能方程表明：物体所具有的能量跟它的质量成 。 （2）核反应中由于质量亏损而释放的能量： 特别说明：物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量。质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量，只是静止质量的减少在核反应中仍然遵守质量守恒定律、能量守恒定律;质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。即质量不是能量、能量也不是质量，质量不能转化能量，能量也不能转化质量，质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。阅读课本82页原子核的
9、比结合能图，得出结论： 的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大)，这些核最稳定。 五、重核的裂变1重核分裂成 的核，释放出 的反应，称为 。2铀核的裂变：最典型的一种核反应方程式 3链式反应： 应用：原子弹（1）定义：由重核裂变产生的 使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。（2）临界体积（临界质量）：通常把裂变物质能够发生链式反应的 叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。六、核聚变 应用：氢弹1、概念：两个 结合成 的核，这样的反应叫做聚变。2、聚变方程： 3、核聚变发生的条件微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接
10、近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。宏观上：要使原子核有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。【典型例题】计数器例1如图所示，X为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅减少，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则X可能是（ ）A、和的混合放射源 B、纯放射源C、和的混合放射源 D、纯放射源变式训练1. 如图所示，R为放射源，矩形虚线范围内有垂直于纸面的磁场B，L为厚纸板，为荧光屏。今在屏上点处发现亮斑，则到达点处的放射性物质微粒和虚线范围内的方向分别为（）、粒子，垂直于纸面向外、粒子，垂直
11、于纸面向内、粒子，垂直于纸面向外、粒子，垂直于纸面向内例2钍232（23290Th）经过_次衰变和_次衰变，最后成为铅208（20882Pb）变式训练2. 下列说法正确的是（ ）A、B、C、 D、例3.本题中用大写字母代表原子核，E经过衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：，另一系列衰变如下：。已知P是F的同位素，则（ ）AQ是G的同位素，R是H的同位素 BR是E的同位素，S是F的同位素CR是G的同位素，S是H的同位素DQ是E的同位素，R是F的同位素变式训练3.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（42H
12、e）,则下面说法正确的是（ ）A.X核比Z核多一个原子 B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3 D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍例4. 在下列4个核反应方程中，x表示质子的是（ ）（A）（B）（C）（D）变式训练4.铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：.下列判断正确的是（ ）A是质子 B是中子CX是的同位素DX是的同位素例5.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是（ ）A.0.25g，粒子B.0.75g，粒子 C.0.25g，粒子D.0.75g，粒子变式训练5.约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是是的同位素，被广
