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1、第第2课时原子核核反应与核能课时原子核核反应与核能【导导学学目目标标】 1.掌掌握握原原子子核核的的组组成成、放放射射性性、半半衰衰期期、放放射射性性同同位位素素的的应应用用等等基基本本问问题题.2.会会书书写写核核反反应应方方程程，能能区区分分核核反反应应的的种种类类和和根根据据质质能能方方程程求求解解核核能能问问题题.3.了了解解裂裂变变反反应应、聚聚变反应的特点与应用，射线的危害与应用变反应的特点与应用，射线的危害与应用一、天然放射现象、原子核的组成一、天然放射现象、原子核的组成基础导引基础导引1用用符符号号表表示示以以下下原原子子核核：(1)铀铀238；(2)有有6个个中中子子的的碳碳
2、原原子子核核；(3)质质量量数数为为14的的碳碳原原子子核核；(4)电电荷荷数数为为8、质质量量数数为为17的氧原子核；的氧原子核；(5)粒子粒子知识梳理知识梳理1天然放射现象天然放射现象(1)天然放射现象天然放射现象元元素素_地地放放出出射射线线的的现现象象，首首先先由由_发发现天然放射现象的发现，说明现天然放射现象的发现，说明_还具有复杂的结构还具有复杂的结构(2)放射性和放射性元素放射性和放射性元素物质放射出射线的性质叫物质放射出射线的性质叫_具有放射性的元素叫具有放射性的元素叫_自发自发贝克勒尔贝克勒尔原子核原子核放射性放射性放射性元素放射性元素中子中子质子质子核子核子质子质子中子数质
3、子数中子数质子数质量数质量数核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数位置位置化学化学知识梳理知识梳理1衰变衰变一一种种元元素素经经放放射射过过程程变变成成另另一一种种元元素素的的现现象象，称称为为原原子子核核的的_放放射射性性元元素素衰衰变变时时放放出出的的射射线线共共有有三三种种：_射线，射线，_射线和射线和_射线射线衰变衰变(1)按照衰变时放出粒子的不同又分为按照衰变时放出粒子的不同又分为衰变和衰变和衰变衰变(2)射射线线：射射线线经经常常是是伴伴随随着着衰衰变变或或衰衰变变同同时时产产生生的的其其实实质质是是放放射射性性原原子子核核在在发发生生衰衰变变或或衰衰变变的的过过程程中中，产产生
4、生的的新核由于具有过多的能量新核由于具有过多的能量(核处于激发态核处于激发态)而辐射出光子而辐射出光子(3)半半衰衰期期是是放放射射性性元元素素的的原原子子核核有有半半数数发发生生衰衰变变所所需需的的时时间，它表示放射性元素衰变的快慢间，它表示放射性元素衰变的快慢3链式反应链式反应大于等于大于等于质量较大质量较大热核反应热核反应知识梳理知识梳理1核核力力：核核子子间间的的作作用用力力核核力力是是短短程程强强引引力力，作作用用范范围在围在1.51015 m之内，只在之内，只在_的核子间发生作用的核子间发生作用2核核能能：_结结合合为为原原子子核核时时释释放放的的能能量量或或原原子子核核分分解解为
5、核子时吸收的能量，叫作原子核的为核子时吸收的能量，叫作原子核的_能，亦称核能能，亦称核能3质能方程、质量亏损质能方程、质量亏损爱爱因因斯斯坦坦质质能能方方程程E_，原原子子核核的的质质量量必必然然比比组组成成它它的的核核子子的的质质量量和和要要小小m，这这就就是是质质量量亏亏损损由由质质量量亏亏损损可求出释放的核能可求出释放的核能E_.相邻相邻核子核子结合结合mc2mc2考点一原子核的衰变、半衰期及三种射线的性质考点一原子核的衰变、半衰期及三种射线的性质【考点解读】【考点解读】核反应的四种类型核反应的四种类型考点二核反应方程及反应类型考点二核反应方程及反应类型特特别别提提醒醒1.核核反反应应过
6、过程程一一般般都都是是不不可可逆逆的的，所所以以核核反反应应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接2核核反反应应的的生生成成物物一一定定要要以以实实验验为为基基础础，不不能能凭凭空空只只依依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程3核核反反应应遵遵循循质质量量数数守守恒恒而而不不是是质质量量守守恒恒；遵遵循循电电荷荷数数守恒守恒【答案】【答案】AC【解解析析】A项项表表示示衰衰变变，C项项表表示示轻轻核核聚聚变变，D项项不不是是重重核核裂裂变变，选选项项A、C正正确确，D错错误误；B项项中中核核反反应
7、应为为原原子子核核的的人人工转变，选项工转变，选项B错误错误【考点解读】【考点解读】1核力核力(1)含含义义：原原子子核核里里的的核核子子间间存存在在互互相相作作用用的的核核力力，核核力力把把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核(2)特点：特点：核力是强相互作用的一种表现；核力是强相互作用的一种表现；核核力力是是短短程程力力，作作用用范范围围在在1.51015 m之之内内因因此此每每个个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用核子只跟它的相邻核子间才有核力作用2核能核能(1)质质量量亏亏损损：组组成成原原子子核核的的核核子子质质量量与与原原子子核核的的质质量量之之
8、差差考点三核力与核能的计算考点三核力与核能的计算(2)质质能能方方程程：一一定定的的能能量量和和一一定定的的质质量量相相联联系系，物物体体的的总总能量和它的质量成正比，即能量和它的质量成正比，即Emc2.方方程程的的含含义义是是：物物体体具具有有的的能能量量与与它它的的质质量量之之间间存存在在简简单单的的正正比比关关系系，物物体体的的能能量量增增大大，质质量量也也增增大大；物物体体的的能能量量减减少少，质量也减少质量也减少核核子子在在结结合合成成原原子子核核时时出出现现质质量量亏亏损损m，其其能能量量也也要要相应减少，即相应减少，即Emc2；原原子子核核分分解解成成核核子子时时要要吸吸收收一一
9、定定的的能能量量，相相应应的的质质量量增增加加m，吸收的能量为，吸收的能量为Emc2.方法提炼方法提炼1核能的计算方法核能的计算方法(1)根根据据Emc2计计算算，计计算算时时m的的单单位位是是“kg”，c的的单单位是位是“m/s”，E的单位是的单位是“J”(2)根根据据Em931 MeV计计算算因因1原原子子质质量量单单位位(u)相相当当于于931 MeV的的能能量量，所所以以计计算算时时m的的单单位位是是“u”，E的的单单位位是是“MeV”(3)根据核子比结合能来计算核能根据核子比结合能来计算核能原子核的结合能核子比结合能原子核的结合能核子比结合能核子数核子数2利利用用质质能能方方程程计计
10、算算核核能能时时，不不能能用用质质量量数数代代替替质质量量进进行计算行计算考点四核能与动量守恒的综合性问题考点四核能与动量守恒的综合性问题方法提炼方法提炼1先求质量亏损先求质量亏损2用用Emc2计算释放的核能计算释放的核能3注意核衰变后，新核不只是能量守恒，动量也守恒注意核衰变后，新核不只是能量守恒，动量也守恒跟跟踪踪训训练练3(2014济济南南调调研研)如如图图1所所示示，两两个个相相切切的的圆圆表表示示一一个个静静止止的的原原子子核核发发生生某某种种衰衰变变后后，释释放放出出来来的的粒粒子子和和反反冲冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断核在磁场中运动的轨迹，可以判断()A原子核发生原子核发生衰
11、变衰变B原子核发生原子核发生衰变衰变C大大圆圆是是释释放放粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹，小小圆圆是新核的运动轨迹是新核的运动轨迹D大大圆圆是是新新核核的的运运动动轨轨迹迹，小小圆圆是是释释放粒子的运动轨迹放粒子的运动轨迹【答案】【答案】AC20.20.对对衰衰变变及及衰衰变变规规律律的的理理解解不不准准确确造造成成失误失误方方法法提提炼炼对对于于衰衰变变，要要记记住住以以下下三三点点：( (1) )三三种种射射线线的的产产生生、本本质质和和特特性性；( (2) )半半衰衰期期只只对对大大量量原原子子核核才才有有意意义义；( (3) )衰衰变变次数的计算顺序是先算次数的计算顺序是先算衰变后算衰变后算衰变衰变.
