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1、第第3讲讲核反响核能核反响核能本本节目目录根根底底再再现对点点自自测知知能能演演练轻巧巧夺冠冠考考点点探探求求讲练互互动技技法法提提炼思思想想升升华要要点点透透析析直直击高高考考根底再现对点自测根底再现对点自测知知识识清清单单质子子中子中子核子核子电荷数荷数质子数子数中子数中子数二、天然放射景象二、天然放射景象1天天然然放放射射景景象象：某某些些元元素素自自发发放放射射某某些些射射线线的的景景象象称称为天然放射景象，这些元素称为放射性元素为天然放射景象，这些元素称为放射性元素2三种射线的本质：三种射线的本质：射线是射线是_，射线是射线是_，射线是射线是_.三、原子核的衰变三、原子核的衰变1衰衰
2、变变：原原子子核核自自发发地地放放出出某某种种粒粒子子而而转转变变成成新新核核的的变变化可分为化可分为_、_，并伴随着，并伴随着射线放出射线放出2半半衰衰期期：放放射射性性元元素素的的原原子子核核有有_发发生生衰衰变变所所需需求求的时间的时间氦核氦核电子子光子光子衰衰变衰衰变半数半数四、放射性同位素的运用四、放射性同位素的运用1.利利用用射射线线:放放射射性性同同位位素素放放出出的的射射线线运运用用于于工工业业、探探伤伤、农业、医疗等农业、医疗等2作示踪原子作示踪原子五、核反响、核力与核能五、核反响、核力与核能1核反响规律：在核反响中核反响规律：在核反响中,_守恒，守恒，_守恒守恒.2核力核力
3、(1)概念：组成原子核的概念：组成原子核的_之间存在的作用力之间存在的作用力(2)核力特点核力特点核核力力是是_(强强力力)的的一一种种表表现现，在在它它的的作作用用范范围内，核力比库仑力大得多围内，核力比库仑力大得多核力是核力是_力，作用范围在力，作用范围在1.51015m之内之内质量数量数电荷数荷数核子核子强相互作用相互作用短程短程每每个个核核子子只只跟跟_的的核核子子发发生生核核力力作作用用，这这种种性性质质称称为核力的饱和性为核力的饱和性3 3质量亏损质量亏损(1)(1)爱因斯坦质能方程：爱因斯坦质能方程：_._.(2)(2)质质量量亏亏损损：原原子子核核的的质质量量_组组成成它它的的
4、核核子子的的质质量量之之和的景象和的景象4 4结结合合能能：抑抑制制核核力力束束缚缚，使使原原子子核核分分解解为为单单个个_时时需需求求的的能能量量，或或假假设设干干个个核核子子在在核核力力作作用用下下结结合合成成_时需求的能量时需求的能量六、核裂变和核聚变六、核裂变和核聚变1 1重核裂变重核裂变(1)(1)定义：使重核分裂成几个定义：使重核分裂成几个_的原子核的核反响的原子核的核反响. .相相邻Emc2小于小于核子核子原子核原子核质量量较小小大于大于大于大于较重重热热身体身体验验3关于放射性元素的半衰期关于放射性元素的半衰期,以下以下说说法正确的有法正确的有()A是原子核是原子核质质量减少一
5、半所需的量减少一半所需的时间时间B是原子核有半数是原子核有半数发发生衰生衰变变所需的所需的时间时间C把把放放射射性性元元素素放放在在密密封封的的容容器器中中，可可以以减减慢慢放放射射性性元元素素的半衰期的半衰期D可以用来可以用来测测定地定地质质年代、生物年代等年代、生物年代等4(2021嘉嘉兴兴模模拟拟)如如图图(a)是是、三三种种射射线线穿穿透透才才干干的的表表示示图图,图图(b)是是工工业业上上利利用用射射线线的的穿穿透透性性来来检检查查金金属属内内部部的的伤伤痕痕的的表表示示图图,请请问问图图(b)中中的的检检查查是是利利用用了了哪哪种种射射线线()A射线射线B射线射线C射线射线D三种射
6、线都可以三种射线都可以5氦氦原原子子核核由由两两个个质质子子与与两两个个中中子子组组成成，这这两两个个质质子子之之间间存存在在着着万万有有引引力力、库库仑仑力力和和核核力力，那那么么3种种力力从从大大到到小小的的陈陈列列顺顺序是序是()A核力、万有引力、核力、万有引力、库仑库仑力力B万有引力、万有引力、库仑库仑力、核力力、核力C库仑库仑力、核力、万有引力力、核力、万有引力D核力、核力、库仑库仑力、万有引力力、万有引力热热身体身体验验答案与解析答案与解析3解解析析：选选D.原原子子核核衰衰变变成成新新核核，新新核核与与未未衰衰变变的的核核在在一一同同,故故半半衰衰期期并并不不是是原原子子核核的的
7、数数量量、质质量量减减少少一一半半，A错错；两两个个半半衰衰期期会会有有四四分分之之三三的的原原子子核核发发生生衰衰变变,B错错；衰衰变变快快慢慢由由原原子子核核内内部部要要素素决决议议,与与原原子子所所处处的的物物理理形形状状或或化化学学形形状无关状无关,常用其测定地质年代、生物年代等，故常用其测定地质年代、生物年代等，故C错错D对对4解解析析：选选C.射射线线电电离离才才干干最最强强，穿穿透透才才干干最最弱弱，射射线线与与其其相相反反,电电离离作作用用最最弱弱,穿穿透透才才干干最最强强,要要想想穿穿透透钢钢板板,只只能利用能利用射线，此题答案为射线，此题答案为C.5解解析析：选选D.核核力
8、力是是核核子子之之间间的的一一种种强强相相互互作作用用，其其相相互互作作用用力力宏宏大大，两两核核子子之之间间的的万万有有引引力力极极其其微微小小，所所以以我我们们在平常的计算时不思索在平常的计算时不思索6解解析析：选选A.“人人造造太太阳阳是是全全超超导导核核聚聚变变实实验验安安装装，核核反反响响是是轻轻核核聚聚变变，而而不不是是重重核核裂裂变变，故故A项项对对，B项项错错；“人人造造太太阳阳是是利利用用海海水水中中的的H和和H轻轻核核聚聚变变而而产产生生大大量量的的能能量量，放放出出的的能能量量是是用用质质量量亏亏损损计计算算的的，释释放放核核能能大大小小的的计计算根据是爱因斯坦质能方程，
9、算根据是爱因斯坦质能方程，C、D项错项错一、三种射一、三种射线线的比的比较较要点透析直击高考要点透析直击高考即即时时运运用用1 1天天然然放放射射性性元元素素放放出出的的三三种种射射线线的的穿穿透透才才干干实实验结果如下图，由此可推知验结果如下图，由此可推知( () )A A来自于原子核外的电子来自于原子核外的电子B 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 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 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，属于原子核内释放的光子解解析析：选选D.D.由由题题图图可可知知，是是射射线线，是是射射线线，是是射
10、线，故射线，故D D正确正确二、原子核的衰二、原子核的衰变变1原子核衰原子核衰变规变规律律特别提示：半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个特别提示：半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言别或少数原子核，无半衰期可言.三、核反响的四种三、核反响的四种类类型型2核能的计算方法核能的计算方法(1)根根据据爱爱因因斯斯坦坦质质能能方方程程列列式式计计算算：即即Emc2(m的的单位：单位：kg)(2)根根据据1原原子子质质量量单单位位(u)相相当当于于931.5兆兆电电子子伏伏能能量量，那那么么Em931.5MeV(m的的单单位位：u,1u1.66061027kg)(3)
11、核核反反响响遵遵守守动动量量守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律，因因此此我我们们可可以结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能以结合动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能特特别别提示：提示：(1)质质量数与量数与质质量是两个不同的概念量是两个不同的概念.核反响中核反响中质质量数、量数、电电荷数都守恒，但核反响中依然有荷数都守恒，但核反响中依然有质质量量亏亏损损.(2)核反响中的核反响中的质质量量亏亏损损，并不是，并不是这这部分部分质质量消逝或量消逝或质质量量转转化化为为能量；能量；质质量量亏亏损损也不是核子个数的减少，核反响中核也不是核子个数的减少，核反响中核子的个数是不子的个数是不变
12、变的的.即即时时运运用用4 4太太阳阳因因核核聚聚变变释释放放出出宏宏大大的的能能量量, ,同同时时其其质质量量不不断断减减少少. .太太阳阳每每秒秒钟钟辐辐射射出出的的能能量量约约为为41026 41026 J J，根根据据爱因斯坦质能方程爱因斯坦质能方程, ,太阳每秒钟减少的质量最接近太阳每秒钟减少的质量最接近( () )A A1036 kg1036 kgB B1018 kg1018 kgC C1013 1013 kg kg D D109 109 kgkg考点探求讲练互动考点探求讲练互动例例例例1 1 1 1【解解析析】设设衰衰变变次次数数为为x，衰衰变变次次数数为为y，由由质质量量数数守
13、守恒和电荷数守恒得恒和电荷数守恒得2322084x90822xy解得解得x6，y4，C错错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82、90，故，故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126、142，故，故B对对【答案】【答案】C例例例例2 2 2 2【答答案案】(1)B(2)DBA质质量量数数144，中中子子数数88例例3易易错错辨析辨析对对衰衰变规变规律了解不准确呵斥律了解不准确呵斥错误错误技法提炼思想升华技法提炼思想升华错因分析错因分析错解错解1：不明确射线的本质，误以为射线即电磁波，错选：不明确射线的本质，误以为射线即电磁波，错选A.错错解解2：不不了了
14、解解半半衰衰期期是是统统计计规规律律，只只需需对对大大量量原原子子核核才才成成立，因此错选立，因此错选B.错错解解3：不不清清楚楚衰衰变变产产生生的的本本质质缘缘由由，以以为为释释放放的的电电子子就就是原子核外的电子而错选是原子核外的电子而错选D.【答案】【答案】C【真知灼见】对于衰变，要记住以下三点：【真知灼见】对于衰变，要记住以下三点：(1)三种射线的产生、本质和特性；三种射线的产生、本质和特性；(2)半衰期只对大量原子核才有意义；半衰期只对大量原子核才有意义；(3)衰变次数的计算顺序是先算衰变次数的计算顺序是先算衰变后算衰变后算衰变衰变.知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠本部分内容讲解终了本部分内容讲解终了按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放
