原子结构、原子核-放射性元素的衰变-核能.pptx

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1、第1页 第二讲第二讲 放射性元素的衰变，核能放射性元素的衰变，核能第一页，共六十六页。第2页 走进高考第一关走进高考第一关 考点关考点关第二页，共六十六页。第3页 考考 点点 精精 析析 一、天然放射现象一、天然放射现象1.天然放射现象天然放射现象贝克勒尔发现天然放射现象贝克勒尔发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序揭开了人类研究原子核结构的序幕幕.通过对无数放射现象的研究通过对无数放射现象的研究,人们发现了原子序数大于人们发现了原子序数大于_的所有天然存在的元素都有放射性的所有天然存在的元素都有放射性,原子序数小于原子序数小于_的天然存在的元素有些也有放射性的天然存在的元素有些也有放

2、射性,它们放射出来的射线共它们放射出来的射线共有三种有三种.8383第三页，共六十六页。第4页 2.三种射线三种射线1射线射线:速度为光速速度为光速1/10的氦核流的氦核流,_作用弱作用弱,_作用很作用很强强.不能穿透薄纸或薄铝箔不能穿透薄纸或薄铝箔2射线射线:速度约为光速速度约为光速99%的电子流的电子流,_作用很强作用很强,_作用作用较弱较弱.能穿透几毫米的铝板能穿透几毫米的铝板.3射线射线:速度为光速的光子流速度为光速的光子流(波长极短的波长极短的_),贯穿作用贯穿作用最强最强,电离作用很弱电离作用很弱.能穿透几厘米的铅板能穿透几厘米的铅板贯穿贯穿电离电离贯穿贯穿电离电离电磁波电磁波 第

3、四页，共六十六页。第5页 二、原子核的人工转变二、原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核用高能粒子轰击靶核,产生另一种新核的反响过程产生另一种新核的反响过程,即即:1.1919年年,卢瑟福发现质子的核反响方程为卢瑟福发现质子的核反响方程为:衰变规律可用公式衰变规律可用公式 表示表示.式中的式中的N0,m0表示表示元素在元素在t=0时的原子核数、质量时的原子核数、质量,为半衰期为半衰期,N、m表示这种元表示这种元素的原子核在经过时间素的原子核在经过时间t后尚未衰变的原子核数与质量后尚未衰变的原子核数与质量.第五页，共六十六页。第6页 2.1932年，查德威克发现中子的核反响方程为：年，查德威克发现中

4、子的核反响方程为：3.1934年，约里奥年，约里奥居里夫妇发现了放射性同位素核反响方程为：居里夫妇发现了放射性同位素核反响方程为：原子核的人工转变使人们推知原子核的组成：由质子和中子组成原子核的人工转变使人们推知原子核的组成：由质子和中子组成.核核电荷数电荷数=质子数、质量数质子数、质量数=质子数质子数+中子数中子数.原子核反响遵守原子核反响遵守_和和_守恒守恒.质量数质量数电荷数电荷数第六页，共六十六页。第7页 三、原子核的衰变三、原子核的衰变 原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化.1.衰变衰变:衰变的实质是其元素的原子核同时放出由两个衰变的实

5、质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子质子和两个中子组成的粒子(即氦核即氦核),每发生一次每发生一次衰变衰变,新新元素与原元素比较元素与原元素比较,核电荷数减少核电荷数减少_,质量数减少质量数减少_,即即24第七页，共六十六页。第8页 2.衰变：衰变：衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子时放射出一个电子.每发生一次每发生一次衰变衰变,新元素与原元素比较新元素与原元素比较,核电核电荷数增加荷数增加_,质量数不变质量数不变.3.衰变衰变:衰变是伴随着衰变是伴随着衰变和衰变和衰变同时发生的衰变同时发生的,衰变不

6、改变原衰变不改变原子核的电荷数和质量数子核的电荷数和质量数.4.半衰期半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期由半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定放射性元素的原子核内部本身的因素决定,跟原子所处在物理状态和跟原子所处在物理状态和化学状态无关化学状态无关.1 第八页，共六十六页。第9页 四、核能四、核能1.核力核力:相邻核子之间的作用力相邻核子之间的作用力(1)核力与核子是否带电无关核力与核子是否带电无关,质子与质子之间、质子与中子之间、质子与质子之间、质子与中子之间、中子与中子之间都可以有核力作用中子与中子之间都可以有核力作

7、用.(2)核力是短程力核力是短程力,只在只在_m的极短距离内有核力作用的极短距离内有核力作用,超过这超过这个距离个距离,核力就迅速减小为零核力就迅速减小为零.由于质子和中子的半径约为由于质子和中子的半径约为_m,所以每个核子只能跟它的相邻的核子间才有所以每个核子只能跟它的相邻的核子间才有力的作用力的作用.(3)核力是很强的力核力是很强的力.2.010-15 0.810-15 第九页，共六十六页。第10页 2.核能核能 由于原子核中的核子间存在强大的核力由于原子核中的核子间存在强大的核力,使得原子核成为一个巩固使得原子核成为一个巩固的集合体的集合体,要把原子核中的核子拆散要把原子核中的核子拆散,

8、就得克服核力而做巨大的功就得克服核力而做巨大的功,反反之之,要把核子集合成一个原子核要把核子集合成一个原子核,就要放出巨大的能量就要放出巨大的能量.单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子,放出或放出或吸收的能量叫原子核的吸收的能量叫原子核的_.结合能结合能 第十页，共六十六页。第11页 3.质能方程质能方程 (1)质量亏损质量亏损:组成原子核的核子质量与原子核的质量之差叫组成原子核的核子质量与原子核的质量之差叫_.(2)质能方程质能方程:一定的能量和一定的质量相联系一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量物体的总能量和它的质量成正比和它的质量成正

9、比,即即E=_.核子在结合成原子核时出现质量亏损核子在结合成原子核时出现质量亏损m,其能量也要相应地减少其能量也要相应地减少,即即E=mc2.原子核分解成核子时要吸收一定的能量原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量相应的质量增加增加m,吸收的能量吸收的能量E=mc2.质量亏损质量亏损mc2第十一页，共六十六页。第12页 4.核能的计算核能的计算 根据根据1原子质量单位原子质量单位(u)相当于相当于931.5 MeV能量能量,用核子结合成原子用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即即E=m931.5 MeV.注意该式中注意该式

10、中m 单位是单位是u,E单位的是单位的是MeV.第十二页，共六十六页。第13页 5.核能的利用途径核能的利用途径 (1)重核裂变重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个或多个)中等中等质量核的反响过程质量核的反响过程.重核裂变的同时放出几个中子重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量并释放出大量核能核能.为了使铀为了使铀235裂变时发生链式反响裂变时发生链式反响:铀块的体积应大于它的铀块的体积应大于它的_体积体积.如如:临界临界第十三页，共六十六页。第14页 ()轻核聚变轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核某些轻核结合成质量较大的核,同时释放出大量核能同时

11、释放出大量核能的反响过程的反响过程,要想使氘核和氚核结合成氦核要想使氘核和氚核结合成氦核,必须到达几百万度以必须到达几百万度以上的高温上的高温,因此聚变反响又叫热核反响因此聚变反响又叫热核反响,如如:第十四页，共六十六页。第15页 考考 题题 精精 练练A.X是质子是质子,Y是中子是中子,Z是正电子是正电子B.X是正电子是正电子,Y是质子是质子,Z是中子是中子C.X是中子是中子,Y是正电子是正电子,Z是质子是质子D.X是正电子是正电子,Y是中子是中子,Z是质子是质子解析解析:根据核反响过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律根据核反响过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律,可知题中所涉及的各粒子

12、为可知题中所涉及的各粒子为:正电子，正电子，中子，中子，质子，可知正确选项为质子，可知正确选项为D.答案答案:D第十五页，共六十六页。第16页 A.14次次衰变和衰变和10次次衰变衰变B.7次次衰变和衰变和4次次衰变衰变C.10次次衰变和衰变和14次次衰变衰变D.4次次衰变和衰变和7次次衰变衰变答案答案:B第十六页，共六十六页。第17页 3.2022新创题近段时间，朝鲜的新创题近段时间，朝鲜的“核危机引起了全球的瞩核危机引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚堆核

13、电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239()，这种，这种 可由铀可由铀239()经过经过n次次衰变而产生，那衰变而产生，那么么n为为()A.2 B.239C.145D.92答案：答案：A第十七页，共六十六页。第18页 4.如下图如下图,在暗室的真空管装置中做如下实验在暗室的真空管装置中做如下实验:在竖直放置的平在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中行金属板间的匀强电场中,有一个能产生有一个能产生、三种射线的三种射线的射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如下图，在与射线源距离为如下图，在与射线源距离为H高处，水平放

14、置两张叠放着且高处，水平放置两张叠放着且涂药面朝下的印相纸比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸涂药面朝下的印相纸比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸，经射线照射一段时间后把两张经射线照射一段时间后把两张印相纸显影印相纸显影.上面的印相纸有几个暗斑上面的印相纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹各是什么射线的痕迹?第十八页，共六十六页。第19页 解析：一张印相纸即可挡住解析：一张印相纸即可挡住射线射线.故有故有2个暗斑个暗斑,分别是分别是、射线的射线的痕迹痕迹.答案：见解析答案：见解析 第十九页，共六十六页。第20页 解读高考第二关解读高考第二关 热点关热点关第二十页，共六十六页。第21页 典典 例例 剖剖

15、析析考点考点1 衰变次数确实定衰变次数确实定例例1放射性元素钚核放射性元素钚核 经过多少次经过多少次、衰变后将变成铅核衰变后将变成铅核?钚核比铅核多多少个质子和中子钚核比铅核多多少个质子和中子?此衰变的全过程中共损失了此衰变的全过程中共损失了多少个中子多少个中子?第二十一页，共六十六页。第22页 第二十二页，共六十六页。第23页 答案：答案：9次次衰变衰变 6次次衰变衰变 多多12个质子、个质子、24个中子个中子 6个中子个中子 第二十三页，共六十六页。第24页 A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D.x=3,y=2答案答案:D第二十四页，共六十六页。第25页 考点考点2 半

16、衰期的理解应用半衰期的理解应用例例2 14C是一种半衰期为是一种半衰期为5730年的放射性同位素年的放射性同位素.假设考古工作者探假设考古工作者探测到某古树中测到某古树中14C的含量为原来的的含量为原来的 ,求古树的死亡时间求古树的死亡时间.答案：答案：11460年前年前 第二十五页，共六十六页。第26页 解析思路：考查半衰期的理解应用解析思路：考查半衰期的理解应用.假设古树死亡时的质量为假设古树死亡时的质量为m0,现在的质量为现在的质量为m,设死亡时间至今经设死亡时间至今经历的时间为半衰期历的时间为半衰期n倍倍,由题意可知由题意可知 ,所以所以n=2,古树死亡的时间为古树死亡的时间为5730

17、2年年=11460年前年前.点评：正确理解半衰期的概念是解题关键点评：正确理解半衰期的概念是解题关键.第二十六页，共六十六页。第27页 变式训练变式训练2：(2022天津高考天津高考)一个氡核一个氡核 衰变成钋核衰变成钋核 并放出一个粒子，其半衰期为并放出一个粒子，其半衰期为3.8天天.1 g氡经过氡经过7.6天衰变天衰变掉氡的质量，以及掉氡的质量，以及 衰变成衰变成 的过程放出的粒子的过程放出的粒子是是()A.0.25 g，粒子粒子B.0.75 g,粒子粒子C.0.25 g，粒子粒子D.0.75 g，粒子粒子第二十七页，共六十六页。第28页 答案答案:B第二十八页，共六十六页。第29页 考点

18、考点3 核反响方程核反响方程例例3现有三个核反响：现有三个核反响：(1)求求中中X的质量数和中子数的质量数和中子数.(2)判断以上三个核反响的反响类型判断以上三个核反响的反响类型.第二十九页，共六十六页。第30页 解析思路：解析思路：1由电荷数守恒和质量数守恒可以判断由电荷数守恒和质量数守恒可以判断X元素元素质量数质量数(核子数核子数)为为140,电荷数为电荷数为54,所以中子数为所以中子数为140-54=86.(2)衰变是原子核自发地放出粒子变成新核的反响衰变是原子核自发地放出粒子变成新核的反响,因此因此是衰是衰变变;裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反响裂变是重核吸收中子后分裂成

19、几个中等质量的核的反响.是裂变是裂变;聚变是几个轻核结合成较大质量的核聚变是几个轻核结合成较大质量的核,是聚变是聚变.答案答案:(1)140 86 (2)是衰变是衰变 是裂变是裂变 是聚变是聚变 第三十页，共六十六页。第31页 变式训练变式训练3：(2022广东高考广东高考)铝箔被铝箔被粒子轰击后发生了以下核反粒子轰击后发生了以下核反响响:.以下判断正确的选项是以下判断正确的选项是()答案答案:BD第三十一页，共六十六页。第32页 考点考点4 核能的计算核能的计算例例4裂变反响是目前核能利用中常用的反响裂变反响是目前核能利用中常用的反响.以原子核以原子核23592U为燃料为燃料的反响堆中的反响

20、堆中,当当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反响可以有俘获一个慢中子后发生的裂变反响可以有多种方式多种方式,其中一种可表示为其中一种可表示为反响方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量反响方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质以原子质量单位量单位u为单位为单位).能看出能看出1u的质量对应的能量为的质量对应的能量为9.3102 MeV,此裂变反响释放出的能量是此裂变反响释放出的能量是_MeV.1.8102 第三十二页，共六十六页。第33页 解析思路：由题给核反响方程及其下面的数据可知解析思路：由题给核反响方程及其下面的数据可知:裂变之前的总质裂变之前的总质量量235.0439+

21、1.0087=236.0526u,裂变之后的总质量裂变之后的总质量138.9178+93.9154+31.0087=235.859 3u,质量亏损质量亏损m=236.0526-235.8593=0.193 3u.由质能方程得由质能方程得E=mc2=0.193 3uc2,因为因为1u对应的能量为对应的能量为9.3102 MeV 所以所以E=0.19339.3102 MeV=1.8102 MeV.第三十三页，共六十六页。第34页 变式训练变式训练4：(2022山东理综，山东理综，38(1)历史上第一次利用加速器历史上第一次利用加速器实现的核反响，是用加速后动能为实现的核反响，是用加速后动能为0.5

22、 MeV的质子的质子 轰击静止的轰击静止的 ，生成两个动能均为，生成两个动能均为8.9 MeV的的 .1 MeV=1.610-13J)1上述核反响方程式为上述核反响方程式为_.2质量亏损为质量亏损为_kg.m=3.110-29 kg 第三十四页，共六十六页。第35页 笑对高考第三关笑对高考第三关 技巧关技巧关第三十五页，共六十六页。第36页 考考 技技 精精 讲讲 1.理解原子核的组成：理解原子核的组成：1三个整数：核子数，质量数三个整数：核子数，质量数A，核电荷数，核电荷数Z.2两列等式：两列等式：核电荷数核电荷数=质子数质子数=元素的原子序数元素的原子序数=核外电子数核外电子数 质量数质量

23、数=核子数核子数=质子数质子数+中子数中子数第三十六页，共六十六页。第37页 2.衰变的本质衰变的本质 原子核里发射出原子核里发射出粒子、粒子、粒子，实际上是原子核内的质子和中子结合或转粒子，实际上是原子核内的质子和中子结合或转化而成的化而成的.粒子是原子核内的粒子是原子核内的2个质子和个质子和2个中子结合在一起发射出来的，个中子结合在一起发射出来的，粒子是原子核内的中子转化为质子时产生并发射出来的粒子是原子核内的中子转化为质子时产生并发射出来的.所以不能因为从原所以不能因为从原子核中发射出子核中发射出粒子和粒子和粒子就认为原子核也是由它们组成的粒子就认为原子核也是由它们组成的.射线是伴随射线

24、是伴随衰变和衰变和衰变同时产生的衰变同时产生的,其实质是放射性原子核在发生其实质是放射性原子核在发生衰变、衰变、衰变时产生的某些新核由于处于激发态而辐射出光子衰变时产生的某些新核由于处于激发态而辐射出光子.当放射性物质发生连续衰变时当放射性物质发生连续衰变时,原子核中有的发生原子核中有的发生衰变衰变,有的发生有的发生衰变衰变,同时伴随同时伴随辐射辐射,这时就同时有三种射线这时就同时有三种射线.第三十七页，共六十六页。第38页 3.核反响的类型核反响的类型第三十八页，共六十六页。第39页 4.核反响方程的书写应注意什么核反响方程的书写应注意什么?某种元素的原子核变成另一种元素的原子核的过程叫做核

25、反响某种元素的原子核变成另一种元素的原子核的过程叫做核反响.常见的核反响分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型常见的核反响分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型,无论无论写哪种类型的核反响方程写哪种类型的核反响方程,都应注意以下几点都应注意以下几点:1必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律.有些核反响有些核反响方程还要考虑到能量守恒规律方程还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能例如裂变和聚变方程常含能量项量项).第三十九页，共六十六页。第40页 2核反响方程中的箭头核反响方程中的箭头()表示核反响进行的方向表示核反响进行的方向.不能把箭头不能把箭头写

26、成等号写成等号.3在写核反响方程时在写核反响方程时,应先将能看出原子核和能看出粒应先将能看出原子核和能看出粒子的符号填入核反响方程一般形式的适当位置上子的符号填入核反响方程一般形式的适当位置上;然后根据然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子或未知粒子)的的电荷数和质量数电荷数和质量数;最后根据未知核最后根据未知核(或未知粒子或未知粒子)的电荷数确的电荷数确定它们是哪种元素定它们是哪种元素(或哪种粒子或哪种粒子),并在核反响方程一般形式并在核反响方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号中的适当位置填写上它们的符号.第四十页，共六十六页。第

27、41页 5.对半衰期两种错误的认识对半衰期两种错误的认识 (1)N0个某种放射性元素的核个某种放射性元素的核,经过一个半衰期经过一个半衰期T,衰变一半衰变一半,再经再经过一个半衰期过一个半衰期T,全部衰变了全部衰变了;(2)8个某种放射性元素的核个某种放射性元素的核,经过一经过一个半衰期个半衰期T,衰变了衰变了4个个,再经过一个半衰期再经过一个半衰期T,又衰变了又衰变了2个个.事实上事实上,N0(大量大量)个某种放射性原子核个某种放射性原子核,衰变时间衰变时间t后剩下的这种核的个数为后剩下的这种核的个数为N=N0()t/T,而对于少量的核而对于少量的核,无法确定其衰变所需的时间无法确定其衰变所

28、需的时间.第四十一页，共六十六页。第42页 考考 向向 精精 测测 考向考向 核反响方程、质量亏损及核能的综合考查核反响方程、质量亏损及核能的综合考查 一个钚的同位素一个钚的同位素 的原子核静止在匀强磁场中的原子核静止在匀强磁场中.某时刻该某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个原子核垂直于磁场方向放射出一个粒子，变成铀的同位素，同时粒子，变成铀的同位素，同时辐射能量为辐射能量为E=0.09 MeV的光子，能看出钚原子核的质量的光子，能看出钚原子核的质量M0=238.999655 u,粒子的质量粒子的质量m=4.001509 u，反冲核的质量，反冲核的质量M=234.993470 u.取取1 u

29、 c2=931 MeV.1写出衰变的核反响方程写出衰变的核反响方程.2粒子和反冲核的动能各是多少？粒子和反冲核的动能各是多少？3画出画出粒子和反冲核在垂直纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图粒子和反冲核在垂直纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图.第四十二页，共六十六页。第43页 第四十三页，共六十六页。第44页 3如下图如下图.(2)4.19 MeV 0.07 MeV(3)见解析图见解析图第四十四页，共六十六页。第45页 第二讲第二讲 放射性元素的衰变，核能放射性元素的衰变，核能第四十五页，共六十六页。第46页 根底稳固根底稳固1.2022天津理综，天津理综，6以下说法正确的选项是以下说法正确

30、的选项是 解析：原子核放出解析：原子核放出粒子是衰变，粒子是衰变，A项不是项不是衰变，衰变，C项是项是衰变，衰变，A、C两项都错误两项都错误.此题此题B、D两项正确两项正确.答案：答案：BD第四十六页，共六十六页。第47页 2.以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.射线与射线与射线都是电磁波射线都是电磁波B.射线为原子的核外电子电离后形成的电子流射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期半衰期D.原子核经过衰变生成新核原子核经过衰变生成新核,那么新核的质量总等于原核的

31、质量那么新核的质量总等于原核的质量答案答案:C第四十七页，共六十六页。第48页 3.当前核能的和平利用问题为世界各国所关注当前核能的和平利用问题为世界各国所关注,在该问题上除了在该问题上除了以核动力的形式被广泛应用于现代能源和舰艇船的动力外以核动力的形式被广泛应用于现代能源和舰艇船的动力外,还可利用还可利用放射性核本身所发射的各种射线的能量放射性核本身所发射的各种射线的能量.虽然其能量和核裂变能相比虽然其能量和核裂变能相比是比较小的是比较小的,但由于核科学技术的蓬勃开展但由于核科学技术的蓬勃开展,放射性在科学技术上还是放射性在科学技术上还是获得了愈来愈广泛的使用获得了愈来愈广泛的使用.以下有关

32、放射性知识的说法中正确的选项以下有关放射性知识的说法中正确的选项是是()第四十八页，共六十六页。第49页 A.某放射性元素原为某放射性元素原为8 g,如果在如果在6天时间有天时间有6 g发生衰变发生衰变,那么该元那么该元素半衰期为素半衰期为3天天B.衰变成衰变成 要经过要经过6次次衰变和衰变和8次次衰变衰变C.、三种射线中三种射线中,贯穿本领最大的是贯穿本领最大的是射线射线,电离本领最大的是电离本领最大的是射射线线D.放射性元素发生放射性元素发生衰变时所放出的衰变时所放出的粒子是原子核内的中子转化为质粒子是原子核内的中子转化为质子时产生的子时产生的第四十九页，共六十六页。第50页 答案答案:A

33、BD第五十页，共六十六页。第51页 4.(2022全国高考全国高考)三个原子核三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子核放出一个正电子后变成后变成Y核，核，Y核与质子发生核反响后生成核与质子发生核反响后生成Z核并放出一个氦核并放出一个氦核核 .那么下面说法正确的选项是那么下面说法正确的选项是()A.X核比核比Z核多一个质子核多一个质子B.X核比核比Z核少一个中子核少一个中子C.X核的质量数比核的质量数比Z核质量数大核质量数大3D.X核与核与Z核的总电荷是核的总电荷是Y核电荷的核电荷的2倍倍第五十一页，共六十六页。第52页 答案答案:CD第五十二页，共六十六页。第53页 5.(2022北京高考北

34、京高考)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个同时辐射一个光子光子.能看出质子、中子、氘核的质量分别为能看出质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为，普朗克常量为h，真空中的光速为，真空中的光速为c.以下说以下说法正确的选项是法正确的选项是()B.聚变反响中的质量亏损聚变反响中的质量亏损m=m1+m2-m3C.辐射出的辐射出的光子的能量光子的能量E=(m3-m1-m2)c第五十三页，共六十六页。第54页 答案答案:B第五十四页，共六十六页。第55页 6.(2022全国高考全国高考)中子和质子结合成氘核时，质量亏损为中子和质子结

35、合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量，相应的能量E=mc2=2.2 MeV是氘核的结合能是氘核的结合能.以下说法正确的以下说法正确的()A.用能量小于用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子质子和一个中子B.用能量等于用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零中子，它们的动能之和为零C.用能量大于用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子

36、，它们的动能之和为零质子和一个中子，它们的动能之和为零D.用能量大于用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零中子，它们的动能之和不为零第五十五页，共六十六页。第56页 解析：用能量小于等于结合能的光子照射氘核时解析：用能量小于等于结合能的光子照射氘核时,氘核一定不氘核一定不能分解能分解,所以所以A正确正确,B错误错误.用能量大于结合能的光子照射氘用能量大于结合能的光子照射氘核时核时,氘核可能分解氘核可能分解,只要分解只要分解,分解出的质子和中子动能之分解出的质子和中子动能之和一定不为零

37、和一定不为零(假设动能之和为零就分不开了假设动能之和为零就分不开了),所以所以C错误错误,D正确正确.答案答案:AD第五十六页，共六十六页。第57页 能力提升能力提升7.2022广东高考，广东高考，2科学家发现在月球上含有丰富的科学家发现在月球上含有丰富的 氦氦3.它它是一种高效、清洁、平安的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反响的是一种高效、清洁、平安的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反响的方程式为方程式为 .关于关于 聚变以下表述正确的选项聚变以下表述正确的选项是是 A.聚变反响不会释放能量聚变反响不会释放能量B.聚变反响产生了新的原子核聚变反响产生了新的原子核C.聚变反响没有质量亏损聚变反响没

38、有质量亏损D.目前核电站都采用目前核电站都采用 聚变反响发电聚变反响发电第五十七页，共六十六页。第58页 解析：聚变反响是轻核变为中等质量核的反响，发生质量亏解析：聚变反响是轻核变为中等质量核的反响，发生质量亏损，释放能量损，释放能量.目前核电站采用重核裂变反响目前核电站采用重核裂变反响.答案：答案：B第五十八页，共六十六页。第59页 8.2022潍坊一模太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子潍坊一模太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子氢核聚变一个氢核聚变一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子止质量的中微子.如果太阳辐射能量的功率为如果太阳辐射能量

39、的功率为P,质子质子 、氦核氦核 、正电子、正电子 的质量分别为的质量分别为mH、mHe、me，真空，真空的光速为的光速为c,那么那么1写出上述该反响方程式；写出上述该反响方程式；2计算每一次聚变所释放的能量计算每一次聚变所释放的能量E;3计算计算t时间内因聚变生成的时间内因聚变生成的粒子数粒子数n.第五十九页，共六十六页。第60页 答案：见解析答案：见解析第六十页，共六十六页。第61页 9.广东高考广东高考(1)放射性物质放射性物质 的核衰变方程分别为的核衰变方程分别为:方程中的方程中的X1代表的是代表的是_,X2代表的是代表的是_.(2)如下图如下图,铅盒内装有能释放铅盒内装有能释放、和和

40、射线的放射性物质射线的放射性物质,在靠近铅盒在靠近铅盒的顶部加上电场的顶部加上电场E或磁场或磁场B,在图在图(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹的示中分别画出射线运动轨迹的示意图意图.(在所画轨迹上须标明是在所画轨迹上须标明是、和和中的哪种射线中的哪种射线)第六十一页，共六十六页。第62页 解析：解析：(1)由质量数守恒可知由质量数守恒可知X1、X2的质量数分别为的质量数分别为4、0,由电荷数守恒可知由电荷数守恒可知X1、X2的电荷数分别为的电荷数分别为2、-1.故故X1是是 ,X2是是 .(2)粒子带正电粒子带正电,在在(a)图电场中右偏图电场中右偏,在在(b)图磁场受到指向左侧的图磁场受到

41、指向左侧的洛伦兹力向左偏洛伦兹力向左偏,粒子带负电粒子带负电,故在故在(a)图中左偏而在图中左偏而在(b)图中右偏图中右偏,粒子不带电故不发生偏转粒子不带电故不发生偏转.如下图如下图(曲率半径不作要求曲率半径不作要求,每种射线可只画一条轨迹每种射线可只画一条轨迹.)答案：见解析答案：见解析 第六十二页，共六十六页。第63页 10.日照模拟一静止的氡核日照模拟一静止的氡核 发生发生衰变，放出一个速衰变，放出一个速度为度为v0、质量为、质量为m的的粒子和一个质量为粒子和一个质量为M的反冲核钋的反冲核钋Po，假设氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为假设氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的

42、粒子和钋核的动能动能.1写出衰变方程；写出衰变方程；2求出反冲核的速度；求出反冲核的速度；3求出这一衰变过程中亏损的质量求出这一衰变过程中亏损的质量.第六十三页，共六十六页。第64页 第六十四页，共六十六页。第65页 第六十五页，共六十六页。内容总结第二讲 放射性元素的衰变，核能。138.9178+93.9154+31.0087=235.859 3u,。C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期。D.放射性元素发生衰变时所放出的粒子是原子核内的中子转化为质子时产生的。C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)c。3求出这一衰变过程中亏损的质量.第六十六页，共六十六页。