《名師面對面》高考物理大一輪復(fù)習(xí)課件：選修3-5第4講原子核核能

1、高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35選修選修35 選考部分選考部分高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35第第4講原子核核能講原子核核能高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35一、天然放射現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象1天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)(1)_發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識到原子核也發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕(2)原子核的組成原子核的組成原子核由原子核由_和和_組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為_原子

2、核的核電荷數(shù)原子核的核電荷數(shù)_數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)_.貝克勒爾貝克勒爾質(zhì)子質(zhì)子中子中子核子核子質(zhì)子質(zhì)子質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35(3)通過對天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于或通過對天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于或等于等于_的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于于_的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線常見的有來的射線常見的有3種：種：_.8383射線、射線、射線、射線、射線射線高三一輪總復(fù)習(xí)高

3、三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修352天然衰變中核的變化規(guī)律天然衰變中核的變化規(guī)律(1)衰變和衰變和衰變的比較衰變的比較高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35(2)射線：射線：射線經(jīng)常是伴隨著射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變或衰變同時產(chǎn)生衰變同時產(chǎn)生的其實質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生的其實質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變或衰變的過程中，產(chǎn)衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài)核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子而輻射出光子(3)半衰期是放射性元素的原子核有半衰期是放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需發(fā)生衰變所需的時間，它表示放射性元

4、素衰變的的時間，它表示放射性元素衰變的_快慢快慢半數(shù)半數(shù)高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35二、核力與核能二、核力與核能1核力：核力：原子核的半徑很小，其中的質(zhì)子之間的庫侖力原子核的半徑很小，其中的質(zhì)子之間的庫侖力很大，受到這么大的庫侖斥力卻能是穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有另外很大，受到這么大的庫侖斥力卻能是穩(wěn)定狀態(tài)，一定還有另外一種力把各核子緊緊地拉在一起，這種力叫做核力核力具

5、有一種力把各核子緊緊地拉在一起，這種力叫做核力核力具有以下特點：以下特點：(1)核力是很強的力核力是很強的力(2)核力作用范圍小，只在核力作用范圍小，只在2.01015 m的短距離內(nèi)起作的短距離內(nèi)起作用用(3)每個核子只跟它每個核子只跟它_的核子發(fā)生核力作用的核子發(fā)生核力作用相鄰相鄰高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修352核能核能(1)結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時_一定的能量，原子一定的能量，原子核分解成核子時核分解成核子時_一定能量，這種能量叫結(jié)合能一定能量，這種能量叫結(jié)合能(2)質(zhì)量虧損：核子結(jié)合成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量質(zhì)量虧損：核

6、子結(jié)合成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做_也可以認(rèn)為，在核反應(yīng)中，參加核反應(yīng)的總質(zhì)量也可以認(rèn)為，在核反應(yīng)中，參加核反應(yīng)的總質(zhì)量m和核反應(yīng)后生成的核總質(zhì)量和核反應(yīng)后生成的核總質(zhì)量m之差：之差：mmm.(3)愛因斯坦質(zhì)能方程：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切愛因斯坦質(zhì)能方程：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是的聯(lián)系，它們的關(guān)系是_，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是程質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是Emc2.放出放出吸收吸收質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損Emc2 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪

7、總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35【跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】3(多選多選)關(guān)于核能和愛因斯坦質(zhì)能方程，下列說法正確的關(guān)于核能和愛因斯坦質(zhì)能方程，下列說法正確的是是()AEmc2是物體各種形式能的總稱是物體各種形式能的總稱B原子核的能是指核子結(jié)合成原子核時吸收的能量或原原子核的能是指核子結(jié)合成原子核時吸收的能量或原子核分解為核子時放出的能量子核分解為核子時放出的能量C1 u(原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位)相當(dāng)于相當(dāng)于931.5 MeV能量能量D由由Emc2，在核反應(yīng)中，虧損的質(zhì)量，在核反應(yīng)中，虧損的質(zhì)量m轉(zhuǎn)化成能轉(zhuǎn)化成能量量E放出放出【答案【答案】AC高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考

8、部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修353鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)大于等于大于等于高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35質(zhì)量較大質(zhì)量較大熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修355(單選單選)關(guān)于裂變和聚變，下列說法正確的是關(guān)于裂變和聚變，下列說法正確的是()A聚變是裂變的逆反應(yīng)聚變是裂變的逆反應(yīng)B如果裂變釋放能量，則聚變反應(yīng)必定吸收能量如果裂變釋放能量，則聚變反應(yīng)必定吸收能量C聚變須將反應(yīng)物加熱至數(shù)百萬度以上高溫，顯然

9、是吸聚變須將反應(yīng)物加熱至數(shù)百萬度以上高溫，顯然是吸收能量收能量D裂變與聚變均可釋放巨大能量裂變與聚變均可釋放巨大能量【答案【答案】D高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35三種射線的比較三種射線的比較考查三種放射線的性質(zhì)和特點考查三種放射線的性質(zhì)和特點 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35 (單選單選)如圖如圖1341所示，所示，X為一未知放射源，為一未知放射源，P為薄鋁箔，當(dāng)為薄鋁箔，當(dāng)X放射源穩(wěn)定時，計數(shù)器的計數(shù)率放射源穩(wěn)定時，計數(shù)器的計數(shù)率(單位時間內(nèi)接單位時間內(nèi)接受

10、射線的次數(shù)受射線的次數(shù))穩(wěn)定現(xiàn)在將磁場移開，發(fā)現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)率穩(wěn)定現(xiàn)在將磁場移開，發(fā)現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)率沒有什么變化，然后抽走沒有什么變化，然后抽走P，則計數(shù)器的計數(shù)率大幅上升，說，則計數(shù)器的計數(shù)率大幅上升，說明明X為為()A純純粒子放射源粒子放射源B純純粒子放射源粒子放射源C粒子和粒子和粒子的混合放射源粒子的混合放射源D粒子和粒子和粒子的混合放射源粒子的混合放射源高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35 (單選單選)(2015年河源模擬年河源模擬)如圖如圖1342所所示，是利用放射線自動控制鋁板厚度生產(chǎn)的

11、裝置，放射源能放示，是利用放射線自動控制鋁板厚度生產(chǎn)的裝置，放射源能放射出射出、 3種射線根據(jù)設(shè)計要求，該生產(chǎn)線壓制的是種射線根據(jù)設(shè)計要求，該生產(chǎn)線壓制的是2 cm厚的鋁板那么，在厚的鋁板那么，在3種射線中哪種射線對控制厚度起主要種射線中哪種射線對控制厚度起主要作用作用()A射線射線 B.射線射線C射線射線 D.、射線都行射線都行【答案【答案】C【解析【解析】能夠穿透能夠穿透2 cm厚金屬鋁板的射線只有厚金屬鋁板的射線只有射線，選射線，選項項C正確正確高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35考查對半衰期概念的理解考查對半衰期概念的理解高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理

12、物理選考部分選考部分選修選修35(2)影響因素：半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只有對大量的原子影響因素：半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只有對大量的原子核才成立，對少量的原子核沒有意義放射性元素衰變的快慢核才成立，對少量的原子核沒有意義放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)是由原子核內(nèi)部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫如溫度、壓強度、壓強)或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物如單質(zhì)、化合物)無關(guān)無關(guān)高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35 (單選單選)若元素若元素A的半衰期為的半衰期為4天，元素天，元素B的半衰期的半衰期為為5天，則相同質(zhì)量的天，則相同

13、質(zhì)量的A和和B，經(jīng)過，經(jīng)過20天后，剩下兩元素的質(zhì)量天后，剩下兩元素的質(zhì)量之比之比mA mB為為()A30 31B.31 20 C1 2D.2 1解析解析 根據(jù)半衰期公式，易得根據(jù)半衰期公式，易得A經(jīng)歷經(jīng)歷5個半衰期，個半衰期，B經(jīng)歷經(jīng)歷4個個半衰期，所以剩余質(zhì)量之比為半衰期，所以剩余質(zhì)量之比為1 2，選項，選項C正確正確答案答案 C高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35 (單選單選)(2011年上海卷年上海卷)在存放放射性元素在存放放射性元素時，若把放射性元素時，若把放射性元素置于大量水中；置于大量水中；密封于鉛盒中；密封于鉛盒中；與與輕核元素結(jié)合成化合物，則輕核

14、元素結(jié)合成化合物，則()A措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變B措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變C措施措施可減緩放射性元素衰變可減緩放射性元素衰變D上述措施均無法減緩放射性元素衰變上述措施均無法減緩放射性元素衰變【答案【答案】D【解析【解析】放射性元素的衰變快慢由其原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決放射性元素的衰變快慢由其原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與外界因素?zé)o關(guān)，所以選項定，與外界因素?zé)o關(guān)，所以選項A、B、C錯誤，錯誤，D正確正確高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35考查考查、衰變規(guī)律衰變規(guī)律 衰變是指天然放射性元素放出衰變是指天然放射性元素放出、粒子而轉(zhuǎn)變成新

15、核粒子而轉(zhuǎn)變成新核的過程，有哪種粒子放出，就稱為哪種衰變常見的題型有的過程，有哪種粒子放出，就稱為哪種衰變常見的題型有(1)求解衰變次數(shù)；求解衰變次數(shù)；(2)依據(jù)衰變出的粒子在勻強磁場中的運動軌跡依據(jù)衰變出的粒子在勻強磁場中的運動軌跡判斷有關(guān)物理量判斷有關(guān)物理量高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪

16、總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35解析解析 兩個相切的圓表示在相切點處是靜止的原子核發(fā)生兩個相切的圓表示在相切點處是靜止的原子核發(fā)生了衰變，由于無外力作用，動量守恒，說明原子核發(fā)生衰變了衰變，由于無外力作用，動量守恒，說明原子核發(fā)生衰變后，新核與放出的粒子速度方向相反，若是它們帶相同性質(zhì)的后，新核與放出的粒子速度方向相反，若是它們帶相同性質(zhì)的電荷，則它們所受的洛倫茲力方向相反，則軌道應(yīng)是外切圓；電荷，則它們所受的洛倫茲力方向相反，則軌道應(yīng)是外切圓；若它們所帶電荷的性質(zhì)不同，則它們的軌道應(yīng)是內(nèi)切圓圖示若它們

17、所帶電荷的性質(zhì)不同，則它們的軌道應(yīng)是內(nèi)切圓圖示的軌跡說明是放出了正電荷，所以可能是的軌跡說明是放出了正電荷，所以可能是衰變或放出了一個衰變或放出了一個正電子，故選項正電子，故選項A、C正確正確答案答案 AC高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修351核反應(yīng)的核反應(yīng)的4種類型種類型考查核反應(yīng)方程考查核反應(yīng)方程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修352

18、.核反應(yīng)方程的書寫核反應(yīng)方程的書寫(1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒恒高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修35高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修3