XX屆高考物理輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)-原子和原子核

1、XX屆高考物理輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)：原子和原子核XXXX 屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案十八、原子和原子核【課題】原子核【目標(biāo)】了解天然放射現(xiàn)象，知道三種射線的本質(zhì)和特性，掌握核衰變的特點(diǎn)和規(guī)律；知道原子核人工轉(zhuǎn)變的原理，了解質(zhì)子、中子和放射性 同位素的發(fā)現(xiàn)過程。知道原子核的組成和核力的概念；理解核能的概念，知 道獲得核能的兩種途徑?！緦?dǎo)入】一、天然放射現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過程：18961896 年貝克勤耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，從此， 揭開了人類研究原于核結(jié)構(gòu)的序幕.居里夫婦對鈾和鈾的各 種礦石的研究發(fā)現(xiàn)了釙和鐳.之后，人們通過對天然放射現(xiàn) 象的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)大于8383 的所有天然存在的元素，都有放射性.原子

2、序數(shù)小于8383 的天然存在的元素，有的也有放射性.放射出來的射線共有三種：a射線、B射線和Y射線.三種射線的本質(zhì)和特性 二、原子核的衰變衰變：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓?衰變規(guī)律：a衰變 X X y+Hey+He;B衰變 X X y+ey+ea衰變和B衰變的實(shí)質(zhì)Y射線：總是伴隨a衰變或B衰變產(chǎn)生的，不能單獨(dú)放 出Y射線.Y射線不改變原子核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù).實(shí)質(zhì)是 元素在發(fā)生a衰變或B衰變時產(chǎn)生的某些新核由于具有過 多的能量，向低能級躍遷而輻射出光子.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間，它是 大量原子核衰變的統(tǒng)計結(jié)果，不是一個原子發(fā)生衰變所需經(jīng) 歷的時間.決定因素

3、：由原子核內(nèi)部的因素決定，與原子所處的物 理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān).四、原子核的人工轉(zhuǎn)變：用高能粒子轟擊靶核，產(chǎn)生另一種新核的反應(yīng)過程，其 核反應(yīng)方程的一般形式為：質(zhì)子、中子的發(fā)現(xiàn)： N+HAO+H; Be+H(Be+H( c+nc+n放射性同位素和正電子的發(fā)現(xiàn)：19341934 年約里奧？居里夫婦用 a a 粒子轟擊鋁核產(chǎn)生一種新的放射性元素，此后人們認(rèn) 識到放射性同位素可用人工核反應(yīng)制取.Al+HeAl+HeP+nPP+nP Si+eSi+e 探測射線的方法：威耳遜云室；氣泡室；蓋革計數(shù)器等放射性同位素的應(yīng)用：利用它的射線；做示蹤原子。五、核反應(yīng)某種元素的原子核變?yōu)榱硪环N元素的原子核的過程叫

4、做核反應(yīng).常見的核反應(yīng)分為衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變 等幾種類型.六、核力和核能核力是核子之間的引力.核力與核子是否帶電無關(guān)；是 一種強(qiáng)相互作用；也是一種近程力.只有相鄰的核子間才有 核力作用.核能.克服核力做功，使原子核分解為單個核子時吸收 的能量，或若干個單個核子在核力作用下結(jié)合成原子核時放 出的能量，叫原子核的結(jié)合能，簡稱核能.例女口 H+nH+n H+H+AE E.核能的計算根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程 E=c2E=c2 或厶 E=E=Ac2c2.獲得核能的兩種途徑：重核的裂變：重核分裂成兩個中等質(zhì)量核時要釋放能量，這種核反應(yīng)叫裂變.鈾核裂變的反應(yīng)為：U+nU+n Xe+Sr+2n+217e

5、VXe+Sr+2n+217eV在一定條件下，如鈾塊大于臨界體積時，裂變反應(yīng)是鏈 式反應(yīng)，會放出大量能量.原子彈爆炸是激烈的裂變反應(yīng).秦山核電站和大亞灣核電站也是利用裂變反應(yīng).輕核的聚變：輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的變化.例如氘核和氚核聚合成氦核.H H+HeHe+ n n + 17.6eV17.6eV【導(dǎo)研】例 1 1如圖所示，a a 為未知的天然放射源，b b 為一張黑紙， c c 為水平放置的平行金屬板，板間有豎直方向較強(qiáng)的勻強(qiáng)電 場，d d 為熒光屏，e e 為固定不動的顯微鏡筒.整個裝置放在 真空中，實(shí)驗(yàn)時，如果將電場E E 撤去，從顯微鏡內(nèi)觀察到熒光屏上每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)沒有變化.如果再

6、將黑紙 b b 移開，則從顯微鏡筒內(nèi)觀察到的每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)大為增加，由 此可判定放射源 a a 發(fā)出的射線為A.B射線和丫射線B. a射線和B射線C C .a射線和丫射線 D.D.a射線和 X X 射線如圖，在有小孔的鉛盤中，放有能連續(xù)放出a、B、丫三種射線的放射性元素，放出的三種射線都打在孔對面屏上 的 A A 點(diǎn).要使三種射線分開，分別打在屏上的A A、B B、c c 三點(diǎn)可采取的措施是在屏與孔之間加上A.A.重直紙面向里的勻強(qiáng)磁場 B.B.垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁c c .水平向右的勻強(qiáng)電場 D.D.水平向左的勻強(qiáng)電場例 2 2镅是一種放射性元素，在其分裂過程中，會釋放 出一種新的粒子，

7、變成镎，由于放出的這種粒子很容易被空 氣阻隔，因此不會對人體構(gòu)成任何的危害，火警的報警系統(tǒng) 就是利用這種粒子作為報警的重要工具，這種粒子是A.A.粒子 B B.質(zhì)子 c c.中子 D.D.正電子例 3 3 “軌道電子俘獲”也是放射性同位素衰變的一種 形式，它是指原子核俘獲一個核外電子，其內(nèi)部一個質(zhì)子變 為中子，從而變成一個新核，并且放出一個中微子的過程， 中微子的質(zhì)量極小，不帶電，很難被探測到，人們最早是通 過子核的反沖而間接證明中微子的存在的.關(guān)于一個靜止的 母核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆樱?面的說法中正確的是A.A.子核的動量與中微子的動量相同B B.母核的電荷數(shù)小于子

8、核的電荷數(shù)c c.母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)D.D.子核的動能大于中微子的動能例 4 4對下列四個方程理解正確的是；A.A. 方程是衰變方程，其中 X X 是B粒子B.B. 方程是裂變方程，其中 X X 是質(zhì)子，且釋放出核能c c .方程是聚變方程，其中X X 是a粒子，且要吸收能量D.D.方程是人工核轉(zhuǎn)變方程，其中X X 是a粒子例 5 5科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂掀鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式 為。關(guān)于聚變下列表述正確的是A.A.聚變反應(yīng)不會釋放能量 B.B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子 核c c.聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損 D.D.目前核電站都采用聚變反 應(yīng)

9、發(fā)電例 6 6在原子物理的研究中經(jīng)常用到核子平均結(jié)合能的 概念，核子平均結(jié)合能是指質(zhì)子、中子結(jié)合成某原子核時每 個核子放出核能的平均值。下圖為核子平均結(jié)合能與原子序 數(shù) Z Z 的關(guān)系圖像.下列說法中正確的是A.A. 某原子核的核子平均結(jié)合能大，則其核子的平均質(zhì) 量小B.B. 某原子核的核子平均結(jié)合能大，則其核子的平均質(zhì) 量大c c .若 D D E E 能結(jié)合成 F F,結(jié)合過程一定放出能量D.D.若 A A 能分裂成 B B、c c,分裂過程一定吸收能量【導(dǎo)練】有關(guān)放射性元素半衰期的下列說法中正確的是A.A. 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間B.B. 放射性元素的原子核全部發(fā)生衰

10、變所用的時間的一半c c .兩個原子核有一個原子核發(fā)生衰變所用的時間D.D.做示蹤原子的物質(zhì)盡可能選用半衰期長一些的放射 性元素放射性同位素釷 232232 經(jīng)a、B衰變會生成氧，其衰變方 程為其中A.A. x x = 1 1, y y = 3B3B. x x = 2 2, y y = 3c3c. x x = 3 3, y y = 1D.1D. x x= 3 3, y y=2 2下面說法中正確的是A.經(jīng)過一系列的a和B衰變，成為，鉛核比釷核少1212個中子B.B衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子C.Y射線是波長很短的電磁波，它的貫穿能力很大D.利用丫射線的電離作用，可檢查金屬內(nèi)部有無砂眼 或裂紋寫出下列兩個