一輪復(fù)習(xí)：選修放射性元素的衰變核能

1、考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 三種射線、兩種衰變?nèi)N射線、兩種衰變1.1.天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象(1)(1)天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象. .元素元素_地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn). .天然放射天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu). .自發(fā)自發(fā)原子核原子核(2)(2)放射性和放射性元素放射性和放射性元素. .物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫_._.具有放射性的元具有放射性的元素叫素叫_元素元素. .(3)(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分

2、別是_、_、_._.(4)(4)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù). .放射性同位素：有放射性同位素：有_放射性同位素和放射性同位素和_放射性同位素放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同. .應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、作應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、作_等等. .防護(hù)：防止放射性對人體組織的傷害防護(hù)：防止放射性對人體組織的傷害. . 放射性放射性放射性放射性射線射線射線射線射線射線天然天然人工人工示蹤原子示蹤原子2.2.原子核的衰變原子核的衰變(1)(1)原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，變成另一種粒子，變成另一種_的變化的變化稱為稱為_的衰

3、變的衰變. .(2)(2)分類分類. .衰變：衰變： _衰變：衰變： _(3)(3)半衰期：放射性元素的原子核有半衰期：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需的時(shí)間發(fā)生衰變所需的時(shí)間. .半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的_無關(guān)無關(guān). .原子核原子核原子核原子核AA 4ZZ 2XY42HeAAZZ 1XY01e半數(shù)半數(shù)物理、化學(xué)狀物理、化學(xué)狀態(tài)態(tài)1.1.三種射線的比較三種射線的比較射線名稱射線名稱比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 射線射線 射線射線 射線射線 組成組成 高速氦核流高速氦核流 高速電子流高速電子流 光子流（高頻電磁波）光子流（高頻電磁波） 帶電量帶電

4、量 2e 2e -e -e 0 0 質(zhì)量質(zhì)量 4m4mp p pm1 836靜止質(zhì)量為零靜止質(zhì)量為零 符號符號 42He1e0 射線名稱射線名稱比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 射線射線 射線射線 射線射線 速度速度 可達(dá)可達(dá)0.1c 0.1c 可達(dá)可達(dá)0.99c 0.99c c c 垂直進(jìn)入電場垂直進(jìn)入電場或磁場的偏轉(zhuǎn)或磁場的偏轉(zhuǎn)情況情況偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn) 貫穿本領(lǐng)貫穿本領(lǐng) 最弱最弱 較強(qiáng)較強(qiáng) 最強(qiáng)最強(qiáng) 對空氣的對空氣的電離作用電離作用 很強(qiáng)很強(qiáng) 較弱較弱 很弱很弱 2.2.衰變、衰變、衰變的比較衰變的比較衰變類型衰變類型 衰變衰變 衰變衰變 衰變方程衰變方程 AA 44ZZ 22XYHeAA

5、ZZ 11XYe0衰變實(shí)質(zhì)衰變實(shí)質(zhì) 2 2個(gè)質(zhì)子和個(gè)質(zhì)子和2 2個(gè)中子結(jié)合成個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出一個(gè)整體射出 1 1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1 1個(gè)質(zhì)子和個(gè)質(zhì)子和1 1個(gè)電子個(gè)電子 114122 H2 nHe01111nHe00勻強(qiáng)磁場中勻強(qiáng)磁場中軌跡形狀軌跡形狀衰變規(guī)律衰變規(guī)律 電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒3.3.對半衰期的兩點(diǎn)說明對半衰期的兩點(diǎn)說明(1)(1)根據(jù)半衰期的概念根據(jù)半衰期的概念, ,可總結(jié)出公式可總結(jié)出公式. . 式中式中N N原原、m m原原表示衰變前的放射性表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N N余余、m m

6、余余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t t表示衰變時(shí)間，表示衰變時(shí)間，表示半衰期表示半衰期. .(2)(2)影響因素影響因素: :放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的的, ,跟原子所處的物理狀態(tài)跟原子所處的物理狀態(tài)( (如溫度、壓強(qiáng)如溫度、壓強(qiáng)) )或化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)( (如單如單質(zhì)、化合物質(zhì)、化合物) )無關(guān)無關(guān). .t/t/11NN ( )mm ( ) .22原原余余，考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 核反應(yīng)的四種類型核反應(yīng)的四種類型核反應(yīng)的四種類型比較核反應(yīng)的四種類型比較類型類型 可控性

7、可控性 核反應(yīng)方程典例核反應(yīng)方程典例 衰變衰變 衰變衰變 自發(fā)自發(fā)衰變衰變 自發(fā)自發(fā)42He1e011H1n0人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯まD(zhuǎn)變 人工人工控制控制1n01e0（約里奧（約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素及正電子）放射性同位素及正電子） 2382349290UTh234234991ThPa014417728NHeO()盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子4912246HeBeC()查德威克發(fā)現(xiàn)中子274313215AlHeP0331514PSi00重核裂變重核裂變 比較容易比較容易進(jìn)行人工進(jìn)行人工控制控制13 n0110 n0輕核聚變輕核聚變 除氫彈外除氫彈外無法控制無法控制 1n0類型類型 可控性可控性 核反

8、應(yīng)方程典例核反應(yīng)方程典例 234112HHHe23511369925438UnXeSr00235114489925636UnBaKr0關(guān)于核反應(yīng)的三點(diǎn)說明關(guān)于核反應(yīng)的三點(diǎn)說明(1)(1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向核反應(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，不能用等號連接箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接. .(2)(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程. .(3)(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵

9、循電荷數(shù)守恒核反應(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. .考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 核能核能1.1.核力核力核子間的作用力核子間的作用力. .核力是核力是_力，作用范圍在力，作用范圍在1.51.51010-15 -15 m m 之之內(nèi)，只在相鄰的核子間發(fā)生作用內(nèi)，只在相鄰的核子間發(fā)生作用. .2.2.核能核能核子結(jié)合為原子核時(shí)核子結(jié)合為原子核時(shí)_的能量或原子核分解為核子時(shí)的能量或原子核分解為核子時(shí)_的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能. .短程短程釋放釋放吸收吸收3.3.質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程愛因斯坦質(zhì)能方程E=_E=_，原子核

10、的質(zhì)量必然比組成它的核子，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小的質(zhì)量和要小m,m,這就是質(zhì)量虧損這就是質(zhì)量虧損. .由質(zhì)量虧損可求出釋放的核由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能能E=_.E=_.mcmc2 2mcmc2 21.1.對核力的三點(diǎn)說明對核力的三點(diǎn)說明(1)(1)核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；(2)(2)核力是短程力，作用范圍在核力是短程力，作用范圍在1.51.51010-15-15 m m之內(nèi)；之內(nèi)；(3)(3)每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用. .2.2.結(jié)合能與比結(jié)合能結(jié)合能與比結(jié)合能(1)(1)結(jié)合能：把構(gòu)成原

11、子核的結(jié)合在一起的核子分開所需的能量結(jié)合能：把構(gòu)成原子核的結(jié)合在一起的核子分開所需的能量. .(2)(2)比結(jié)合能：比結(jié)合能：定義：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平定義：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能均結(jié)合能. .特點(diǎn)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合特點(diǎn)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定. .3.3.獲得核能的兩種途徑獲得核能的兩種途徑(1)(1)重核裂變重核裂變. .定義定義: :質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)

12、較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程. .特點(diǎn)特點(diǎn). .a.a.裂變過程中能夠放出巨大的能量裂變過程中能夠放出巨大的能量;b.;b.裂變的同時(shí)能夠放出裂變的同時(shí)能夠放出2 23(3(或更多或更多) )個(gè)中子個(gè)中子;c.;c.裂變的產(chǎn)物不是惟一的裂變的產(chǎn)物不是惟一的. .對于鈾核裂變有二對于鈾核裂變有二分裂、三分裂和四分裂形式分裂、三分裂和四分裂形式, ,但三分裂和四分裂概率比較小但三分裂和四分裂概率比較小. .典型的分裂方程典型的分裂方程: :235189144192036560UnKrBa3 n.(2)(2)輕核聚變輕核聚變. .定義：某

13、些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反應(yīng)過程定義：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反應(yīng)過程. .特點(diǎn)特點(diǎn):a.:a.聚變過程放出大量的能量聚變過程放出大量的能量, ,平均每個(gè)核子放出的能量平均每個(gè)核子放出的能量, ,比裂變反應(yīng)中每個(gè)核子放出的能量大比裂變反應(yīng)中每個(gè)核子放出的能量大3 3至至4 4倍倍. .b.b.聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)更劇烈聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)更劇烈. .c.c.對環(huán)境污染較少對環(huán)境污染較少. .d.d.自然界中聚變反應(yīng)原料豐富自然界中聚變反應(yīng)原料豐富. .典型的聚變方程典型的聚變方程: :23411120HHHen. 衰變與其射線衰變與其射線【例證【例證1 1】(2011(2011重

14、慶高考重慶高考) )核電站核泄漏的污染物中含有碘核電站核泄漏的污染物中含有碘131131和銫和銫137.137.碘碘131131的半衰期約為的半衰期約為8 8天，會釋放天，會釋放射線；銫射線；銫137137是是銫銫133133的同位素，半衰期約為的同位素，半衰期約為3030年，發(fā)生衰變時(shí)會輻射年，發(fā)生衰變時(shí)會輻射射線射線. .下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.A.碘碘131131釋放的釋放的射線由氦核組成射線由氦核組成B.B.銫銫137137衰變時(shí)輻射出的衰變時(shí)輻射出的光子能量小于可見光光子能量光子能量小于可見光光子能量C.C.與銫與銫137137相比，碘相比，碘131131衰變

15、更慢衰變更慢D.D.銫銫133133和銫和銫137137含有相同的質(zhì)子數(shù)含有相同的質(zhì)子數(shù)【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)要把握以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)要把握以下三點(diǎn)：(1)(1)半衰期的長短代半衰期的長短代表了衰變的快慢表了衰變的快慢.(2).(2)光子能量大小由頻率高低決定光子能量大小由頻率高低決定.(3).(3)同位素同位素的核電荷數(shù)相同的核電荷數(shù)相同. .【自主解答】【自主解答】選選D.D.射線是高速運(yùn)動的電子流，不是氦原子射線是高速運(yùn)動的電子流，不是氦原子核，核，A A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)E=hvE=hv可可知，知，射線光子能量大于

16、可見光光子能量，射線光子能量大于可見光光子能量，B B錯(cuò)誤；半衰期越錯(cuò)誤；半衰期越短，衰變越快，短，衰變越快，C C錯(cuò)誤；銫錯(cuò)誤；銫133133和銫和銫137137都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以同而中子數(shù)不同的同位素，所以D D正確正確. .【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】解答本題關(guān)鍵在于搞清三種射線的性質(zhì)，以及半解答本題關(guān)鍵在于搞清三種射線的性質(zhì)，以及半衰期及同位素的概念衰期及同位素的概念. .對易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下：對易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下：易錯(cuò)角度易錯(cuò)角度錯(cuò)誤原因錯(cuò)誤原因易錯(cuò)選易錯(cuò)選A A分不清分不清、射線的性質(zhì)，實(shí)際上射線的性質(zhì)，實(shí)際

17、上射線為高速氦核流，射線為高速氦核流，射線為高速電子流，射線為高速電子流，射線為光子流射線為光子流易錯(cuò)選易錯(cuò)選B B誤認(rèn)為誤認(rèn)為射線的頻率小于可見光的頻率，射線的頻率小于可見光的頻率，而實(shí)際上而實(shí)際上射線的頻率大于可見光的頻率射線的頻率大于可見光的頻率 核反應(yīng)類型與核反應(yīng)方程核反應(yīng)類型與核反應(yīng)方程【例證【例證2 2】(2011(2011北京高考北京高考) )表示放射性元素碘表示放射性元素碘 衰變的衰變的方程是方程是( )( )A. B. A. B. C. D. C. D. 【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)要把握以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)要把握以下兩點(diǎn)：(1)(1)在原子核衰變過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，電

18、荷數(shù)守恒在原子核衰變過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒. .(2) (2) 衰變是原子核放出高速電子流衰變是原子核放出高速電子流. . 13153131I 131127453512ISbHe131131053541IXee131130153530IIn131130153521ITeH【自主解答】【自主解答】選選B. B. 碘碘 的原子核內(nèi)一個(gè)中子放出一個(gè)電的原子核內(nèi)一個(gè)中子放出一個(gè)電子，變成一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，核電荷數(shù)增加子，變成一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，核電荷數(shù)增加1 1，所以生成所以生成5454號元素號元素 放出一個(gè)電子放出一個(gè)電子.B.B選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確. .13153(I )

19、13154Xe，【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】核反應(yīng)方程的書寫方法核反應(yīng)方程的書寫方法(1)(1)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ). .如質(zhì)子如質(zhì)子 中子中子 粒子粒子 粒子粒子 正電子正電子氘核氘核 氚核氚核 等等. .(2)(2)掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，所以要理解并應(yīng)用好質(zhì)量數(shù)某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，所以要理解并應(yīng)用好質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律. .(3)(3)熟悉核反應(yīng)的四種基本類型，可以

20、幫助我們理清思路，很快熟悉核反應(yīng)的四種基本類型，可以幫助我們理清思路，很快寫出正確的核反應(yīng)方程寫出正確的核反應(yīng)方程. .11H 、10n 、42He 、01e、01e 、21H 、31( H) 與核能相關(guān)的綜合問題與核能相關(guān)的綜合問題【例證【例證3 3】(12(12分分) )钚的放射性同位素钚的放射性同位素 靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思れo止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)發(fā)態(tài) 粒子粒子, ,而鈾核激發(fā)態(tài)而鈾核激發(fā)態(tài) 立即衰變?yōu)殁櫤肆⒓此プ優(yōu)殁櫤?并放并放出能量為出能量為0.097 MeV0.097 MeV的的光子光子. .已知已知: : 和和粒子的質(zhì)量粒子的質(zhì)量分別為分別為m mPuPu=239.052 1 u=23

21、9.052 1 u、m mU U=235.043 9 u=235.043 9 u和和m m=4.002 6 u,=4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c1 u=931.5 MeV/c2 2. .(1)(1)寫出衰變方程寫出衰變方程; ;(2)(2)已知衰變放出的光子的動量可忽略已知衰變放出的光子的動量可忽略, ,求求粒子的動能粒子的動能. .23994Pu235*92U 、235*92U23592U，23994Pu、23592U【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)可按以下思路分析解答本題時(shí)可按以下思路分析: :計(jì)算質(zhì)計(jì)算質(zhì)量虧損量虧損 計(jì)算核能計(jì)算核能E=mcE=mc2 2 由動量守

22、恒、能量由動量守恒、能量守恒求氦核動能守恒求氦核動能【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)衰變方程為衰變方程為 (1(1分分) ) (1(1分分) )或合起來有或合起來有 (2)(2)上述衰變過程的質(zhì)量虧損為上述衰變過程的質(zhì)量虧損為m=mm=mPuPu-m-mU U-m-m (1(1分分) )放出的能量為放出的能量為E=mcE=mc2 2 (1(1分分) )EE是鈾核是鈾核 的動能的動能E EU U、粒子的動能粒子的動能E E和和光子的能量光子的能量E E之之和，和，E=EE=EU U+E+E+E+E (1(1分分) )可得可得E EU U+E+E=(m=(mPuPu-m-mU U-m-m)c)

23、c2 2-E-E (1(1分分) )239235*9492PuU235*2359292UU 2392359492PuU 23592U設(shè)衰變后的鈾核和設(shè)衰變后的鈾核和粒子的速度分別為粒子的速度分別為v vU U和和v v, ,則由動量守恒有則由動量守恒有m mU Uv vU U=m=mv v (1(1分分) )又由動能的定義知又由動能的定義知 (2(2分分) )由由式得式得 (1(1分分) )由由式得式得代入題給數(shù)據(jù)得代入題給數(shù)據(jù)得E E=5.034 MeV (2=5.034 MeV (2分分) )22UUU11Em v,Em v22UUEmEm2UPuUUmEmmmcEmm【總結(jié)提升】【總結(jié)提

24、升】計(jì)算核能的幾種方法計(jì)算核能的幾種方法(1)(1)根據(jù)根據(jù)E=mcE=mc2 2計(jì)算，計(jì)算時(shí)計(jì)算，計(jì)算時(shí)mm的單位是的單位是“kg”,ckg”,c的單位是的單位是“m/s”m/s”，EE的單位是的單位是“J”.J”.(2)(2)根據(jù)根據(jù)E=mE=m931.5 MeV931.5 MeV計(jì)算計(jì)算. .因因1 1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位(u)(u)相當(dāng)于相當(dāng)于931.5 MeV931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)的能量，所以計(jì)算時(shí)mm的單位是的單位是“u”u”，EE的單位的單位是是“MeV”.MeV”.(3)(3)根據(jù)平均結(jié)合能來計(jì)算核能根據(jù)平均結(jié)合能來計(jì)算核能原子核的結(jié)合能平均結(jié)合能原子核的結(jié)合

25、能平均結(jié)合能核子數(shù)核子數(shù). .(4)(4)有時(shí)可結(jié)合動量守恒和能量守恒進(jìn)行分析計(jì)算，此時(shí)應(yīng)注意有時(shí)可結(jié)合動量守恒和能量守恒進(jìn)行分析計(jì)算，此時(shí)應(yīng)注意動量、動能關(guān)系式動量、動能關(guān)系式p p2 2=2mE=2mEk k的應(yīng)用的應(yīng)用. .1.(20111.(2011浙江高考浙江高考) )關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是( )( )A.A.射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B.B.射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C.C.射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D.D.通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性通過

26、化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意理解：解答本題時(shí)應(yīng)注意理解：(1)(1)天然放射現(xiàn)象中三種射線的產(chǎn)生機(jī)理天然放射現(xiàn)象中三種射線的產(chǎn)生機(jī)理. .(2)(2)影響天然放射現(xiàn)象的因素影響天然放射現(xiàn)象的因素. .【解析】【解析】選選D.D.射線是在射線是在衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是氦核，衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是氦核，A A錯(cuò)錯(cuò)誤；誤；射線是在射線是在衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是高速電子束，衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是高速電子束，B B錯(cuò)錯(cuò)誤；誤；射線是發(fā)生射線是發(fā)生衰變和衰變和衰變時(shí)原子核發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)衰變時(shí)原子核發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的電磁波，生的電磁波，C C錯(cuò)誤；物質(zhì)的放射性由原子核內(nèi)部

27、自身的因素決錯(cuò)誤；物質(zhì)的放射性由原子核內(nèi)部自身的因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān),D,D正確正確. .2.(20112.(2011上海高考上海高考) )天然放射性元素放出的三種射線的穿透能天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此可推知力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此可推知( )( )A.A.來自于原子核外的電子來自于原子核外的電子B.B.的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C.C.的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D.D.的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放

28、的光子【解析】【解析】選選D.D.從穿透能力上看，從穿透能力上看，能穿透鋁板進(jìn)入鉛板，能穿透鋁板進(jìn)入鉛板，必必然是然是射線，射線，射線是原子核內(nèi)發(fā)出的高頻光子，屬于電磁射線是原子核內(nèi)發(fā)出的高頻光子，屬于電磁波，電離作用弱，故波，電離作用弱，故D D正確，正確，C C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；能穿透紙板進(jìn)入鋁板，能穿透紙板進(jìn)入鋁板，必然是必然是射線，是原子核內(nèi)發(fā)射出的電子流，射線，是原子核內(nèi)發(fā)射出的電子流，A A錯(cuò)誤；紙板能錯(cuò)誤；紙板能夠擋住夠擋住，則，則是是射線，它的電離作用最強(qiáng)，但它是氦原子射線，它的電離作用最強(qiáng)，但它是氦原子核，不是電磁波，核，不是電磁波，B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .3.3.1414C C測年法

29、是利用測年法是利用1414C C衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法，衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法，若以橫坐標(biāo)若以橫坐標(biāo)t t表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)m m表示任意時(shí)刻表示任意時(shí)刻1414C C的質(zhì)量，的質(zhì)量，m m0 0為為t=0t=0時(shí)時(shí)1414C C的質(zhì)量的質(zhì)量. .下面四幅圖中能正確反映下面四幅圖中能正確反映1414C C衰變規(guī)律的是衰變規(guī)律的是( )( )【解析】【解析】選選C.C.由公式由公式 并結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知并結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知C C正確正確. .t01mm ( )2g4.4.原子核原子核 與氘核與氘核 反應(yīng)生成一個(gè)反應(yīng)生成一個(gè)粒子和一個(gè)質(zhì)子粒子和一個(gè)質(zhì)子. .由此可

30、由此可知知( )( )A.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2A.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2【解析解析】選選D.D.寫出核反應(yīng)方程：寫出核反應(yīng)方程： 由質(zhì)量數(shù)守由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，列方程：恒和電荷數(shù)守恒，列方程：A+2=4+1,Z+1=2+1,A+2=4+1,Z+1=2+1,解得解得:A=3,Z=2,:A=3,Z=2,故故選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確正確. .AZX21HA241Z121XHHeH，5.(20125.(2012孝感模擬孝感模擬)(1)(1)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下

31、列表述正確的有正確的有( )( )A. A. 是是衰變衰變B. B. 是是衰變衰變C. C. 是輕核聚變是輕核聚變D. D. 是重核裂變是重核裂變238234492902U ThHe1441717281NHeOH23411120HHHen8282034361SeKr2 e(2)(2)中國第三代核電自主化依托項(xiàng)目中國第三代核電自主化依托項(xiàng)目山東海陽核電站一期工程，山東海陽核電站一期工程，已于已于20072007年年1212月正式開工月正式開工. .在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能能轉(zhuǎn)化為電能. .核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂核反應(yīng)堆的工作原理是利

32、用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能變反應(yīng)，釋放出大量核能. .核反應(yīng)方程式核反應(yīng)方程式 是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n n為中子，為中子，X X為待求粒為待求粒子，子，a a為為X X的個(gè)數(shù)，則的個(gè)數(shù)，則X X為為_，a=_.a=_.以以m mU U、m mBaBa、m mKrKr分分別表示別表示 核的質(zhì)量，核的質(zhì)量，mnmn、mpmp分別表示中子、質(zhì)子的分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，質(zhì)量，c c為真空中的光速，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能為真空中的光速，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能E=_.E=_.2351141929205636UnBaKr

33、aX23514192925636UBaKr、【解析】【解析】(1)(1)選選A A、C.C.衰變是原子核自發(fā)地放出衰變是原子核自發(fā)地放出或或粒子的核反粒子的核反應(yīng)，衰變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊只有一個(gè)原子核，箭頭的右邊應(yīng)，衰變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊只有一個(gè)原子核，箭頭的右邊出現(xiàn)出現(xiàn)或或粒子；聚變反應(yīng)的特點(diǎn)是箭頭的左邊是兩個(gè)輕核，箭粒子；聚變反應(yīng)的特點(diǎn)是箭頭的左邊是兩個(gè)輕核，箭頭的右邊是較大質(zhì)量的原子核；裂變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊是頭的右邊是較大質(zhì)量的原子核；裂變方程的特點(diǎn)是箭頭的左邊是重核與中子反應(yīng)，箭頭右邊是中等質(zhì)量的原子核重核與中子反應(yīng)，箭頭右邊是中等質(zhì)量的原子核. .綜上所述，綜上所述，A

34、 A、C C正確正確. .(2)(2)根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以確定，根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以確定，X X為中為中子，子，a=3.a=3.由愛因斯坦質(zhì)能方程可得，核反應(yīng)過程中放出的核能由愛因斯坦質(zhì)能方程可得，核反應(yīng)過程中放出的核能E=(mE=(mU U-m-mBaBa-m-mKrKr-2m-2mn n)c)c2 2. .答案：答案：(1)A(1)A、C (2)C (2)中子中子 3(m3(mU U-m-mBaBa-m-mKrKr-2m-2mn n)c)c2 26.(1) (6.(1) (釷釷) )經(jīng)過一系列經(jīng)過一系列衰變和衰變和衰變衰變, ,變成變成 ( (鉛

35、鉛).).以下以下說法正確的是說法正確的是( )( )A.A.鉛核比釷核少鉛核比釷核少8 8個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子B.B.鉛核比釷核少鉛核比釷核少1616個(gè)中子個(gè)中子C.C.共經(jīng)過共經(jīng)過4 4次次衰變和衰變和6 6次次衰變衰變D.D.共經(jīng)過共經(jīng)過6 6次次衰變和衰變和4 4次次衰變衰變23290 Th20882Pb(2)(2)約里奧約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素素 衰變成衰變成 的同時(shí)放出另一種的同時(shí)放出另一種粒子粒子, ,這種粒子是這種粒子是_. _. 是是 的同位素的同位素, ,被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)術(shù),1 mg,1 mg的的 隨時(shí)間衰變的關(guān)系如隨時(shí)間衰變的

36、關(guān)系如圖所示圖所示, ,請估算請估算4 mg4 mg的的 經(jīng)多少經(jīng)多少天的衰變后還剩天的衰變后還剩0.25 mg?0.25 mg?3015P3014Si3215P3015P3215P3215P【解析】【解析】(1)(1)選選A A、B B、D.D.設(shè)設(shè)衰變次數(shù)為衰變次數(shù)為x,x,衰變次數(shù)為衰變次數(shù)為y,y,由質(zhì)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得232=208+4x232=208+4x，90=82+2x-y,90=82+2x-y,解得解得x=6,x=6,y=4,Cy=4,C錯(cuò)錯(cuò)D D對對. .鉛核、釷核的質(zhì)子數(shù)分別為鉛核、釷核的質(zhì)子數(shù)分別為8282、90,90,故故A A對對. .

37、鉛核、釷核的中子數(shù)分別為鉛核、釷核的中子數(shù)分別為126126、142,142,故故B B對對. .(2)(2)寫出衰變方程為寫出衰變方程為 故這種粒子為故這種粒子為 ( (正電子正電子) )由由m-tm-t圖知圖知 的半衰期為的半衰期為1414天天, ,由由 得得0.25 mg=0.25 mg=4 mg4 mg 故故t=56t=56天天. .答案：答案：(1)A(1)A、B B、D (2)D (2)正電子正電子 5656天天3030015141PSie,01e3215Pt1mm ( )2原余t141( ) ,2【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】衰變次數(shù)的確定方法衰變次數(shù)的確定方法方法一：確定衰變次數(shù)的方

38、法是依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律，設(shè)放射性元方法一：確定衰變次數(shù)的方法是依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律，設(shè)放射性元素素 經(jīng)過經(jīng)過n n次次衰變和衰變和m m次次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素衰變后，變成穩(wěn)定的新元素 ，則表示該核反應(yīng)的方程為：則表示該核反應(yīng)的方程為：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程A=A+4n Z=Z+2n-mA=A+4n Z=Z+2n-m由以上兩式聯(lián)立解得由以上兩式聯(lián)立解得由此可見確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為求解一個(gè)二元一次方程組由此可見確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為求解一個(gè)二元一次方程組. .方法二：因?yàn)榉椒ǘ阂驗(yàn)樗プ儗|(zhì)量數(shù)無影響，可先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變對質(zhì)量數(shù)無影響，可先由質(zhì)量

39、數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)衰變的次數(shù). .AZXAZYAA40ZZ21XYn Hem eAAAAn,mZZ42 7.(20117.(2011江蘇高考江蘇高考)(1)(1)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是( )( )(2)(2)按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量能量_(_(選填選填“越大越大”或或“越小越小”).).已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E E1 1(E(E1 10)0)，電子質(zhì)量為，電子質(zhì)量為m m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為v v的的光子被電離后，電子速度大小為光子被電離后，電子速度大小為_(_(普朗克常量為普朗克常量為h).h).(3)(3)有