原子核知識(shí)點(diǎn) (2)

1、原子核知識(shí)點(diǎn)高考對(duì)本章的考查：各種核變化和與之相關(guān)的核反應(yīng)方程、核能計(jì)算等。1、認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的2、發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)是認(rèn)識(shí)原子核結(jié)構(gòu)的突破點(diǎn).3、裂變和聚變是獲取核能的兩個(gè)重要途徑.4、裂變和聚變過程中釋放的能量符合愛因斯坦質(zhì)能方程。5、在核反應(yīng)中遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒6、在微觀世界中動(dòng)量守恒定律同樣適用（此時(shí)不考慮質(zhì)量虧損）。一.天然放射現(xiàn)象a.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到_也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。b. 物質(zhì)_的性質(zhì)稱為放射性，具有_的元素稱為放射性元素。通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)_的元素都能自發(fā)的發(fā)出射線。原子序數(shù)小于83的元素有些也具有放射性。放射

2、性元素自發(fā)的發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫做_。它們放射出來的射線共有三種：射線、射線、射線。C. 三種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)質(zhì)量帶電量速度電離性貫穿性射線氦核（_）4+2e0.1c_最弱，紙能擋住射線電子（_）-e0.99c較強(qiáng)較強(qiáng)，穿幾mm鋁板射線光子（_）00c_最強(qiáng)，穿幾cm鉛版 三種射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的_或_均無關(guān)。d.原子核的組成原子核由_和_組成。_和_統(tǒng)稱為核子。質(zhì)子（_）帶正電，電荷量與一個(gè)電子的電荷量相等。質(zhì)子的質(zhì)量為mp=_。中子（_）不帶電，中子的質(zhì)量與_非常接近，mn=_。原子核所帶的電

3、荷總數(shù)是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的_，用_表示。原子核的電荷數(shù)=原子序數(shù)=_=_。注意:電荷數(shù)不等于電荷量。原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫做原子核的_，用_表示。質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=_。注意：質(zhì)量數(shù)不等于質(zhì)量。e同位素具有相同_而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同位素具有相同的_。二.放射性元素的衰變a.定義：放射性元素的原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓Q為衰變。原子核的衰變是原子核的自發(fā)行為。b.衰變遵

4、循的規(guī)律：_和 都守恒；（注：質(zhì)量并不守恒）動(dòng)量守恒（注：原子核的碰撞問題中不考慮質(zhì)量虧損）。(1)衰變的一般方程：_+。每發(fā)生一次衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減少4。衰變的實(shí)質(zhì)：是某元素的原子核同時(shí)放出由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成的粒子(即氦核)(核內(nèi))eg：一個(gè)靜止的核在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變，衰變后的粒子軌跡如圖，則該衰變是 衰變其中大圓是 的軌跡。(2)衰變的一般方程：_+。每發(fā)生一次衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變衰變的實(shí)質(zhì)：是元素的原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成質(zhì)子時(shí)放射出一個(gè)電子(核內(nèi))， +衰變：eg：一個(gè)靜止的核在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變，衰變后的粒

5、子軌跡如圖，則該衰變是 衰變其中大圓是 的軌跡。注：衰變?cè)雍藘?nèi)放出的電子是由_轉(zhuǎn)化而來，所以不能說原子核中有電子。陰極射線也是電子流，但陰極射線是核外電子。(3)射線是伴隨衰變或衰變_產(chǎn)生的、射線不改變?cè)雍说碾姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù)。射線實(shí)質(zhì):是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變時(shí),產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量(新核處于高能級(jí))而輻射出光子。三.半衰期定義：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變需要的時(shí)間，叫這種元素的半衰期。(1)半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定的,跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度等)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)_。(2)半衰期只對(duì)大量原子核衰變才有意義，因?yàn)榉派湫栽氐乃プ円?guī)

6、律是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核衰變不再起作用.（通常出選擇題）四.探測(cè)射線的方法及原子核的人工轉(zhuǎn)變核能a.儀器探測(cè)射線（1）威爾遜云室原理：實(shí)驗(yàn)時(shí)先往云室里加少量酒精，使室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸汽，然后迅速向下拉動(dòng)活塞，室內(nèi)氣體迅速膨脹，溫度降低，酒精蒸汽達(dá)到過飽和狀態(tài)。這時(shí)放射源放出的粒子在室內(nèi)氣體中飛過，就會(huì)使沿途的氣體分子電離產(chǎn)生離子，過飽和酒精蒸汽就會(huì)以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，從而顯示出射線的徑跡。放射線在云室中的徑跡、射線的徑跡特點(diǎn)： 原因： 、射線的徑跡特點(diǎn)： 原因： 、射線的徑跡在云室中 因?yàn)?（2）氣泡室 原理同云室，不同的是氣泡室裝的是液體而不是氣體，實(shí)驗(yàn)時(shí)控制液體的溫度和壓強(qiáng)，使

7、室內(nèi)溫度略低于液體的沸點(diǎn)，當(dāng)壓強(qiáng)突然降低時(shí)，液體的沸點(diǎn)變低，因此液體過熱，粒子通過液體時(shí)在它周圍就有氣泡產(chǎn)生。威爾遜云室和氣泡室的作用是： （3）蓋革米勒計(jì)數(shù)器、優(yōu)點(diǎn)：放大倍數(shù)很大，非常靈敏，用它來檢測(cè)射線很方便。、缺點(diǎn)：由于它對(duì)不同的射線粒子產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，因此只能用來計(jì)數(shù)，而不能用來區(qū)別射線的種類。如果同時(shí)有大量的粒子或兩個(gè)粒子射來的時(shí)間間隔很短（小于200s）時(shí)也不能計(jì)數(shù)。b.核反應(yīng)：原子核在其他粒子的_產(chǎn)生新原子核的過程，稱為_。核反應(yīng)是原子核的_轉(zhuǎn)變。c. 三大發(fā)現(xiàn)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子： 查德威克發(fā)現(xiàn)中子： 約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子： 和 (其中，P是放射性同位素，e為正

8、電子。)d.放射性同位素的應(yīng)用天然放射性同位素不過_多種，而今人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種。一般都使用人工制造的放射性同位素，因?yàn)榕c天然放射性物質(zhì)相比，人工放射性同位素的種類齊全，強(qiáng)度容易控制，可制成各種形狀，_。利用其射線：利用射線的_作用，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而_有害靜電。射線探傷:如利用鈷60放出的很強(qiáng)的射線來檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼和裂紋，這叫射線探傷，利用射線_強(qiáng)，可用于金屬探傷，利用放射線的貫穿本領(lǐng)了解物體的厚度和密度的關(guān)系,可以用放射性同位素來檢查各種產(chǎn)品的厚度,密封容器中的液面高度,從而自動(dòng)控制生產(chǎn)過程，利用_射線殺死體內(nèi)的癌細(xì)胞等.用于治療惡性腫瘤。（注意：

9、體檢時(shí)做的是_射線透視）各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程,培育出優(yōu)良的品種。作為示蹤原子：由于一種元素的各種同位素都有相同的化學(xué)性質(zhì)，這樣我們可用放射性同位素代替非放射性同位素來制成各種化合物，這種化合物的原子跟通常的化合物一樣參與所有化學(xué)反應(yīng)，但卻帶有“放射性標(biāo)記”，可用儀器探測(cè)出來，這種原子就是_。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可用_確定農(nóng)作物對(duì)化肥吸收情況。在醫(yī)學(xué)上，可用_幫助診斷甲狀腺疾??；在工業(yè)上可用示蹤原子檢查地下輸油管線漏的情況進(jìn)行考古研究:利用放射性同位素碳14，判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。五.核力與核能1核力：原子核的半徑很小，其中的質(zhì)子之間存在庫侖斥力，原子核受到這么

10、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_(很強(qiáng)的短程力)核力是 （ ）的一種表現(xiàn)。在它的作用范圍內(nèi)，核力比庫侖力 得多。核力是 ，作用范圍在1.510-15m之內(nèi)。核力在大于0.810-15m時(shí)表現(xiàn)為 ，且隨距離 而 ，超過1.510-15m時(shí)，核力 ；而在距離小于0.810-15m時(shí)，合理表現(xiàn)為 ，因此核子不會(huì)融合在一起。每個(gè)核子只跟 的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性。2核能（1）結(jié)合能：原子核分解成核子而需要_能量或是核子結(jié)合成原子核時(shí)_的能量。（2）比結(jié)合能：結(jié)合能與_之比，稱為_，也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大，原子核就越難拆開，原子核

11、中的核子_，原子核越穩(wěn)定。（3）核子數(shù)較小的輕核和核子數(shù)較大的重核，比結(jié)合能都比較_，中等核子數(shù)的原子核，比結(jié)合能較大，表示這些原子核較穩(wěn)定。（4）當(dāng)比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化為比結(jié)合能較大的原子核時(shí)，就可_核能。由此可說明比結(jié)合能大的原子核核子的平均質(zhì)量就 （“大”或“小”）畫出比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像和核子平均質(zhì)量隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像：（5）質(zhì)量虧損：核子結(jié)合生成原子核，所生成的新原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做_。（6）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，E = mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程。質(zhì)能方程的另一個(gè)表達(dá)形式是：E=mc2。說明質(zhì)能方程

12、告訴我們質(zhì)量和能量之間存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系.物體的能量_了,質(zhì)量也增大了;能量減小了,質(zhì)量也_。（7）核能計(jì)算：用公式E=mc 2時(shí)，如果選用國際單位，即E的單位為J，m的單位為kg，C的單位為m/s。1u的質(zhì)量對(duì)于著931MeV的能量（1uc2= Mev），如果選用u為m的單位，則E的單位為_。u為原子質(zhì)量單位，lMev=_ev，leV_J。六.重核的裂變與輕核的聚變1重核的裂變（原子彈、核電站的原理）所謂重核即為質(zhì)量數(shù)很大的原子核其中一種裂變方程式例舉：+_。重核在_的轟擊下分裂為兩個(gè)或幾個(gè)中等質(zhì)量數(shù)的原子核的反應(yīng)過程叫重核的裂變。在裂變的同時(shí)，還會(huì)放出幾個(gè)中子和大量能量 （1）鈾235裂

13、變時(shí)，同時(shí)放出23個(gè)中子，如果這些中子再引起其他鈾235核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，釋放越來越多的能量，這種反應(yīng)叫_（原子彈的原理）核反應(yīng)堆是人類對(duì)核裂變能的利用。（2）鈾235核能夠發(fā)生接式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的_。（3）裂變的反應(yīng)燃料用的是鈾_。不用鈾238是因?yàn)開。（4）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)條件：_；_；_A慢速劑用石墨、重水或普通水(裂變產(chǎn)生的中子速度_，而鈾235只會(huì)與_，所以要用_把快中子變?yōu)開).B控制棒用_做成(_吸收中子的能力很強(qiáng),當(dāng)反應(yīng)過激時(shí)，將鎘棒插得_) C冷卻劑用水或液態(tài)鈉(核裂變釋放的能量使_。_等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳遞出去，用于_，同時(shí)也使反應(yīng)堆_).D建很厚的水泥防護(hù)層屏蔽射線，還要考慮核廢料的處理。E.目前核電站運(yùn)用的原理是_。2輕核的聚變（太陽、氫彈的原理）所謂輕核是指質(zhì)量數(shù)很小的原子核，如氫核、氘核等某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反應(yīng)過程