2019-2020学年高中物理第19章原子核章末复习方案课件 人教版选修3-5

2019-2020学年高中物理第19章原子核章末复习方案课件 人教版选修3-5

章末复习方案 章末 · 核心归纳 章末 · 考法整合 考法一　核反应类型及重要核反应 答案　 AC 　 答案　 C 　 AB 　 E 　 F 考法二　半衰期及衰变次数的计算 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A ＝ A ′ ＋ 4 n ， Z ＝ Z ′ ＋ 2 n － m ． 方法二：确定衰变次数，因为 β 衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定 α 衰变的次数，再根据衰变规律确定 β 衰变的次数． (1) 半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言． (2) 原子衰变时质量数守恒，核反应前、后质量发生变化 ( 质量亏损 ) 而释放出核能． 答案　 A 　 【变式 2 】 ( 多选 ) 14 C 发生放射性衰变后变为 14 N ，半衰期约为 5 700 年．已知植物存活期间，其体内 14 C 与 12 C 的比例不变；生命活动结束后， 14 C 的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中 14 C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．该古木的年代距今约为 5 700 年 B ． 12 C 、 13 C 、 14 C 具有相同的中子数 C ． 14 C 衰变为 14 N 的过程中放出 β 射线 D ．增加样品测量环境的压强将加速 14 C 的衰变 答案　 AC 　 解析　 因古木样品中 14 C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为 5 700 年，选项 A 正确； 12 C 、 13 C 、 14 C 具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项 B 错误；根据质量数和电荷数守恒可知， 14 C 衰变为 14 N 的过程中放出电子，即发出 β 射线，选项 C 正确；放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，选项 D 错误． 1 ． 核能的计算方法及技巧 (1) 根据质量亏损计算核能 由于原子核及核子的质量大小可用国际单位制中的“ kg” 作单位，也能用原子质量单位“ u” 来表示，这样，也就有两种计算方法． 考法三　核能的计算 ① 用 Δ E ＝ Δ m · c 2 计算核能 公式中的各物理量必须用国际单位制中的单位来表示其数值，所以，当原子核及核子的质量用“ kg” 作单位时，用该式计算核能较为方便． ② 用 1 u 的质量对应 931.5 MeV 的能量来计算核能 如果核反应系统中的粒子质量是用原子质量单位“ u” 表示的，则可直接应用质量与能量的这一数值关系来计算核能． (2) 根据结合能计算核能 (3) 根据能量守恒和动量守恒来计算核能 参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，在题给条件中没有涉及质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，从动量和能量守恒可以计算出核反应释放或吸收的能量． 2 ． 结合能与核能的关系 原子核的结合能＝核子的平均结合能 × 核子数．核反应中反应后生成的所有新核的总结合能与反应前系统内所有原子核的总结合能之差，就是该次核反应所释放 ( 或吸收 ) 的核能． 【例题 3 】 运动的原子核 X 放出 α 粒子后变成静止的原子核 Y. 已知 X 、 Y 和 α 粒子的质量分别是 M 、 m 1 和 m 2 ，真空中的光速为 c ， α 粒子的速度远小于光速．求反应后与反应前的总动能之差以及 α 粒子的动能． 【变式 3 】 两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核 ( 氦的同位素 ) ，已知氘核质量 m 0 ＝ 2.013 6 u ，氦核质量 m He ＝ 3.015 0 u ，中子质量 m n ＝ 1.008 7 u ． (1) 写出聚变方程并算出释放的核能 ( 已知 1 u 相当于 931.5 MeV) ； (2) 若反应前两氘核的动能均为 E k0 ＝ 0.35 MeV ，它们正面相碰发生核聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？