2021版高考物理一轮复习选修3-5第3讲原子核课件

2021版高考物理一轮复习选修3-5第3讲原子核课件

第 3 讲　原　子　核 　　　　　 【知识梳理】 知识点 1: 原子核的组成、放射性　放射性同位素　射线 的危害和防护 (a) 1. 天然放射现象 : 放射性元素自发地发出射线的现象 , 首 先由贝可勒尔发现。天然放射现象的发现 , 说明 _______ 具有复杂的结构。 原子核 2. 放射性 : 物质发射射线的性质叫 _______ 。 3. 放射性元素 : 具有放射性的元素叫 _______ 元素。 4. 三种射线 : 放射性元素放射出的射线共有三种 , 分别是 α 射线、 β 射线、 γ 射线。 放射性 放射性 5. 原子核的组成 : (1) 原子核由质子和中子组成 , 质子和中子统称为 _____ 。 质子带正电 , 中子不带电。 (2) 基本关系。 ① 核电荷数 = 质子数 (Z)= 元素的原子序数 =___________ 。 ② 质量数 (A)=_______= 质子数 + 中子数。 核子 核外电子数 核子数 (3)X 元素的原子核的符号为 , 其中 A 表示 _______, Z 表示核电荷数。 质量数 6. 放射性同位素的应用与防护 : (1) 同位素 : 具有相同 _______ 和不同中子数的原子核。 (2) 放射性同位素 : 有 _____ 放射性同位素和 _____ 放射性 同位素两类 , 放射性同位素的化学性质相同。 (3) 应用 : 消除静电、工业探伤、作 _________ 等。 (4) 防护 : 防止放射性对人体组织的伤害。 质子数 天然 人工 示踪原子 知识点 2: 原子核的衰变、半衰期 (c) 1. 原子核的衰变 : (1) 原子核放出 α 粒子或 β 粒子 , 变成另一种 _______ 的 变化称为原子核的衰变。 原子核 (2) 分类。 α 衰变： β 衰变： γ 辐射 : 当放射性物质连续发生衰变时 , 原子核中有的 发生 α 衰变 , 有的发生 β 衰变 , 同时伴随着 γ 辐射。 (3) 两个典型的衰变方程。 ①α 衰变： ②β 衰变： 2. 半衰期 : (1) 定义 : 放射性元素的原子核有 _____ 发生衰变所需的 时间。 (2) 影响因素 : 放射性元素衰变的快慢是由核 _____ 自身的 因素决定的 , 跟原子所处的化学状态和外部条件没有关 系。 半数 内部 知识点 3: 核力、结合能、质量亏损 (c) 1. 核力 : (1) 定义 : 原子核内部 , 核子间所特有的相互作用力。 (2) 特点 : ① 核力是强相互作用的一种表现 ; ② 核力是短程力 , 作用范围在 1.5×10 -15 m 之内 ; ③ 每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。 2. 结合能 : 核子结合为原子核时 _____ 的能量或原子核 分解为核子时 _____ 的能量 , 叫作原子核的结合能 , 亦称 核能。 释放 吸收 3. 比结合能 : (1) 定义 : 原子核的结合能与核子数之比 , 称作比结合能 , 也叫平均结合能。 (2) 特点 : 不同原子核的比结合能不同 , 原子核的比结合能越大 , 表示原子核中核子结合得越牢固 , 原子核越稳定。 4. 质能方程、质量亏损 : 爱因斯坦质能方程 E=___, 原子 核的质量必然比组成它的核子的质量和要小 Δm, 这就是 质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能 ΔE=_____ 。 mc 2 Δmc 2 知识点 4: 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆、核反应方程 (c) 1. 重核裂变 : (1) 定义 : 质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。 (2) 特点 : ① 裂变过程中能够放出巨大的能量 ; ② 裂变的同时能够放出 2 ～ 3( 或更多 ) 个中子 ; ③ 裂变的产物不是唯一的。对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式 , 但三分裂和四分裂概率比较小。 (3) 典型的裂变反应方程 : (4) 链式反应 : 由重核裂变产生的 _____ 使裂变反应一代 接一代继续下去的过程。 (5) 临界体积和临界质量 : 裂变物质能够发生 _________ 的最小体积及其相应的质量。 中子 链式反应 (6) 裂变的应用 :_______ 、核反应堆。 (7) 反应堆构造 : 核燃料、减速剂、 _____ 、防护层。 2. 轻核聚变 : (1) 定义 : 两轻核结合成 _________ 的核的反应过程。 轻核聚变反应必须在高温下进行 , 因此又叫 _________ 。 原子弹 镉棒 质量较大 热核反应 (2) 特点 : ① 聚变过程放出大量的能量 , 平均每个核子放出的能量 , 比裂变反应中每个核子放出的能量大 3 至 4 倍。 ② 聚变反应比裂变反应更剧烈。 ③ 对环境污染较少。 ④ 自然界中聚变反应原料丰富。 (3) 典型的聚变反应方程 : 3. 人工转变 : (1) 卢瑟福发现质子： (2) 查德威克发现中子： 【秒判正误】 (1)β 衰变中的电子来源于原子核外电子。 ( ) (2) 半衰期是一个统计规律 , 对少数原子核不适用。 ( ) (3) 三种射线 , 按穿透能力由强到弱的排列顺序是 γ 射 线、 β 射线、 α 射线。 ( ) (4) 目前核电站多数是采用核聚变反应发电。 ( ) × √ √ × (5) 爱因斯坦质能方程反映了物质的质量就是能量 , 它 们之间可以相互转化。 ( ) (6) 质量亏损说明在核反应过程中质量数不守恒。 ( ) (7) 轻核聚变比重核裂变的产能效率更高。 ( ) × × √