第五章 原子核总结提升-2022-2023学年高二物理素养提升学案（人教版2019选择性必修第三册）

选择性必修三学案 第五章 原子核 总结提升 体系构建 综合提升 见学用171页 提升一 核反应方程及其类型 例1 2020年12月12日，大亚湾反应堆“中微子实验”正式退役了。在3 275天11小时43分0秒的运行期间，这里产出了一系列重要的中微子研究成果，包括发现第三种中微子振荡模式，使我国的中微子研究跨入国际先进行列。中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子，太阳、地球、超新星、宇宙线、核反应堆，甚至人体都在不停地产生中微子，每秒钟有亿万个中微子穿过人们的身体。大多数原子核发生核反应的过程中也都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法，正确的是( ) A.是α衰变方程，是β衰变方程 B. 高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为 C.衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变 D.是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程 综合能力提升 1.核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 产生条件 意义 应用 衰变 α衰变 自发 所有原子序数大于８３的元素及个别小于或等于８３的元素自发进行 揭开了人类研究原子核结构的序幕 利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等 β衰变 自发 人工转变 人工控制 （卢瑟福发现质子） 需要人工用高速粒子进行诱发 发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素 得到人工放射性同位素、作示踪原子 （查德威克发现中子 （约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 重核裂变 比较容易进行人工控制 需要中子的轰击和一定的临界体积 人类获得新能源的一种重要途径 核电站、核潜艇、原子弹等 重核裂变 很难控制 需要极高的温度，原子核才能获得足够的动能克服库仑斥力 人类获得新能源的一种重要途径 氢弹、热核反应 2.核反应方程式的书写 （1）熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子、中子、α粒子、β粒子、正电子、氘核、氚核等。 （2）掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“ ”表示反应方向。 （3）核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。 迁移应用 1.四个核反应方程分别为： ①； ②； ③； ④。 下列说法正确的是( ) A.①②都是重核铀的同位素的核反应，故都是重核的裂变反应 B.①③反应前都有一个中子，故都是原子核的人工转变 C.②③④生成物中都有氦核，故都是α衰变反应 D.③比④放出的能量少，说明③比④质量亏损得少 2.（2021吉林油田第十一中学高三月考）下列核反应式中，代表α粒子的是( ) A. B. C. D. 子。 提升二 半衰期及衰变次数的计算 例2 （2021浙江嘉兴高三月考）1926年首次结合放射性氡应用了示踪技术，后来又进行了多领域的生理、病理和药理研究。氡的放射性同位素最常用的是。经过次α衰变和次β衰变后变成稳定的。则( ) A. 式子中的， B. 核反应方程为 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 通过改变温度等外部条件，可以控制放射性氡的半衰期 件无关，项错误。 综合能力提升 1.衰变、衰变的比较 衰变类型 衰变 衰变 衰变方程 衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出 1个中子转化为1个质子和1个电子 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 2.确定衰变次数的方法 （1）衰变方程： （2）求解方法：根据质量数、电荷数守恒得，，两式联立求解α衰变次数和β衰变次数。 3.半衰期 （1）概念：大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。对个别或少量原子核，无半衰期可言。 （2）计算公式：或，其中，为半衰期。 迁移应用 1.放射性元素经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素，则元素在元素周期表中的位置较元素的位置向前移动了( ) A. 1位B. 2位C. 3位D. 4位 2.大量的某放射性元素经过天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) A. 天B. 天C. 天D. 天 提升三 核能的计算 例3 已知氘核的平均结合能为，氦核的平均结合能为，则两个氘核结合成一个氦核时( ) A. 释放出的能量 B. 释放出的能量 C. 释放出的能量 D. 吸收的能量 综合能力提升 1.根据质能方程计算 （1）根据核反应方程，计算核反应前和核反应后的质量亏损。 （2）根据爱因斯坦质能方程计