第5章 原子核 章末整合提升（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】人教版

一、对核反应方程及类型的理解[科学思维] 1．核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 U―→Th＋He β衰变 自发 Th―→Pa＋e 人工转变 人工控制 N＋He―→O＋H(卢瑟福发现质子) He＋Be―→C＋n(查德威克发现中子) Al＋He―→P＋n 约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 P―→Si＋e 重核裂变 比较容易进 行人工控制 U＋n―→Ba＋Kr＋3n U＋n―→Xe＋Sr＋10n 轻核聚变 目前 无法控制 H＋H―→He＋n 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(H)、中子(n)、α粒子(He)、β粒子(e)、正电子(e)、氘核(H)、氚核(H)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。 　(多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程中，表述正确的是(　　) A.He＋Al―→P＋n是原子核的人工转变 B.H＋H―→He＋γ是核聚变反应 C.F＋H―→O＋He是α衰变 D.U＋n―→Sr＋Xe＋10n是核裂变反应 [解析]　我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变的定义有深入认识，根据各种定义可知：A是原子核的人工转变的反应方程式；B是聚变的核反应方程式；C并不是α衰变，而是人工转变，衰变是自发进行的，不受外界因素的影响；D是裂变的核反应方程式。故A、B、D正确。 [答案]　ABD 1．在下列四个核反应方程式中，X表示中子的是____________，属于原子核的人工转变的是________。 A.N＋He―→O＋X B.Al＋He―→P＋X C.H＋H―→He＋X D.U＋X―→Sr＋Xe＋10X 解析　在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，对A，未知粒子的质量数为14＋4－17＝1，其电荷数为7＋2－8＝1，即未知粒子是质子(H)；对B，未知粒子的质量数为27＋4－30＝1，其电荷数为13＋2－15＝0，所以X是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为2＋3－4＝1，电荷数为：1＋1－2＝0，X也是中子(n)；对D，未知粒子质量数为90＋136＋10－235＝1，电荷数为38＋54－92＝0，X也是中子(n)，故方程中X是中子的核反应为B、C、D，其中A、B为原子核的人工转变。 答案　BCD　AB 二、对核反应方程及类型的理解[科学思维] 1．四类核反应方程的比较 核反应方程 时间 其他 衰变 α衰变 U―→Th＋He 1896年 贝可勒尔 β衰变 Th―→Pa＋e 重核裂变 U＋n―→Sr＋ Xe＋10n 1938年 原子弹原理 轻核聚变 H＋H―→He＋ n＋17.6 MeV － 氢弹原理 人工 转变 放射性 同位素 Al＋He―→P＋ nP―→Si＋e 1934年 约里奥－居里夫妇 发现 质子 N＋He―→O＋H 1919年 卢瑟福 发现 中子 Be＋He―→C＋n 1932年 查德威克 2.解题时注意事项 (1)熟记一些粒子的符号：α粒子(He)、质子(H)、中子(n)、电子(e)、氘核(H)、氚核(H)。 (2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒。 　(多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有(　　) A.H＋H―→He＋n是核聚变反应 B.H＋H―→He＋n是β衰变 C.U＋n―→Ba＋Kr＋3n是核裂变反应 D.U＋n―→Xe＋Sr＋2n是α衰变 [解析]　A、B所列反应是核聚变，不是β衰变，β衰变要放出电子，故A对，B错；C、D两种反应都是核裂变，故C对，D错。 [答案]　AC 2．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是(　　) A.H＋H―→He＋n B.N＋He―→O＋H C.He＋Al―→P＋n D.U＋n―→Ba＋Kr＋3n 解析　选项A是质量小的核结合成质量较大的核，属于核聚变。选项B是卢瑟福发现质子的人工转变方程。选项C是约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素的人工转变方程。选项D是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程，属于核裂变。 答案　A 三、科学态度与责任(STSE) 　(多选